基于PLC 的溫度控制系統(tǒng)
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下面以斜率降溫為例，說明 PLC 的溫控過程。首先在主程序中判斷當(dāng)前目標(biāo)溫度是否小于上一步目標(biāo)溫度，再判斷斜率不等于零，若滿足這兩個(gè)條件，就按照指定斜率降溫。在斜率降溫時(shí)，將降溫段曲線按時(shí)間分成若干個(gè)相等的小間隔，對每一小間隔計(jì)算出相應(yīng)的溫度作為這
一小段的溫度給定值，因而工藝曲線的降溫段可以用階梯性表示，如圖3 所示，又因?yàn)槿緳C(jī)的大慣性，因而降溫曲線段可由圖4 表示。只要每一間隔的時(shí)間足夠小，則計(jì)算的每一間隔的溫度給定值與理想值的偏差就可忽略。本系統(tǒng)采用采樣時(shí)間將降溫段曲線分成相
兩次目標(biāo)溫度比較斜率K 保溫時(shí)間t 當(dāng)前動(dòng)作圖示
K≠0 t=0 按斜率升溫
T*-T*′>0 K≠0 t≠0 按斜率升溫后保溫
K=0 t=0 直接升溫
K=0 t≠0 直接升溫后保溫
K≠0 t=0 ERROR
T*-T*′=0 K≠0 t≠0 保溫
K=0 t=0 ERROR
K=0 t≠0 保溫
K≠0 t=0 按斜率降溫
T*-T*′0 K≠0 t≠0 按斜率降溫后保溫
K=0 t=0 直接降溫
K=0 t≠0 直接降溫后保溫
等的小間隔，每個(gè)間隔的溫度設(shè)定值可由下式計(jì)算（其中 T 設(shè)J 為每一間隔的溫度給定值）：
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/163914.htm 同理，根據(jù)采樣周期、降溫斜率計(jì)算出降溫時(shí)間 t，再計(jì)算總采樣周期數(shù)N、溫差△T（其
中T0 為溫控前的實(shí)際溫度，KJ 為降溫斜率，Tt 為采樣周期，T 為當(dāng)前溫度）：
△T= T -T 設(shè)J
在斜率降溫時(shí)，為了能準(zhǔn)確的控制溫度值，設(shè)定了差溫報(bào)警值Te 和控制輸出域值Tc，根據(jù)
溫差△T 與它們的比較，得出以下控制規(guī)律：
a． △T＞0
1． △T≥Te，則全開冷卻閥并顯示“降溫太慢”，同時(shí)報(bào)警。
2． Tc＜△T＜Te，則開始PID 控制，得出控制量U 作為冷卻閥開啟時(shí)間。
3． △T＜Tc，自然動(dòng)作，當(dāng)前采樣周期數(shù)加1。
b． △T ＜0
1．|△T|≥Te，全開加熱閥并顯示“降溫太快”，同時(shí)報(bào)警。
2．|△T|＜Te, 關(guān)閉冷卻閥，并將當(dāng)前采樣周期數(shù)加1。
5 結(jié)束語
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，通過PROFIBUS-DP 總線將現(xiàn)場控制器互連成網(wǎng)，用戶可以在中控機(jī)上編輯各種條件下的溫度曲線，通過總線快速下傳給現(xiàn)場的控制器，使其依據(jù)接收到的溫度曲線控制染色過程中的溫度，同時(shí)可通過PROFIBUS―DP 控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上載。
本系統(tǒng)不但可以實(shí)現(xiàn)溫度控制，而且根據(jù)需要還可擴(kuò)展其他染色工藝過程的控制如水位、液位等參數(shù)的控制，具有良好的發(fā)展前景。
本文作者創(chuàng)新點(diǎn):采用S7-200PLC 作為生產(chǎn)現(xiàn)場的控制器，完成溫度控制，本系統(tǒng)能及時(shí)準(zhǔn)確地控制染色產(chǎn)品的質(zhì)量，將產(chǎn)品的質(zhì)量隱患消滅在現(xiàn)場，保證染色一致性和一次準(zhǔn)確化；通過PROFIBUS―DP 總線實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)、高效率、低成本生產(chǎn)，大大提高染整設(shè)備的自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化水平，同時(shí)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可為間歇式染色機(jī)與染色廠企業(yè)信息管理層、互連網(wǎng)的連網(wǎng)提供了基礎(chǔ)，使設(shè)備的控制系統(tǒng)具有開放性的體系結(jié)構(gòu)。
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