目前，高职院校PLC原理及应用课程实训设备，主要训练模块基本是数字量控制，缺乏模拟量控制训练模块，由于实训设备有 限，不能满足学生深入学习的欲望，也不能促进他们的全面发展。
对此，我们设计了一种温度PID控制实验设备，现介绍如下所示：
一、设计的结构示意图
1.压簧固定式热电偶WRET-01型：压簧固定式镍铬――铜镍热电偶通过压簧将热电偶端部与被测物的表面紧贴，以提高测量
的可靠性和准确性。
它与显示仪表等配套使用，可直接测量0~
40
广东深圳专业医用器材设备工业产品设计浅析医疗器械的清洗质量控制0 ℃范围内的温度。
优点：热电偶带有软性延长导线，可以自由弯曲，具有热响应时间小，使用方便等特点。
2.PTC陶瓷发热产
广东深圳专业医疗设备器材工业产品设计创新材料在电子产品设计中的运用品结构：陶瓷加热器是用不锈钢皮做外壳，内有较高绝缘耐火程度的陶瓷内穿上电阻丝，再用机械绞制成型，接通电源，即可使用。
优点：采用陶瓷片加热，不发红光，不燃烧，升温快，遇水不爆裂，温度可保持恒温。
热效率可达90％以上，是传统电热丝加热器的2倍，可以节省30％能源及电费支出。
FX2N-48MR基本单元的输出驱动电加热器给温度槽加温，由热电偶检测温度槽温度的模拟信号经模块进行模数转换后，PLC执行程序，调节温度槽温度保持在+50 ℃。
本设计采用的模拟模块是FX0N-3A特殊功能模块。
FX0N-3A是三菱公司
广东深圳专业医用仪器器械外观工业产品设计医疗影像的模拟量输入和输出模块，它提供8位分辨率精度和提供2路模拟量输入（DC 0至10 V或AC 4至20 mA）通道和1路模拟量输出通道（DC 0至10 V或DC 0至5 V）。
A/D转换时间100 μs，D/A处理速度是TO指令处理时间的3倍。
正因为FX0N-3A模块有较好的性价比，因此广泛应用于各种设备当中。
FX0N-3A特殊功能模块有两个输入通道和一个输出通道，输入通道输入模拟信号并转换为数字信号，输出通道接收数字信号并把它们转换为等量的模拟信号输出。
FX0N-3A运用时，电流输入/输出或电压输入/输出值超过0到10 VDC之间时必须重新调整补偿和增加，模块不容许2个通
道输入不同性质输入量。
本设计中只要输入电压值，故只选用１通道，由温控电路输入的电压值在0～5 Ｖ间变化，转换后的数字量将在0～125之间变化。
采用FX2N的PLC编程，可以采用W
广东深圳专业医用产品器械工业产品设计国产医疗器械屡遭身份歧视R3A/RD3A指令。
RD3A和WR3A，其功能是对FX0N-3A模拟量模块输入值读取和对模块写入数字值。
如图2所示，［m1.］为特殊模块号K0～K7，［m2.］为模拟量输入通道K1或K2，［D.］为保存读取的数据，［S.］为指定写入模拟量模块的数字值。
指令均为16位操作，占7个程序步。
图2中，当X0闭合，则D0保存了模拟量输入通道1的值。
当X1闭合，则D2的值以模拟量的形式输出到模拟量输出通道1。
采用WR3A/RD3A指令比较简单，但是只有三菱FX1N和
FX2N的PLC才支持这两个指令。
二、PID参数设置
下表是自动调节和PID控制的控制参数设定内容。
由控制设定参数内容可知，设定目标值为500即温度保持在（500×0.1 ℃/单位变化量=+50℃），要求输入/输出变化量报警有效，有输出上下限设定，自动调节+PID控制，则S3+1动作方向（ACT）单元的设定参数为（0~011110）BIN=K30。
PID参数设置
三、程序控制过程
在程序中，X010=ON，X011=OFF,先执行自动调节，然后进行控制（实际为PI控制）：若X010=OFF,X011=ON，仅执行PID控制。
Y0用以控制冷却风扇，Y1周期ON~OFF方式控制加热器工作，周期为2 s。
Y1ON的时间在0~2 s中取值，以得到不同的控制
输出。
PLC输入分配：X010启动、X011停止。
PLC输入分配：Y0（
广东深圳专业医疗器械工业产品设计3D打印技术驱动产品设计新模式冷却风扇）、Y1（PID加热输出）。
四、PLC控制程序（略）
参考文献：
［1］王永华．现代电气控制及PLC应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，2009．
［2］张兴国．可编程序控制器技术及应用.北京：中国电力出版社，2006．
［3］胡寿松．自动控制原理.4版.北京：科学出版社，2001.
［4］强锡富．传感器.北京：机械工业
广东深圳专业医疗器械结构工业产品设计儿童玩具产品设计研究出版社，2001．
作者简介：
朱文胜，连云港职业技术学院实验师；山磊，连云港
广东深圳专业电化学发光仪产品设计公司中德工业设计教育比较职业技术学院副教授。
（作者单位 江苏省连云港职业技术学院机电工程
学院）
