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真空熱處理設備PLC溫控系統設計
來源: | 作者:pumpzd | 發布時間: 2019-09-06 | 1279 次瀏覽 | 分享到:
  空熱處理設備應用越來越廣泛,一般都需要外購溫控表控制溫度。本文設計了PLC 溫控系統,在設備自帶PLC中利用PID模塊設計控溫系統,無需外購溫控表,大大減少設備成本并降低故障發生。同時,把溫控程序與真空設備原有程序放在一個軟件系統里編程,可減少通訊線路,系統運行穩定,反應迅速。

1、真空熱處理技術

  真空熱處理是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術,真空熱處理所處的真空環境指的是低于一個大氣壓的氣氛環境,包括低真空、中等真空、高真空和超高真空,真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。真空熱處理是指熱處理工藝的全部和部分在真空狀態下進行的,真空熱處理可以實現幾乎所有的常規熱處理所能涉及的熱處理工藝,但熱處理質量大大提高。與常規熱處理相比,真空熱處理的同時,可實現無氧化、無脫碳、無滲碳,可去掉工件表面的磷屑,并有脫脂除氣等作用,從而達到表面光亮凈化的效果。

  1.1、真空冶金

  在低于標準大氣壓條件下進行的冶金作業??梢詫崿F大氣中無法進行的冶金過程,能防止金屬氧化,分離沸點不同的物質,除去金屬中的氣體或雜質,增強金屬中碳的脫氧能力,提高金屬和合金的質最。真空冶金一般用于金屬的熔煉、精煉、澆鑄和熱處理等,隨著尖端科學技術的迅速發展,真空冶金在稀有金屬、鋼和特種合金的冶煉方面日益廣泛地得到應用。

  1.2、溫度控制

  溫度控制已成為工業生產、科研活動中很重要的一個環節,能否成功地將溫度控制在所需的范圍內,關系到整個活動的成敗。由于控制對象的多樣性和復雜性,導致采用的溫控手段的多樣性。在真空熱處理設備的溫度控制系統中,首先將需要控制的被測參數溫度,由傳感器轉換成一定的信號后,再與預先設定的值進行比較,把比較得到的差值信號,經過一定規律的計算后,得到相應的控制值,此時將控制量送給控制系統進行相應的控制,而且不停地進行上述工作,從而達到自動調節的目的。

  1.3、PID 控制原理

  在過程控制中,按偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進行控制的PID 控制器(亦稱PID 調節器)是應用最為廣泛的一種自動控制器。它具有原理簡單,易于實現,適用面廣,控制參數相互獨立,參數的選定比較簡單等優點;而且在理論上可以證明,對于過程控制的典型對象———“一階滯后+ 純滯后”與“二階滯后+ 純滯后”的控制對象,PID 控制器是一種最優控制。PID 調節規律是連續系統動態品質校正的一種有效方法,它的參數整定方式簡便,結構改變靈活。

2、硬件設計

  CPU 采用西門子S7-300 系列314C-2 型PLC ,該PLC 具有以太網和D P 通訊、模擬量輸入輸出功能等,可滿足常規熱處理設備要求。

  另外熱電偶溫度變送可測量實際溫度值。人機界面采用TP1900 精致面板,與300 系列PLC 兼容性較好,連接比較方便。

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