基于PLC的真空烘干爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

金亞玲　劉磊

摘 要：針對真空烘干爐控制系統(tǒng)控制要求復(fù)雜的現(xiàn)狀，采用OMRON公司CPM2A系列PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器，實(shí)現(xiàn)真空烘干爐控制系統(tǒng)自動控制設(shè)計(jì)。根據(jù)真空烘干爐控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，做出了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程I/O配置方案、及相應(yīng)的梯形圖控制程序。該控制系統(tǒng)可以完成真空系統(tǒng)的自動控制烘干室溫度的自動控制、以及報(bào)警系統(tǒng)。最后用組態(tài)王組態(tài)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行動畫模擬。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；真空烘干爐；組態(tài)軟件

船只在航海過程中需采用大、中型電器設(shè)備真空烘干，為此設(shè)計(jì)了一臺真空烘干爐。內(nèi)置數(shù)百千瓦的電加熱器，與之配套的真空泵，冷卻水泵，溫度傳感器壓力傳感器，及若干電磁閥。若使用繼電器控制電路控制造成元件多、線路復(fù)雜、成本高、可靠性低等問題。使用一臺PLC可編程控制器就可完成控制，降低成本、可靠性高。

1 PLC系統(tǒng)工作的具體步驟

首先為被烘干電器設(shè)備設(shè)置定時(shí)時(shí)間，冷卻水泵啟動。當(dāng)冷卻水泵啟動后，冷卻水壓力高于0.01MPa時(shí)，點(diǎn)動真空泵，每次運(yùn)行2s停止3s，點(diǎn)動兩次，這是為了潤滑真空泵的需要。之后真空泵連續(xù)運(yùn)行。真空泵連續(xù)運(yùn)行5s后，打開真空閥，烘干室開始抽真空。烘干室真空度低于-0.055MPa時(shí)自動啟動加熱器。當(dāng)烘干室溫度高于120℃或者真空泵入口介質(zhì)溫度高于45℃時(shí)自動切除加熱器，當(dāng)烘干室溫度低于90℃時(shí)自動投入加熱器。當(dāng)烘干室真空度低于-0.093MPa時(shí)停止真空泵，關(guān)斷真空閥，打開通氣閥，5s后停止水泵，10s后關(guān)斷通氣閥，做好再次啟動真空泵的準(zhǔn)備。當(dāng)定時(shí)時(shí)間為零時(shí)，停止真空泵、冷卻水泵，關(guān)斷真空閥，切除加熱器，延遲30min后打開通氣閥，破壞烘干室真空。根據(jù)本系統(tǒng)工作要求，所用的輸入與輸出量的具體地址分配如表1所示。

2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的選擇

本設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件采用的是組態(tài)王組態(tài)軟件，它以Windows 98/NT中文平臺作為其操作系統(tǒng)，它是在PC機(jī)上開發(fā)的智能型統(tǒng)，全中文界面，并充分利用了Windows的各種便利功能。

組態(tài)王組態(tài)軟件可視化IE風(fēng)格界面、豐富的工具欄，使得操作人員可以直接進(jìn)入開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省寶貴的時(shí)間；上百種圖形控件，既提供所需的組件，又是畫面制作向?qū)В粡?qiáng)大的全屏幕編輯功能，提供更大的制作空間；漸進(jìn)顏色的使用，將用戶帶入三維動畫世界；終身技術(shù)支持及軟件升級服務(wù)，使用戶系統(tǒng)永遠(yuǎn)保持最新的技術(shù)，有效地保護(hù)用戶的投資。

根據(jù)PLC的設(shè)及要求，采用組態(tài)軟件將真空烘干爐控制系統(tǒng)的整體畫面模擬出來，具體的組態(tài)圖面如圖 1所示。

3 結(jié)論

本文詳細(xì)介紹了真空烘干爐控制系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)思想以及發(fā)展前景，并且對真空烘干爐的控制進(jìn)行了詳細(xì)的敘述以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成了對系統(tǒng)的控制要求。同時(shí)文中分析了真空烘干爐的基本功能、運(yùn)行環(huán)境以及工作過程。文中介紹并應(yīng)用了相關(guān)的硬件和軟件知識，在進(jìn)行PLC梯形圖編寫時(shí)，采用歐姆龍PLC專用的編程軟件CX-Programmer。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在PLC的編程指令在控制真空烘干爐控制系統(tǒng)復(fù)雜運(yùn)作中的實(shí)際運(yùn)用。本設(shè)計(jì)以PLC控制為基礎(chǔ)，通過對真空烘干爐的功能進(jìn)行分析，制定出具體的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)步驟，通過對上位機(jī)的界面編制和下位機(jī)的程序編制來達(dá)到真空烘干爐的功能完善。

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