基于PLC控制的加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李彥洲

（吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 吉林 132000）

基于PLC控制的加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李彥洲

（吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 吉林 132000）

溫度的檢測(cè)和控制如今已應(yīng)用的越來越廣泛，在，鋼鐵、石油、電廠、化工、機(jī)械等領(lǐng)域都需要對(duì)溫度檢測(cè)和控制。目前，基于溫度的控制中，利用單片機(jī)對(duì)PlD控制應(yīng)用很廣泛，但是，設(shè)計(jì)單片機(jī)的DDC系統(tǒng)的軟件和硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)候較為復(fù)雜，需要考慮很多的因素，關(guān)于邏輯控制時(shí)候計(jì)算量較大，但是相比而言，PLC在邏輯控制方面是公認(rèn)的簡(jiǎn)單高效組件，所以，采用PLC系統(tǒng)對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制也得到越來越多的行業(yè)所認(rèn)可。加熱爐的溫度檢測(cè)和控制時(shí)一個(gè)重要的應(yīng)用，作為一個(gè)加熱溫度很高的系統(tǒng)，PlD調(diào)節(jié)方式是這一系統(tǒng)的重要應(yīng)用，可編程控制器的邏輯控制加上PlD的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)這一熱慣性系統(tǒng)的應(yīng)用。文章結(jié)合了西門子PLC的邏輯控制加上PlD自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了加熱爐溫度系統(tǒng)的自動(dòng)克制及調(diào)節(jié)，先設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景，然后闡明了系統(tǒng)的工作原理，最后闡明這一控制的具體調(diào)節(jié)方法，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。

溫度傳感器；西門子PLC；固態(tài)繼電器

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景

對(duì)溫度檢測(cè)和控制一直是人們生產(chǎn)生活中一個(gè)非常重要的技術(shù)。最早西方設(shè)計(jì)了氣壓溫度計(jì)，就是利用熱脹冷縮的原理實(shí)現(xiàn)溫度的檢測(cè)。選擇的檢測(cè)液體從水一直改進(jìn)到水銀。酒精燈，一直都是為了更方便的檢測(cè)溫度。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，溫度檢測(cè)的手段也越來越多，比如現(xiàn)在工業(yè)中常用的熱繼電器，就是利用雙金屬?gòu)椈善夹g(shù)，不同金屬的熱膨脹系數(shù)不一致。當(dāng)把熱繼電器介入電路中，隨著電流的增大溫度升高，兩個(gè)金屬片受熱后不同程度的熱變形，導(dǎo)致穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)打破，實(shí)現(xiàn)溫度的控制。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)溫度的檢測(cè)可以把電子控制和溫度有機(jī)的結(jié)合起來，溫度傳感器就是此技術(shù)的典型代表，比如常用的熱爐、反應(yīng)錐等等，都可以利用這種溫度傳感器，能夠把環(huán)境溫度的變換轉(zhuǎn)換成可讀可視的電信號(hào)。在連線中，會(huì)采用固態(tài)繼電器輔助控制電路。在需要進(jìn)行邏輯計(jì)算時(shí)候，運(yùn)用PLC可以進(jìn)行邏輯控制，實(shí)現(xiàn)了溫度檢測(cè)，溫度控制，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期效果的反饋。

本論文采用西門子可編程控制器進(jìn)行邏輯計(jì)算部分，利用溫度傳感器作為系統(tǒng)的檢測(cè)部分，采用一些固態(tài)繼電器對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行連接，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)加熱爐的溫度檢測(cè)控制功能。

2 系統(tǒng)工作原理

加熱爐溫度控制系統(tǒng)基本構(gòu)成如圖1所示，它由PLC主控系統(tǒng)、固態(tài)繼電器、加熱爐、溫度傳感器等4個(gè)部分組成。

圖1

在PID設(shè)計(jì)中，采用如下邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)。

加熱爐溫度控制系統(tǒng)PID設(shè)計(jì)。對(duì)于信號(hào)采樣部分，用如下進(jìn)行采樣（見表1）。

表1 信號(hào)采樣

3 結(jié)束語

加熱爐溫度控制系統(tǒng)采用成熟的PLC技術(shù)和電力電子技術(shù)，采用軟硬件結(jié)合，較好的解決了傳統(tǒng)加熱爐溫控系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。針對(duì)我國(guó)大部分的加熱爐用戶來說本系統(tǒng)將是一個(gè)比較理想的溫控系統(tǒng)。

［1］齊占慶，等.電氣控制技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［2］余雷聲，等.電氣控制與PLC應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

［4］ PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐［M］.北京：人民郵電出版社.

［5］施耐德可編程控制器操作手冊(cè)［Z］.2010，5.

S951.4+1

A

1671-3818（2016）10-0178-01

李彥洲（1988-），滿族，吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教，主要研究方向：機(jī)電產(chǎn)品維修技術(shù)、有限元分析。