【正文】 調(diào)功方式： 由于單個(gè)硅鉬棒的工作電壓為 ，故可將 20 個(gè)硅鉬棒串聯(lián)。 PLC 是電阻爐溫度控制的主控核心。燃料及電熱窯車式隧道窯。日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。在化工、石油、冶金等生產(chǎn)過(guò)程的物理過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)中，溫度往往是一個(gè)很重要的量，需要準(zhǔn)確地加以控制。除了這些部門之外，溫度控制系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，是用途很廣的一類工業(yè)控制系統(tǒng)。目前， 國(guó)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。國(guó)際上新型隧道窯在我國(guó)陶瓷磨具行業(yè)尚未大量采用。傳感器采集的硅鉬棒加熱對(duì)象的溫度信號(hào)，通過(guò)信號(hào)采集電路處理， A/D 模塊，將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量， 然后 PLC 將系統(tǒng)給定的溫度值與反饋回來(lái)的溫度值進(jìn)行處理，通過(guò)過(guò)零觸發(fā)模塊，觸發(fā)可控硅（ SCR）按一定的占空比導(dǎo)通，控制了硅鉬棒兩端的通電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電爐溫度控制。 即： 20=304V＜ 380V，故硅鉬棒可正常工作。 可控硅在變流器 (如電機(jī)車 )中工作時(shí)，必須能夠以電源頻率重復(fù)地經(jīng)受一定的過(guò)電壓而不影響其工作，所以正反向峰值電壓參數(shù) VDRM、 VRRM 應(yīng)保證在正常使用電壓峰值的 23 倍以上，考慮到一些可能會(huì)出現(xiàn)的浪涌電壓因素，在選擇代用參數(shù)的時(shí)候 ,只能向高一檔的參數(shù)選取。 Y355 電動(dòng)機(jī)采用 F級(jí)絕緣。 S7200 系列 PLC 可提供 4 種不同的基本單元和 6 種型號(hào)的擴(kuò)展單元。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 a） EM231 AI4X 熱電偶 參數(shù)指標(biāo) 表 54 EM231 AI4X熱電偶 物理 I/O數(shù) 4個(gè)模擬輸入點(diǎn) 耗電量 自 +5V DC（自 I/O總線） 87mA 自 L+ DC LED 指示燈 24V DC電源供電良好 ON=無(wú)錯(cuò)， OFF=無(wú) 24V DC電源， SF： ON=模塊故障，閃爍 =輸入信號(hào)錯(cuò)誤 ,OFF=無(wú)錯(cuò) 模擬量輸入特性 ` 共模輸入范圍 120V AC 共模抑制 120dB 120V AC 輸入類型 浮地?zé)犭娕? 輸入范圍 熱電偶類型 (選一種 ) S， T， R， E， N， K， J ； 電壓范圍： +/80mV 輸入分辨率 溫度 ℃ /℉ 電壓 15位加符號(hào)位 測(cè)溫原理 西格瑪三角 模塊更新時(shí)間 405ms 線回路電阻（最大） 100歐 數(shù)據(jù)字格式 電壓： 27648至 +27648 輸入阻抗 1M歐 分辨率 15（含符號(hào)位） 基本誤差 ％ FS 冷節(jié)點(diǎn)誤差 177。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 EM231 熱電偶模塊的市場(chǎng)價(jià)格比 EM231 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊高很高，考慮到設(shè)計(jì)成本的要求，本著節(jié)約的要求，因而選擇方案二。 第一步，將工程實(shí)際值由 16 位整數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)，設(shè)模擬量 AIW0,程序如下： XORD AV0,AC0 //清累加器 AC0 TDT AIW0,AC0 //把整數(shù)轉(zhuǎn)化為雙整數(shù) DTR AC0,AC0 //把雙整數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù) 第二步，將實(shí)數(shù)格式的工程實(shí)數(shù)實(shí)際值轉(zhuǎn)化為 ~ 之間的無(wú)量綱相對(duì)值。 基本信號(hào)控制邏輯電路產(chǎn)生理想的三相正負(fù)半周的觸發(fā)脈沖，三相脈沖經(jīng)合成及功放再經(jīng)脈沖變壓器的隔離送至可控硅。除了能完成接通和分?jǐn)嚯娐吠?，還能對(duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路 、嚴(yán)重過(guò)載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，也可以用于不頻繁啟動(dòng)電機(jī)。熱繼電器利用電流的熱效應(yīng)原理以及發(fā)熱元件熱膨脹原理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了三相交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。 ΣIN 其余 .電動(dòng)機(jī)額定電流之和。在晶閘管處于阻斷狀態(tài)下，因各層相距很近，其 J2 結(jié)結(jié)面相當(dāng)于一個(gè)電容 C0。 PID指令回路 表 91 PID指令回路表 地址 名稱 說(shuō)明 VD100 過(guò)程變量（ PVn） 必須在 ~ VD104 給定值（ SPn） 必須在 ~ VD108 輸出值（ Mn） 必須在 ~ VD112 增益（ Kc） 比例常數(shù)，可正可負(fù) VD116 采樣時(shí)間（ Ts） 單位為 s，必須是正數(shù) VD120 采樣時(shí)間（ Ti） 單位為 min，必須是正數(shù) VD124 微分時(shí)間（ Td） 單位為 min，必須是正數(shù) VD128 積分項(xiàng)前值（ MX） 必須在 ~ VD132 過(guò)程變量前值（ PVn1） 最后一次 PID過(guò)程運(yùn)算變量值 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 程序包括三個(gè)部分，分別為一個(gè)主程序，兩個(gè)子程序及一個(gè)中斷程序，如圖所示。 高精度，高智能將是溫度控制系統(tǒng)追求的目標(biāo)。簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)法就是將輸出控制對(duì)象的邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換為梯形圖。如果晶閘管在關(guān)斷時(shí)，陽(yáng)極電壓上升速度太快，則 C0 的充電電流越大，就有可能造成門極在沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)的情況下，晶閘管誤導(dǎo)通現(xiàn)象，即常說(shuō)的硬開(kāi)通，這是不允許的。由分析可知，系統(tǒng)選型為 RS32200A,額定電流 200A，額定分?jǐn)嚯娏?200A，熔斷體額定電流 200A，分?jǐn)嗄芰?100KA 額定電壓 380VAC，額定電壓 380VAC 可用于 220VAC 電路中。 （ 2）通常，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為其額定電流的 6倍以及啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò) 6S且很少連續(xù)啟動(dòng)時(shí)，就可按電動(dòng)機(jī)的額定電流選取熱繼電器?，F(xiàn)在的斷路器還能提供隔離劑安全保護(hù)功能，特別是針對(duì)人身安全、設(shè)備安全，以及配電系統(tǒng)的可靠性方面都能滿足配電系統(tǒng)更高、更新的要求。 PLC 通過(guò) PID 算法 ，將輸出的數(shù)據(jù)傳送給 EM232 模塊， EM232 輸出相應(yīng)的模擬量控制晶閘管的導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制。標(biāo)準(zhǔn)化分為雙極性和單極性兩種。10V 電流輸出 0～ 20mA 數(shù)據(jù)字格式 電壓 32021～ +32021 電流 0～ +32021 分辨率量程 電壓 12位 電流 11位 6 控制算法描述 PID 控制介紹 PID 控制一直是眾多的控制算法中應(yīng)用最為廣泛的控制算法，以其原理組成的 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 控制器是自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最為經(jīng)典的一種控制器。在這里，我們選用了西門子EM231 4TC 模擬量輸入模塊。本論文采用的是 CUP224。功率 3kW及以下為 Y 接法；其它功率均為 △ 接法。 故選取晶閘管型號(hào)為： KP500A1000V 型號(hào)說(shuō)明： K P 500A 1000V 正反向重復(fù)峰值電壓級(jí)別 額定通態(tài)平均電流系列 表示普通 的反向阻斷型 表示閘流特性 4 電機(jī)主電路設(shè)計(jì) 電機(jī)主電路 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 電機(jī)主電路如下所示：三臺(tái)電機(jī)分別控制進(jìn)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、油泵。自從 20 世紀(jì) 50 年代問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)發(fā)展成了一個(gè)大的家族，它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、 逆導(dǎo)晶閘管 、可關(guān)斷 晶閘管 、快速晶閘管，等等。 5℃，控溫電路設(shè)計(jì)為大功率晶閘管 /調(diào)壓方式，并有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)電路。我國(guó)陶瓷磨具行業(yè)的大中型企業(yè)已經(jīng)采用了一批現(xiàn)代燃?xì)饣蛉剂嫌统閷霞扮娬指G，而大多數(shù)中小型企業(yè)仍以燃料煤為主，少數(shù)企業(yè)采用燃?xì)獾垢G焰。但就其控制策略而言，占統(tǒng)治地位的仍然是常規(guī)的 PID 控制。 對(duì)于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同。 關(guān)鍵詞： 溫度控制， 可編程控制器， PID II Abstract This thesis mainly introduces a design of temperature control system with SIMATIC programmable logic controller (PLC) S7200 and the King view configuration soft .We use the PLC s7200 with cup 22 the K type thermocouple and temperature module EM231 as the hardware . The thermocouple can measure the temperature of the stove, and translate the temperature signal to the voltage signal. And then the EM232 will transmit it to the PLC after disposing the signal .This system use positional type PID arithmetic and PulseWidth Modulation methodology .And the procedure use idea of coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm. The procedure will run with different PID parameter in different condition. The experimental results show that， the plc can work reliably, stably. The system using coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm can get a better result. That is fast response, small overshoot, rapid adjustment, high accuracy. The King view is powerful, easy to operate. We can speculate that configuration software will have a good prospect for development. Keywords： Temperature Control, PLC, PID, King View III 目 錄 1 引言 ?????????????????????????????? 1 課題背景 ????????? ???????????????? 1 研究意義 ????????????????????????? 2 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及總體方案 ??????????????????????? 3 設(shè)計(jì)要求 ????????????????????????? 3 內(nèi)容概述 ????????????????????????? 3 總體設(shè)計(jì)方案 ???????????????????????3 3 加熱主電路設(shè)計(jì) ????????????????????????? 5 加熱主電路 ?????????? ?????????????? 5 硅鉬棒 ?????????????????????????? 5 硅鉬棒參數(shù)及選型 ?????????????????? 5 硅鉬棒的特點(diǎn) ???????????????????? 7 可控硅 ?????????????????????????? 8 簡(jiǎn)介 ???????????????????????? 8 選型 ???????????????????????? 8 4 電機(jī)主電路設(shè)計(jì) ?????????????????? ??????? 10 電機(jī)主電路 ???????????????????????? 10 電機(jī)選型 ????????????????????????? 10 選型 ???????????????????????? 10 電動(dòng)機(jī)相關(guān)技