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上海博迅医疗生物仪器股份有限公司电阻炉温度随动控制系统设计及应用

[导读]​针对上海博迅医疗生物仪器股份有限公司电阻炉温度随动控制精度问题,开发了基于西门子S7-200 PLC的电阻炉温度随动控制系统,编制了PID定值温控程序和温度分段设定值随动程序,通过触摸屏操作界面,可方便地设定温升曲线,

针对电阻炉温度随动控制精度问题,开发了基于西门子S7-200 PLC的电阻炉温度随动控制系统,编制了PID定值温控程序和温度分段设定值随动程序,通过触摸屏操作界面,可方便地设定温升曲线,并实时显示实际温度趋势数据.经实际运行测试,PID温控算法控制效果良好,各项控制指标满足现场工艺需求.

电阻炉是热处理工艺过程中的重要加热设备,其控温性能是工业生产高效运行和产品质量保证的关键[1,2].电阻炉温度对象具有大惯性、非线性、升温过程单向性和容量滞后等特点,系统难以取得良好的控制效果,并最终影响工件的质量与一次成品率[3,4,5].针对上述问题,设计了电阻炉温度随动控制系统,利用PLC对电阻炉温度进行随动控制,编制了PID定值温控程序和温度分段设定值随动程序,可方便地设定温升曲线,并实时显示实际温度趋势数据,系统操作简单、使用方便,极大地提高了设备生产效率.

1 控制系统结构组成

本系统以S7-200 PLC控制器为核心,采用K型热电偶温度变送器进行测温,利用DTY-H220D35可控硅调压模块来控制电阻炉加热电流,温度设定曲线通过触摸屏输入,系统组成结构如图1所示.K型热电偶测取温度信号,经变送器转换为标准电信号后反馈给PLC,设定温度SP与实际温度测量值做差值运算后得到偏差信号e,PID控制算法以偏差e为输入,运算后输出控制信号u并转换为代表可控硅导通角α的标准电信号送给调压模块,通过移相触发方式调节电阻丝加热功率,实现对电阻炉温度的控制.


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