Het ontwerp van PLC temperatuurregelsysteem van vacuüm warmtebehandelingsapparatuur

Het ontwerp van PLC temperatuur controlesysteem van vacuüm warmtebehandeling apparatuur

Vacuüm warmtebehandeling apparatuur wordt meer en meer algemeen gebruikt, in het algemeen nodig om te kopen temperatuurregeling meter controle temperatuur. In dit document, het ontwerp van de PLC temperatuurregeling, het gebruik van de apparatuur in de PLC PID-module ontwerp temperatuur controlesysteem, geen noodzaak om temperatuur controlemeter te kopen, sterk verminderen van de kosten van apparatuur en het verminderen van de storing. Tegelijkertijd kan het programma voor temperatuurregeling en originele programma vacuümapparatuur in een software systeem programmering, communicatie lijnen worden verminderd, het systeem is stabiel, snelle reactie.

1. Vacuüm warmtebehandeling technologie

Vacuüm warmtebehandeling is een nieuwe warmtebehandelingstechnologie die vacuümtechnologie en warmtebehandelingstechnologie combineert. De vacuümomgeving van vacuüm warmtebehandeling verwijst naar de atmosferische omgeving onder druk van één atmosfeer, waaronder laag vacuüm, gemiddeld vacuüm, hoog vacuüm en ultrahoog vacuüm. Vacuüm warmtebehandeling behoort eigenlijk tot een atmosfeer gecontroleerde warmtebehandeling. Vacuüm warmtebehandeling verwijst naar alle en een deel van het warmtebehandelingsproces in de vacuümtoestand, vacuüm warmtebehandeling kan bereiken bijna alle conventionele warmtebehandeling kan worden betrokken bij het warmtebehandelingsproces, maar de kwaliteit van de warmtebehandeling sterk verbeterd. Vergeleken met conventionele hittebehandeling, kan de vacuüm hittebehandeling geen oxidatie, geen ontkoling, geen carbonering bereiken, kan de fosforchip op het werkstukoppervlak worden verwijderd, en ontvetten en ontgassen, om het effect van heldere oppervlaktebehandeling te bereiken.

1.1 vacuüm metallurgie

Metallurgische bewerking onder standaard atmosferische druk. Het kan het metallurgische proces realiseren dat niet in de atmosfeer kan worden uitgevoerd, metaaloxidatie, afzonderlijke substanties met verschillende kookpunten verhinderen, de gassen of onzuiverheden in het metaal verwijderen, het deoxygenation vermogen van de koolstof in het metaal verbeteren, en de kwaliteit verbeteren van het metaal en de legering. Vacuümmetallurgie wordt over het algemeen gebruikt bij het smelten, zuiveren, gieten en hittebehandeling van metalen. Met de snelle ontwikkeling van de allernieuwste wetenschap en technologie, wordt vacuümmetallurgie in toenemende mate gebruikt bij het smelten van zeldzame metalen, staal en speciale legeringen.

1.2 temperatuurregeling

Temperatuurregeling is een zeer belangrijke schakel geworden in industriële productie en wetenschappelijke onderzoeksactiviteiten. Of de temperatuur met succes binnen het vereiste bereik kan worden beheerd, heeft betrekking op het succes of falen van de hele activiteit. Vanwege de diversiteit en complexiteit van besturingsobjecten, zijn de gebruikte temperatuurregelmiddelen divers. In de temperatuurregeling van vacuüm warmtebehandeling apparatuur, moet eerst de temperatuur gemeten parameters controleren, de sensor wordt omgezet in een signaal, en dan vergeleken met vooraf ingestelde waarde, te vergelijken met het differentiële signaal, na een zekere regelmaat van berekening, krijgen de corresponderende regelwaarden, op dit moment zal de hoeveelheid regelen om het systeem te besturen en continu door te gaan met het werk, teneinde het doel van automatische aanpassing te bereiken.

1.3 PID-regeling

In procesbesturing, PID-regelaar (ook bekend als PID-regelaar) bestuurd door deviatie-aandeel (P), integraal (I) en differentieel (D) is de meest gebruikte automatische regelaar. Het heeft de voordelen van een eenvoudig principe, eenvoudige implementatie, brede toepassing, onafhankelijke controleparameters en eenvoudige parameterselectie. Bovendien kan theoretisch worden aangetoond dat de PID-regelaar een optimale regeling is voor de typische procesbesturingsobjecten - "eerste orde lag + pure vertraging" en "tweede orde vertraging + pure vertraging". PID-regulering is een effectieve methode voor dynamische kwaliteitscorrectie van continu systeem.

2. Hardware-ontwerp

De CPU neemt Siemens s7-300-serie 314c-2 PLC, die Ethernet- en dp-communicatie, analoge invoer- en uitvoerfuncties heeft, en kan voldoen aan de eisen van conventionele warmtebehandelingsapparatuur.

Bovendien kan de temperatuurtransmissie van de thermokoppel de werkelijke temperatuurwaarde meten. Mens-machine interface TP1900 delicaat paneel en 300-serie PLC-compatibiliteit is een goede, meer gemakkelijke verbinding. De volledige structuur van het temperatuurregelsysteem wordt getoond in figuur 1.

Fig. 1 systeemblokdiagram

3. Ontwerp van het PLC-programma

PLC-programma wordt geschreven in SCL-taal in botu V 13, inclusief verwarmings-PV-opstartprogramma, SP-berekeningsprogramma in verwarmingsproces, segment invoegen / verwijderen / overslaan-programma, PID-moduleprogramma. Het PID-programma wordt geschreven in het lusinterruptblok O B1 waarvan de cyclus 100 m is om de nauwkeurigheid van de PID-functieberekeningscyclus te verzekeren. De PID-module gebruikt de FB58-temperatuurregelings-PID-module, die de functies van regeling en zelfinstelling heeft en handig is om te gebruiken.

3.1 variabele definitie

Alle belangrijke parameters worden opgeslagen in DB datablok om verlies te voorkomen.

3.2 de opstartwaarde volgt op PV

Wanneer de verwarming begint, maak SP = PV. Zelfs bij uitval bij hoge temperatuur kan het onderbreken van de verwarming, het opnieuw verwarmen, direct vanaf de PV-start gebeuren, wat tijd bespaart. Zie figuur 2.

Figuur 2 Startschema PV

3.3 SP-berekening in het verwarmingsproces

Tijdens het verwarmen neemt, naarmate de tijd T toeneemt, SP met de tijd toe.

3.4 bediening van segmenten verwijderen, invoegen en springen

Wanneer u een segmentverwijderingsbewerking uitvoert, verwijdert u het Del-segment en verplaatst u alle volgende segmenten naar voren; Wanneer het Ins-segment wordt ingevoegd, worden het Ins-segment en alle daaropvolgende segmenten teruggeschoven en wordt het ingevoegde segment in het Ins-segment geplaatst. Wanneer u een overslaan-bewerking uitvoert (wanneer deze is verwarmd), springt u direct naar het volgende gedeelte van het programma. Verwijderingen van segment invoegingen worden getoond in figuur 3.

Afbeelding 3 invoegen en verwijderen van segmenten

3.5 Foutopsporing van de PID-functie

(1) 0Initiële PID-parameterinstelling: stel volgens de praktijkervaring de versterking P = 5, de integratietijd I = 120s, de differentiële tijd D = 30s in. Het screenshot van de PID Loop-instellingeninterface wordt getoond in figuur 5.

(2) PID zelf-afstemming: start het programma, 800 ℃ , onderbreek het programma, open PID zelf-afstemmingsfunctie, na een periode van tijd de instelling van de verkregen na het instellen van de PID-waarde van respectievelijk P = 6,0, 23, I = D = 5,78, zoals getoond in figuur 5. Uitgaande van het lage temperatuurverwarmingsproces van de test opnieuw, zoals weergegeven in figuur 6 temperatuurcurve, is de nauwkeurigheid van de temperatuurregeling hoger, is er een kleine hoeveelheid doorschieten bij lage temperatuur, 400 ℃ temperatuurregeling nauwkeurigheid is + / - 1 ℃ , voldoet aan de eis.

3.6 automatisch beveiligingsprogramma tijdens verwarming

Bij het verwarmen liet soms een groot aantal materialen leeglopen, waardoor veel vacuüm snel werd verminderd, in het algemeen door middel van handmatig onderhoud, tot het vacuümherstel en daarna doorgaan met opwarmen. Deze bewerking kan in een automatisch programma worden geschreven. Wanneer de vacuümgraad lager is dan de ingestelde waarde, wordt deze automatisch gehandhaafd. Na herstel zal het automatisch opwarmen om de werkingshoeveelheid te verminderen.

Afbeelding 4 Instelling PID-parameter

Figuur 5 PID-zelfafstemming

Figuur 6 mens-machine interface

4. Man-machine interfaceontwerp

Figuur 6 toont het touchscreen-temperatuurregelscherm, dat is samengesteld uit procesbewerking, bedieningsknop, gegevensweergave, staafgrafiek en temperatuurcurve. De procescurve kan in totaal worden ingesteld op 20 secties. De procesparameters kunnen direct in de procesbewerkingssectie of in de formule worden ingesteld. Vervolgens kunnen de formulegegevens worden geëxporteerd naar variabelen. De procesnaam kan worden gewijzigd in de formule. Kan segment worden ingevoegd, segment bewerking worden verwijderd, tijdens de uitvoering kan een sprong worden uitgevoerd. Weergave van de looptijd, het lopende sectie nummer en andere parameters om de observatie van het proces te vergemakkelijken.

Voor elke parameterwijzigingsknop en -module kunnen verschillende bewerkingsrechten worden ingesteld om ongelukken door operationele fouten te voorkomen. Alle bedrijfsparameters worden weergegeven in de mens-machine-interface om de bedrijfstoestand van de apparatuur op elk moment te bekijken. Voeg de formulefunctie toe om procesopslag en lezen te vergemakkelijken.

5. Conclusie

Dit artikel ontwerpt het PLC-temperatuurregelsysteem, inclusief het ontwerp van het hardwaresysteem, het ontwerp van het PLC-softwaresysteem, het ontwerp van de aanraakscherminterface. Het systeem is eenvoudig, in lijn met de gebruikelijke gewoonten van de thermische behandelingsapparatuur, eenvoudig te bedienen.

IKS PVD, Vacuüm coating machine gebruik Mitsubishi FX serie PLC logische controller en functionele modules, Bereik volledige automatische, semi-automatische en handmatige controle van de hele machine. Elke vraag over PVD coating-technologie, welkom contact met ons nu, iks.pvd @ foxmail.com