CN111060741A - 多路温控加热电流检测系统 - Google Patents

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吴任翔
郑旭山
蔡承宏
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Shantou Dacheng Environmental Protection Precision Machinery Technology Co ltd
Guangdong Designer Technology Co ltd
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Shantou Dacheng Environmental Protection Precision Machinery Technology Co ltd
Guangdong Designer Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供一种多路温控加热电流检测系统，包含有PLC模拟量输入模块与PLC数字量输出模块的PLC系统，主要通过对温控加热区进行分配，每8区加热主回路经过一个电流变送器，通过PLC系统进行线性关系换算，得出实测电流值，在某一加热区加热时，输出一个400ms时长的加热信号，在此期间需强制关闭接于同一个电流变送器其余7个回路的加热信号输出，并同步执行一次读取对应电流变送器所在的模拟量输入通道数值的指令，存放在一个寄存器中，经过换算在人机界面显示单独一个回路的电流值，以此类推，依次对每个回路进行采样，并按照设定的采样周期进行数据刷新。本发明的技术方案能够有利于线路布置及后期修检，并且保证多路温度采集的精确性，大大减低投入成本与生产成本。

Description

多路温控加热电流检测系统
技术领域
本发明涉及温控技术领域，尤其涉及一种新型的单通道采集多路温控加热电流检测系统。
背景技术
目前，食品包装机械的温控加热区数量都比较多，有些甚至达到了八十几区，常规情况下，每一路加热控制回路都需装配一个电流互感器以探测各区的实时电流，这种方式加大了电流互感器的成本投入，需要一个回路串联一个电流表，或一个回路装接一个电流互感器，电缆数量较多，不利于线路布置及后期的故障排查，且直流电源所需额定功率较高，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种单通道采集多路加热回路电流的多路温控加热电流检测系统。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
多路温控加热电流检测系统，包含有PLC模拟量输入模块与PLC数字量输出模块的PLC系统，主要通过对温控加热区进行分配，每8区加热主回路经过一个电流变送器，通过PLC系统进行线性关系换算，得出实测电流值，在某一加热区加热时，输出一个400ms时长的加热信号，在此期间需强制关闭接于同一个电流变送器其余7个回路的加热信号输出，并同步执行一次读取对应电流变送器所在的模拟量输入通道数值的指令，存放在一个寄存器中，经过换算在人机界面显示单独一个回路的电流值，以此类推，依次对每个回路进行采样，并按照设定的采样周期进行数据刷新。
上述方案中，电流变送器将所测得的电流值转换为直流模拟量信号，输入到PLC模拟量输入模块。
进一步的，加热信号的输出是通过PLC数字量输出模块，依据PID计算，控制每个周期的输出占空比，将DC24V加热信号输出到固态继电器，固态继电器再通过“过零触发”，当接收到加热信号时，在接下来第一个交流电电压变化为0的瞬间导通主回路的触点；同理，当接收到关闭加热信号时，也将延时到接下来第一次电压过零瞬间才关闭主回路触点。
进一步的，电流变送器量程为0-250A，信号输出端为DC/4-20mA的模拟量信号，所测的电流值和输出的模拟量信号呈一次方呈线性关系，通过PLC模拟量输入模块信号采样，由PLC系统计算，将测量量程、信号量程和线性比例值经过比例换算，得到所测实际电流值。
进一步的，人机界面依据触摸屏和PLC所集成的modbus通讯协议，通过RS232或RS485物理通讯方式，互相进行数据读写。
本发明的有益效果为：
1.大大减少了在电流变送器数量上的采用，同时直流电源所需额定功率也相应降低，减少一些不必要的投入，在改进功能的前提下，价格相对更有优势。
便于装配及维护，在装配过程中，能够有效减少了电缆数量，且更有利于规范电缆走线，使得走线相对集中，在故障排查，或元件损坏更新的情况下，更加方便。
节约装配空间。
附图说明：
附图1为本发明的加热主回路分布示意图；
附图2为本发明中PLC模拟量输入模块图；
附图3为本发明中PLC数字量输出模块图；
附图4为本发明中电流变送器接线图。
具体实施方式：
请参阅图1所示，系为本发明之较佳实施例的结构示意图，本发明为多路温控加热电流检测系统，主要通过对温控加热区进行分配，每8区加热主回路经过一个电流变送器，通过PLC系统进行线性关系换算，得出实测电流值，若8个加热区都在连续加热，那么电流变送器实际测得的是8个加热区的总和，还需要进一步换算，才能得出单独一个回路的实际电流。
如图2、图3所示，PLC系统包含有PLC模拟量输入模块与PLC数字量输出模块，即电流变送器将所测得的电流值转换为直流模拟量信号传递至PLC模拟量输入模块中，通过PLC系统换算，由PLC数字量输出模块输出数字量信号传递至对应加热回路的固态继电器，进而控制加热信号的输出触点启闭。
具体的，在某一加热区加热时，输出一个400ms时长的加热信号，在此期间需强制关闭接于同一个电流变送器其余7个回路的加热信号输出，并同步执行一次读取对应电流变送器所在的模拟量输入通道数值的指令，存放在一个寄存器中，经过换算在人机界面显示单独一个回路的电流值，以此类推，依次对每个回路进行采样，并按照设定的采样周期进行数据刷新。
加热信号的输出是通过PLC数字量输出模块，依据PID计算，控制每个周期的输出占空比，将DC24V加热信号输出到固态继电器，固态继电器再通过“过零触发”，当接收到加热信号时，在接下来第一个交流电电压变化为0的瞬间导通主回路的触点，避免出现瞬间的冲击电流，延长用电器的使用寿命，同时避免了电磁干扰等问题的出现；同理，当接收到关闭加热信号时，也将延时到接下来第一次电压过零瞬间才关闭主回路触点。
如图4所示，电流变送器量程为0-250A，信号输出端为DC/4-20mA的模拟量信号，所测的电流值和输出的模拟量信号呈一次方呈线性关系，通过PLC模拟量输入模块信号采样，由PLC系统计算，将测量量程、信号量程和线性比例值经过比例换算，得到所测实际电流值。
PLC模拟量输入模块有4路通道，可适用于0-10V、0-20mA、4-20mA三种模拟量信号。
人机界面依据触摸屏和PLC所集成的modbus通讯协议，通过RS232或RS485物理通讯方式，互相进行数据读写。
当然，以上图示仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.多路温控加热电流检测系统，其特征在于：包含有PLC模拟量输入模块与PLC数字量输出模块的PLC系统，主要通过对温控加热区进行分配，每8区加热主回路经过一个电流变送器，通过PLC系统进行线性关系换算，得出实测电流值，在某一加热区加热时，输出一个400ms时长的加热信号，在此期间需强制关闭接于同一个电流变送器其余7个回路的加热信号输出，并同步执行一次读取对应电流变送器所在的模拟量输入通道数值的指令，存放在一个寄存器中，经过换算在人机界面显示单独一个回路的电流值，以此类推，依次对每个回路进行采样，并按照设定的采样周期进行数据刷新。
2.根据权利要求1所述的多路温控加热电流检测系统，其特征在于：所述电流变送器将所测得的电流值转换为直流模拟量信号，输入到PLC模拟量输入模块。
3.根据权利要求1或2所述的多路温控加热电流检测系统，其特征在于：加热信号的输出是通过PLC数字量输出模块，依据PID计算，控制每个周期的输出占空比，将DC24V加热信号输出到固态继电器，固态继电器再通过“过零触发”，当接收到加热信号时，在接下来第一个交流电电压变化为0的瞬间导通主回路的触点；同理，当接收到关闭加热信号时，也将延时到接下来第一次电压过零瞬间才关闭主回路触点。
4.根据权利要求3所述的多路温控加热电流检测系统，其特征在于：所述电流变送器量程为0-250A，信号输出端为DC/4-20mA的模拟量信号，所测的电流值和输出的模拟量信号呈一次方呈线性关系，通过PLC模拟量输入模块信号采样，由PLC系统计算，将测量量程、信号量程和线性比例值经过比例换算，得到所测实际电流值。
5.根据权利要求1所述的多路温控加热电流检测系统，其特征在于：所述人机界面依据触摸屏和PLC所集成的modbus通讯协议，通过RS232或RS485物理通讯方式，互相进行数据读写。
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