PLC温度控制系统的设计与研究.doc
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1、PLC温度控制系统的设计与研究工业用机作为中央控制单元,配有组态软件,选用大屏幕实时监视界面,实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警,还可显示查询历史事件记录,系统各主要部件累计运行时间,各装置工艺流程图,各装置结构图等。中央控制单元和下位机PLC之间采用串行通讯方式进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用PLC控制,根据控制对象的多少,控制对象的范围,可选用一台或多台PLC进行控制,PLC之间数据交换是利用内部链接寄存器,实现数据交换和共享。一般的温控仪表只能控制于所设定的一个温度点,对有些
2、需要完成一条温度曲线的设备来说,就只能靠手动时常调节设定温度来实现,温度跟随性差。现在虽然也有控制温度曲线的仪表,但价格较高,若要同时使用十几只炉子,就需十几套温控仪表;而使用PLC,就可大大减少仪表数量,降低成本。在本温度控制系统中,通过一台PLC,不需使用模拟量输入模块就能控制12只炉子,可预设各种温度曲线,每只炉子可按各自所选的温度曲线运行,具有PID控制,到时自动关炉。 1 基本原理的分析 图一是系统框图,每个测温元件测得电信号(模拟信号)经过放大、V/F转换后,变成相应的频率脉冲信号,输入到三菱PLC,用SPD指令对它们在指定时间内计数,并根据测温元件特性进行修正、计算,使频率值转换
3、成温度值(HZ),得到每个炉子的实际温度(数字信号),再分别与各炉子所选温度曲线中需要的设定温度进行比较,采用PID指令进行运算,控制PLC输出点的导通时间,从而分别控制每个固态继电器SSR的输出,调整各炉子加热元件的加热时间,达到控温目的。同时,PLC还通过控制接触器的通断来控制加热主电源的通断。 因固态继电器的控制信号及扫描显示都需高速响应,三菱PLC主机采用了晶体管输出型,其型号为Fx2N-64MT。而接触器的控制电源为220V,因此采用了继电器输出型的扩展单元,其型号为Fx2N-16EYR。 本装置中,112号炉为中温炉,测温元件为K型热电偶,控温元件为SSR固态继电器,加热元件为电阻
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