CN109116886A - 一种高温电炉用plc和触摸屏组合控温的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统。该系统采用PLC和触摸屏作为系统的控制器和人机界面,采集电炉的温度、电流、电压信号,控制电炉的执行机构。整套系统包括PLC、触摸屏人机界面、温度模块、信号转换模块、热电偶、可控硅等主要元件,本文详细介绍了该系统的运行原理、方式以及各元件的作用。
Description
技术领域
本发明属于电炉制造技术领域,主要涉及一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统。
背景技术
现有电炉大多采用按键式仪表来实现电炉控温及电力信息显示,操作繁琐,热处理程序修改不便,学习使用难度较高,尤其是在大型电炉的使用过程中,需要进行分区控温和电力信息显示时,电炉温控台面上需要设置多台控温仪表和电力显示仪表以及大量的开关按钮,给生产工人和初学者使用带来极大不便。另外现有电炉还存在着抗干扰能力弱的问题,在工作电源不稳定或者附近存在其他正在运行的大功率设备时极易受到谐波干扰,从而导致电炉无法正常工作,所以设计一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述状况提出的问题,提供一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,该操作系统采用触摸屏操作界面,操作简单易学,编程方式简单,能够大大提高操作员工作效率,另外该系统功能完备,抗干扰能力强,可以提高电炉使用的可靠性和稳定性,从而提高电炉生产效率。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,主要包括PLC、触摸屏人机界面、温度模块、信号转换模块、热电偶、可控硅等元件。
所述PLC与扩展模块即温度模块和信号转换模块组成温控系统的中央控制器,采集电炉的温度、电流、电压信号,控制电炉运行;触摸屏人机界面作为整个温控系统的对外窗口,用于实现人机互动,下达电炉运行指令。
所述温度模块作为PLC的扩展模块,用于增加PLC本身所不具备的PID控制功能。热电偶将温度信号发送给温度模块,温度模块进行测量值监控并自动整定PID参数,实现温度控制,PID控制平稳、响应快、精度高。
所述信号转换模块作为PLC的扩展模块,包括A/D转换模块和D/A转换模块,用于实现数字信号和模拟信号的互转。
所述PLC接收人机界面、控制按钮和限位开关的触发信号,并将其转换成开关量信号,从而分别控制中间继电器1、2、3通断,中间继电器的通断分别控制各自相对应的交流接触器闭合或断开,最终实现控制电炉电机运转、电炉报警以及电炉加热回路通断。
所述热电偶将现场测得的电炉温度模拟信号发送给温度模块,温度模块将模拟信号转换成数字信号,并结合程序设定的温度值进行PID运算,运算结果再通过D/A转换模块输出一个模拟信号到可控硅触发器,从而实现可控硅对加热元件端的调压功能。
所述热电偶将现场测得的电炉温度模拟信号发送给温度模块,温度模块将模拟信号转换成数字信号并发送给PLC,PLC进行运算处理后即可在人机界面上显示出电炉当前温度。
所述加热元件端各相的电流、电压通过电流电压变送器转化成模拟信号,该模拟信号经A/D转换模块转换成数字信号并发送给PLC,PLC进行运算处理后即可在人机界面上显示出各相的电流、电压值。
本发明与现有电炉温控技术相比具有显著优势:触摸屏和PLC组合控温系统既利用了PLC强大的控制功能和抗干扰能力,又发挥了触摸屏友好的人机交互、灵活、可靠地优点,大大减少了操作台上的开关数量,省去了复杂的电气接线,使操作人性化。操作人员可以直接通过触摸屏的按钮来控制系统的运行,简化了操作难度。系统具有实时显示电炉的温度、电流、电压、工艺程序、报警及参数设置等功能,实现了PLC的可视化功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式:
下面结合图1说明本实施方式,本发明的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,主要包括PLC、触摸屏人机界面、温度模块、信号转换模块、热电偶、可控硅等元件。
所述PLC与扩展模块即温度模块和信号转换模块组成温控系统的中央控制器,采集电炉的温度、电流、电压信号,控制电炉运行;触摸屏人机界面作为整个温控系统的对外窗口,用于实现人机互动,下达电炉运行指令。
所述温度模块作为PLC的扩展模块,用于增加PLC本身所不具备的PID控制功能。热电偶将温度信号发送给温度模块,温度模块进行测量值监控并自动整定PID参数,实现温度控制,PID控制平稳、响应快、精度高。
所述信号转换模块作为PLC的扩展模块,包括A/D转换模块和D/A转换模块,用于实现数字信号和模拟信号的互转。
所述PLC接收人机界面、控制按钮和限位开关的触发信号,并将其转换成开关量信号,从而分别控制中间继电器1、2、3通断,中间继电器的通断分别控制各自相对应的交流接触器闭合或断开,最终实现控制电炉电机运转、电炉报警以及电炉加热回路通断。
所述热电偶将现场测得的电炉温度模拟信号发送给温度模块,温度模块将模拟信号转换成数字信号,并结合程序设定的温度值进行PID运算,运算结果再通过D/A转换模块输出一个模拟信号到可控硅触发器,从而实现可控硅对加热元件端的调压功能。
所述热电偶将现场测得的电炉温度模拟信号发送给温度模块,温度模块将模拟信号转换成数字信号并发送给PLC,PLC进行运算处理后即可在人机界面上显示出电炉当前温度。
所述加热元件端各相的电流、电压通过电流电压变送器转化成模拟信号,该模拟信号经A/D转换模块转换成数字信号并发送给PLC,PLC进行运算处理后即可在人机界面上显示出各相的电流、电压值。
当然,上述说明并非对本发明的限制,本发明也不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:主要包括PLC、触摸屏人机界面、温度模块、信号转换模块、热电偶、可控硅等元件。
2.根据权利要求1所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:PLC与扩展模块即温度模块和信号转换模块组成温控系统的中央控制器,采集电炉的温度、电流、电压信号,控制电炉运行;触摸屏人机界面作为整个温控系统的对外窗口,用于实现人机互动,下达电炉运行指令。
3.根据权利要求1所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:温度模块作为PLC的扩展模块,用于增加PLC本身所不具备的PID控制功能。热电偶将温度信号发送给温度模块,温度模块进行测量值监控并自动整定PID参数,实现温度控制,PID控制平稳、响应快、精度高。
4.根据权利要求1所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:信号转换模块作为PLC的扩展模块,包括A/D转换模块和D/A转换模块,用于实现数字信号和模拟信号的互转。
5.根据权利要求2所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:PLC接收人机界面、控制按钮和限位开关的触发信号,并将其转换成开关量信号,从而分别控制中间继电器1、2、3通断,中间继电器的通断分别控制各自相对应的交流接触器闭合或断开,最终实现控制电炉电机运转、电炉报警以及电炉加热回路通断。
6.根据权利要求3所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:热电偶将现场测得的电炉温度模拟信号发送给温度模块,温度模块将模拟信号转换成数字信号,并结合程序设定的温度值进行PID运算,运算结果再通过D/A转换模块输出一个模拟信号到可控硅触发器,从而实现可控硅对加热元件端的调压功能。
7.根据权利要求3所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:热电偶将现场测得的电炉温度模拟信号发送给温度模块,温度模块将模拟信号转换成数字信号并发送给PLC,PLC进行运算处理后即可在人机界面上显示出电炉当前温度。
8.根据权利要求4所述的一种高温电炉用PLC和触摸屏组合控温的系统,其特征在于:加热元件端各相的电流、电压通过电流电压变送器转化成模拟信号,该模拟信号经A/D转换模块转换成数字信号并发送给PLC,PLC进行运算处理后即可在人机界面上显示出各相的电流、电压值。
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