摘要：现代科技日新月异，控制技术也日益增长，在现代很多领域都需要及时准确地获取温度信息，如何实现对温度的预期控制，而且对温度控制的精确性、稳定性、快速性要求更加的严格。恒温试验箱就是现在社会应运极为广泛的一种对温度控制的设备，它应运领域范围包括日用电器、通讯机械、车辆重工、金属材料、食品安全、医疗器械、航天材料等产品的检测质量之用。所以在现有发展形势下，设计出一套快速性、精确性、稳定性高，且低成本的恒温试验箱控制系统具有很好的研究与利用价值。

通过对自己所学以及深入研究研究以前恒温试验箱控制系统，设计出具有高效性的控制系统。本设计采用热平衡法，进行温度的恒定，以及加热器为加热元件，加热速度快，性能稳定。制冷元件采用现在应运广泛的压缩机进行制冷，且制冷速度快，效率高，无污染等优点。控制器采用PLC为西门子S7-200  CPU224，控制简单，快捷。利用Pt100为测温元件和控制PWM脉宽调制的方法控制加热速率，以及结合PID强大的运算功能作为辅助系统,还应运到触摸屏，取代了按钮控制反应速度慢，容易坏等缺点。通过不懈的努力设计出来的恒温试验箱控制系统，经过无数测试的数据对比与分析，本系统具有工作状态稳定，升温降温达到设定温度速度快，以及误差范围小的特点。所以此本次设计出的恒温试验箱控制系统的设计是合理有效的，具有使用价值。

关键词：恒温试验箱  控制系统  PLC  PID  触摸屏

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1绪   论-1

1.1课题研究背景-1

1.2.恒温实验箱控制系统设计目的及意义-1

1.3.恒温实验箱国内外现状分析-2

1.3.1国外研究现况分析-2

1.3.2国内研究现状分析-2

1.4恒温试验箱控制设计内容-4

2控制系统总体设计方案-5

2.1 控制系统的总体方案-5

2.2 恒温试验箱控制系统的硬件组成-6

2.2.1 控制器：-6

2.2.2 温度传感器-7

2.2.3 加热元件-8

2.2.4 制冷元件-8

2.2.5 触摸屏-9

2.2.6 PID调节-9

2.2.7 循环风扇-9

2.3恒温试验箱系统硬件结构框图-10

3 控制系统硬件电路设计-11

3.1 PLC的硬件组成-11

3.1.1 PLC的确定-11

3.1.2 A/D、D/A转换器的选择-12

3.2 加热元件-14

3.3制冷元件-14

3.4温度传感器-14

3.5 触摸屏-16

3.6 循环风扇-16

3.7 保护元件-17

4控制系统软件设计-18

4.1控制软件设计-18

4.2 PID计算-19

4.3 程序设计-21

4.3.1 编写程序软件-21

4.3.2 程序编写-21

5 触摸屏的界面设计-28

5.1触摸屏界面设计软件介绍-28

5.2触摸屏设计-28

5.2.1触摸屏界面-28

5.2.2触摸屏地址-31

6 系统调试-32

6.1 软件调试-32

6.2 数据分析-37

7 结论-40

参考文献-41

致谢-42

附录：电气原理图-43