O projeto do sistema de controle de temperatura PLC do equipamento de tratamento térmico de vácuo
Mar 21, 2019|
O projeto do sistema de controle de temperatura PLC do equipamento de tratamento térmico a vácuo
Equipamento de tratamento térmico de vácuo é cada vez mais amplamente utilizado, geralmente precisa comprar temperatura de controle de controle de temperatura. Neste trabalho, o design do sistema de controle de temperatura PLC, o uso do equipamento no sistema de controle de temperatura PLC PID módulo de projeto, não há necessidade de comprar medidor de controle de temperatura, reduzir significativamente o custo do equipamento e reduzir a falha. Ao mesmo tempo, o programa de controle de temperatura e programa original do equipamento de vácuo em uma programação do sistema de software, as linhas de comunicação podem ser reduzidas, o sistema é estável, resposta rápida.
1. Tecnologia de tratamento térmico a vácuo
O tratamento térmico a vácuo é uma nova tecnologia de tratamento térmico que combina tecnologia de vácuo e tecnologia de tratamento térmico. O ambiente de vácuo do tratamento térmico a vácuo refere-se ao ambiente atmosférico sob uma pressão atmosférica, incluindo baixo vácuo, vácuo médio, alto vácuo e vácuo ultra-alto. O tratamento térmico a vácuo na verdade pertence ao tratamento térmico controlado por atmosfera. Tratamento térmico a vácuo refere-se a todo e parte do processo de tratamento térmico no estado de vácuo, tratamento térmico a vácuo pode alcançar quase todo o tratamento térmico convencional pode estar envolvido no processo de tratamento térmico, mas a qualidade do tratamento térmico melhorou muito. Comparado com o tratamento térmico convencional, o tratamento térmico a vácuo pode não atingir nenhuma oxidação, sem descarbonetação, sem carburação, pode remover o chip de fósforo na superfície da peça e ter desengorduramento e desgaseificação, de modo a obter o efeito de purificação de superfície brilhante.
1.1 metalurgia a vácuo
Operação metalúrgica sob pressão atmosférica padrão. Ele pode realizar o processo metalúrgico que não pode ser realizado na atmosfera, evitar a oxidação do metal, separar substâncias com diferentes pontos de ebulição, remover os gases ou impurezas do metal, aumentar a capacidade de desoxigenação do carbono no metal e melhorar a qualidade do metal e liga. A metalurgia a vácuo é geralmente usada na fundição, refino, fundição e tratamento térmico de metais. Com o rápido desenvolvimento da ciência e tecnologia de ponta, a metalurgia a vácuo é cada vez mais amplamente utilizada na fundição de metais raros, aço e ligas especiais.
1.2 controle de temperatura
O controle de temperatura tornou-se um elo muito importante na produção industrial e nas atividades de pesquisa científica. Se a temperatura pode ser controlada com sucesso dentro do intervalo requerido, relaciona-se com o sucesso ou fracasso de toda a atividade. Devido à diversidade e complexidade dos objetos de controle, os meios de controle de temperatura adotados são diversos. No sistema de controle de temperatura do equipamento de tratamento térmico a vácuo, primeiro precisa controlar os parâmetros de temperatura medidos, o sensor é convertido em um sinal e, em seguida, comparado com o valor predefinido, comparar com o sinal diferencial, após uma certa regularidade de cálculo, obter os valores de controle correspondentes, neste momento irá controlar quantidade para controlar o sistema para controlar, e continuar continuamente o trabalho, de modo a atingir o objetivo de ajuste automático.
1.3 Princípio de controle PID
No controle de processo, o controlador PID (também conhecido como regulador PID) controlado por proporção de desvio (P), integral (I) e diferencial (D) é o controlador automático mais utilizado. Tem as vantagens do princípio simples, fácil implementação, ampla aplicação, parâmetros de controle independentes e seleção simples de parâmetros. Além disso, pode-se provar teoricamente que o controlador PID é um controle ótimo para os objetos típicos de controle de processo - "lag de primeira ordem + atraso puro" e "atraso de segunda ordem + atraso puro". A regulação PID é um método eficaz para correção dinâmica da qualidade do sistema contínuo.
A CPU adota o CLP S7-300 da série 314c-2 da Siemens, que possui comunicação Ethernet e dp, funções de entrada e saída analógicas e pode atender aos requisitos de equipamentos convencionais de tratamento térmico.
Além disso, a transmissão da temperatura do termopar pode medir o valor real da temperatura. Interface homem-máquina TP1900 painel delicado, e 300 série PLC compatibilidade é boa, conexão mais conveniente. Toda a estrutura do sistema de controle de temperatura é mostrada na figura 1.
FIG. 1 diagrama de blocos do sistema
3. projeto de programa PLC
O programa PLC é escrito na linguagem SCL no botu V 13, incluindo o programa de inicialização do aquecimento PV, o programa de cálculo SP no processo de aquecimento, o programa de inserção / exclusão / salto do segmento, o programa do módulo PID. O programa PID é escrito no bloco de interrupção de loop O B1 cujo ciclo é de 100m s para garantir a precisão do ciclo de cálculo da função PID. O módulo PID adota o módulo PID de controle de temperatura FB58, que tem as funções de controle e auto-ajuste e é conveniente de usar.
3.1 definição de variável
Todos os parâmetros importantes são armazenados no bloco de dados do banco de dados para evitar perdas.
3.2 o valor de inicialização segue PV
Quando o aquecimento começar, faça SP = PV. Mesmo em falhas de alta temperatura, a interrupção do aquecimento, o reaquecimento, pode ser diretamente do início do PV, economizando tempo. Veja a figura 2.
Figura 2 Diagrama de inicialização do PV
3.3 Cálculo do SP no processo de aquecimento
Durante o aquecimento, à medida que o tempo T aumenta, o SP aumenta com o tempo.
3.4 operação de excluir, inserir e saltar segmentos
Ao executar uma operação de exclusão do segmento, exclua o segmento Del e mova todos os segmentos subsequentes para frente; Quando o segmento Ins é inserido, o segmento Ins e todos os segmentos subsequentes são movidos de volta e o segmento inserido é colocado no segmento Ins. Ao realizar uma operação de pulo (quando aquecida), pule diretamente para a próxima seção do programa. As exclusões da inserção do segmento são mostradas na figura 3.
Figura 3 inserção e exclusão de segmentos
3.5 depuração de função PID
(1) 0Configuração inicial do parâmetro PID: de acordo com a experiência prática, ajuste o ganho P = 5, tempo integral I = 120s, tempo diferencial D = 30s. A captura de tela da interface de configuração do loop PID é mostrada na figura 5.
(2) PID auto-tuning: iniciar o programa, 800 ℃ , suspender o programa, função de auto-ajuste PID aberto, após um período de tempo o ajuste do obtido após a definição do valor PID de P = 6,0, respectivamente, 23, I = D = 5,78, como mostrado na figura 5. A partir do processo de aquecimento de baixa temperatura do teste novamente, como mostrado na figura 6 curva de temperatura, a precisão do controle de temperatura é maior, há uma pequena quantidade de overshoot em baixa temperatura, Precisão de controle de temperatura de 400 is é + / - 1 ℃ , atende aos requisitos.
3.6 programa de proteção automática durante o aquecimento
Ao aquecer, às vezes um grande número de materiais esvaziou, resultando em muito vácuo rapidamente reduzido, geralmente utilizando manutenção manual, até a recuperação do vácuo e depois continuar a aquecer. Essa operação pode ser gravada em um programa automático. Quando o grau de vácuo é menor que o valor definido, ele será mantido automaticamente. Após a recuperação, ele será automaticamente aquecido para reduzir a quantidade de operação.
Figura 4 Configuração do parâmetro PID
Figura 5 Autoajuste PID
Figura 6 interface homem-máquina
4. Design de interface homem-máquina
A Figura 6 mostra a tela de controle de temperatura da tela sensível ao toque, que é composta de edição de processo, botão de operação, exibição de dados, gráfico de barras e curva de temperatura. A curva do processo pode ser configurada para 20 seções no total. Os parâmetros do processo podem ser definidos diretamente na seção de edição do processo ou na fórmula. Em seguida, os dados da fórmula podem ser exportados para variáveis. O nome do processo pode ser modificado na fórmula. Pode ser inserido segmento, excluir operação do segmento, no tempo de execução pode ser uma operação de salto. Exiba tempo de execução, número da seção em execução e outros parâmetros para facilitar a observação do processo.
Permissões de operação diferentes podem ser definidas para cada botão e módulo de modificação de parâmetro para evitar acidentes causados por erros operacionais. Todos os parâmetros operacionais são exibidos na interface homem-máquina para observar o estado de funcionamento do equipamento a qualquer momento. Adicione a função de fórmula para facilitar o armazenamento e a leitura do processo.
5. Conclusão
Este papel projeta o sistema de controle de temperatura PLC, incluindo o projeto do sistema de hardware, projeto de sistema de software PLC, design de interface de tela de toque. O sistema é simples, em consonância com os hábitos de operação do equipamento de tratamento térmico convencional, fácil de operar.
IKS PVD, uso da máquina de revestimento do vácuo Controlador de lógica do PLC da série de Mitsubishi FX e módulos funcionais, alcance o controle automático, semiautomático, e manual cheio da máquina inteira. Toda a pergunta sobre a tecnologia do revestimento de PVD, boa vinda contacta connosco agora, iks.pvd @ foxmail.com