基于PLC的熱處理過程功率分配設(shè)計(jì)

第1章緒論1.1課題研究目的意義隨著汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車零部件制造企業(yè)的訂單數(shù)量不斷攀升。在整個(gè)加工過程中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，提高了企業(yè)的管理水平。作為零部件生產(chǎn)中至關(guān)重要的工藝環(huán)節(jié)，熱處理的產(chǎn)能需求不斷攀升，同時(shí)也帶來了對(duì)功率的不斷增長(zhǎng)需求。由于傳統(tǒng)的大功率電源系統(tǒng)體積大、成本高，無法滿足企業(yè)的需要。由于實(shí)際情況的限制，變壓器的容量難以擴(kuò)大，這成為了企業(yè)進(jìn)一步提升產(chǎn)能的瓶頸。為解決這一問題，企業(yè)可以通過對(duì)變壓器進(jìn)行合理調(diào)整來達(dá)到一定的功率利用率。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，高功率負(fù)載的實(shí)際功率常常呈現(xiàn)出廣泛的波動(dòng)范圍，這導(dǎo)致變壓器功率無法得到充分的利用，從而存在著可供分配的余地。因此，如何合理分配變壓器功率以滿足設(shè)備使用需要是企業(yè)面臨的難題。目前，企業(yè)廣泛采用手動(dòng)分配變壓器功率的方式來實(shí)現(xiàn)電力分配。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，該方法能實(shí)現(xiàn)有效合理的功率分配，滿足企業(yè)需求。然而，該方法存在著變壓器功率利用不充分、過程中變壓器頻繁過電流以及熱處理工藝質(zhì)量不穩(wěn)定等諸多問題，這些問題在實(shí)際應(yīng)用中并未得到理想的解決。為此，有必要研究一種新的控制系統(tǒng)來解決上述難題。經(jīng)過深入分析當(dāng)前變壓器功率分配方法所帶來的問題，我們對(duì)變壓器功率分配方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究。隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)水平不斷提高，電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，客戶對(duì)產(chǎn)品性能的要求也越來越高，這使得零部件的生產(chǎn)過程面臨著更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在進(jìn)行系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮總體方案，以確保方案的順利實(shí)施。在變壓器功率高效分配原則的指導(dǎo)下，提出一種基于熱經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的變壓器功率高效分配方法。在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)方面的對(duì)比分析后，我們最終確定了S7-226型號(hào)作為PLC。在軟件設(shè)計(jì)方面，根據(jù)系統(tǒng)功能要求，對(duì)控制系統(tǒng)各模塊進(jìn)行詳細(xì)劃分并完成程序設(shè)計(jì)。我們開發(fā)了一套基于預(yù)約機(jī)制的程序，用于高效分配變壓器功率、動(dòng)態(tài)加熱熱處理和隊(duì)列管理等功能。軟件部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱處理爐溫度及電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集并顯示，以及控制各模塊動(dòng)作狀態(tài)的功能。通過與其他幾種典型功率分配方式進(jìn)行比較分析，表明本系統(tǒng)對(duì)提高熱處理生產(chǎn)效率具有顯著作用。因此，本系統(tǒng)有利于解決了企業(yè)在熱處理過程中所面臨的難題，為實(shí)現(xiàn)功率優(yōu)化分配提供了一種全新的解決方案。1.2國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)水平不斷提高，電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。通過對(duì)負(fù)載的工作特性進(jìn)行深入研究，我們可以設(shè)計(jì)出一種高效的負(fù)載分配方案。2022年，邵光杰、張恒華和許珞萍共同發(fā)表了一篇名為《汽車用鋁合金材料及熱處理進(jìn)展》的論文，旨在研究變壓器在無熱處理爐工作時(shí)的電流變化范圍，以確定可分配的干熱處理電流資源。通過對(duì)熱處理爐相關(guān)功率參數(shù)的分析，確定了適宜的工作電流，從而確定了該申流資源可支持的熱處理爐數(shù)量，并進(jìn)一步確定了用于功率分配的對(duì)象隊(duì)列數(shù)量。依據(jù)資源在大部分時(shí)間內(nèi)能夠支持工作的熱處理爐個(gè)數(shù)來決定靜態(tài)分配方法和優(yōu)先級(jí)分級(jí)規(guī)則?；谒鲎畲笾С执螖?shù)的動(dòng)態(tài)功率分配方法。2021年A.G.Madureira,J.A.PecasLopes.Ancillary在《servicesmarketframeworkforvoltagecontrolindistributionnetworkswithmicrogrids》中提出基礎(chǔ)設(shè)施配電變壓器但因各種原因未及時(shí)提升到匹能模式下，面臨總功率短缺無法承受全部設(shè)備同時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致熱處理工序不能根據(jù)需要及時(shí)啟動(dòng)。鑒于該熱處理爐呈現(xiàn)出間歇性高負(fù)載運(yùn)行模式，因此可以采用適宜的功率分配方案，使得各個(gè)熱處理設(shè)備在合理的負(fù)載分配方案下交替運(yùn)行，從而解決了由于主配電變壓器供電不足而導(dǎo)致各熱處理設(shè)備無法同步運(yùn)行的難題。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)在進(jìn)行熱處理系統(tǒng)功率分配時(shí)，通常采用人工功率分配方案，運(yùn)行人員通過監(jiān)測(cè)變壓器輸出電流的狀態(tài)，并按照固定的組合模式進(jìn)行電力輸送。2022年N.NursultanovW.J.B.HeffernanM.J.WM.RvanHerel,J.J.Nijdam.發(fā)表的《ComputationalcalculationoftemperatureandelectricalresistancetocontrolJouleheatingofgreenPinusradiatalogs》作為熱處理系統(tǒng)的核心設(shè)備，熱處理爐能夠高效地完成熱處理過程中至關(guān)重要的加熱和保溫環(huán)節(jié)。熱處理中常用到各種不同類型的加熱方式。有多種方式可用于加熱，但最初采用木炭和煤作為熱源，隨后再利用液體或氣體燃料進(jìn)行進(jìn)一步處理。在這些傳統(tǒng)的加熱方式中，由于使用了大量的電能而產(chǎn)生嚴(yán)重的污染問題，因此，人們開始尋找一種新型的加熱方法——電加熱。電力的應(yīng)用使得加熱過程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染，同時(shí)也更容易實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。1.3課題研究?jī)?nèi)容利用PLC技術(shù)，該控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)變壓器的負(fù)載情況，并根據(jù)負(fù)載情況智能調(diào)整功率分配，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的功率利用效果，有效避免了變壓器過電流和功率利用不充分的難題。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以對(duì)熱處理工藝進(jìn)行穩(wěn)定的控制，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。在硬件設(shè)計(jì)方面，該系統(tǒng)運(yùn)用了多路模擬量輸入輸出和數(shù)字量輸入輸出，并通過PLC進(jìn)行信號(hào)處理和控制，以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和處理。在軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)分配功率和控制熱處理工藝的功能，從而提高了系統(tǒng)的智能化水平。第2章系統(tǒng)總體方案論證2.1設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)將烘房分為高溫烘房和低溫烘房?jī)蓚€(gè)區(qū)域。烘房采用電阻加熱器加熱，電阻加熱器總功率為300KW分四組，分布在烘房壁上，用于溫度調(diào)節(jié)；為確保烘房?jī)?nèi)部溫度的均勻分布，設(shè)計(jì)了一種循環(huán)風(fēng)機(jī)，以提供循環(huán)氣流，從而實(shí)現(xiàn)高效的烘房?jī)?nèi)部溫度調(diào)節(jié)；在送風(fēng)管道上安裝了溫度和壓力傳感器，以便對(duì)烘房?jī)?nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了使烘干后的工件得到充分的冷卻，我們采用了冷卻風(fēng)機(jī)的技術(shù)；當(dāng)門機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，烘房的門便會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)后，烘房門便無法自動(dòng)關(guān)緊。在烘房?jī)?nèi)，一對(duì)電動(dòng)烘房門各自由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)，當(dāng)門電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，烘房門便會(huì)自動(dòng)開啟；當(dāng)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，烘房?jī)?nèi)仍能保持一定的濕度。一旦門機(jī)的電動(dòng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，烘房門便會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，以確保安全；根據(jù)實(shí)際需求，可對(duì)烘干溫度進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整?？刂莆锪蟼魉拖到y(tǒng)的推進(jìn)汽缸，是通過電磁閥YV實(shí)現(xiàn)的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定。烘房的操作方式包括手動(dòng)和自動(dòng)兩種，同時(shí)還具備必要的短路、過載和失電壓保護(hù)機(jī)制。如圖2-1所示，烘房的空間分布呈現(xiàn)出一種明顯的規(guī)律。圖2-1分布圖2.2系統(tǒng)的組成框圖本次方案選用了CPU226型號(hào)的S7-200系列作為控制器。用EM222（8輸出數(shù)字量模塊）和EM235（4路模擬量輸入/1路模擬量輸出的模擬量模塊）擴(kuò)展模塊。[7]圖2-2所示，該控制系統(tǒng)由四個(gè)溫度傳感器、一個(gè)氣控電磁閥、四個(gè)指示燈、一個(gè)電笛以及多個(gè)行程開關(guān)和控制開關(guān)等構(gòu)成。開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入一體化溫度變送器擴(kuò)展板塊EM231S7-200CPU226中間繼電器交流接觸器交流接觸器中間繼電器中間繼電器指示燈風(fēng)機(jī)控制

烘房門控制氣控電磁閥報(bào)警圖2-2系統(tǒng)組成框圖2.3工藝流程圖被加熱器件從烘門進(jìn)入烘房低溫區(qū)，經(jīng)過15分鐘的預(yù)熱后，再次進(jìn)入高溫區(qū)，經(jīng)過15分鐘的進(jìn)一步加熱，最終被送出烘房。在整個(gè)加工過程中，必須對(duì)工件進(jìn)行高溫快速升溫，方可將其送入烘房進(jìn)行烘焙。為了防止工件因受熱不均勻而變形，在工件進(jìn)入烘房之前需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱處理。工件送出烘房后也需用冷卻風(fēng)機(jī)15min吹冷，待工件冷卻15min后，再用電笛通知員工。工件經(jīng)過烘干后，送入冷卻室進(jìn)行降溫處理。以上預(yù)熱，加熱，冷卻各過程都需要15min。物料傳送系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制工件在烘房?jī)?nèi)的進(jìn)出和推進(jìn)，每一道工序都會(huì)被物料傳送系統(tǒng)移動(dòng)，以便于下一步操作。由于工件進(jìn)入烘房溫度較高，所以需要將高溫區(qū)送至低溫區(qū)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)工件從低溫區(qū)進(jìn)入高溫區(qū)時(shí)，第二個(gè)工件則被引導(dǎo)至低溫區(qū)，這一過程不斷循環(huán)，直至工件被送入烘房。這樣可使兩個(gè)不同溫度區(qū)中的熱空氣混合均勻，保證了整個(gè)烘干過程的順利進(jìn)行。圖2-3所呈現(xiàn)的是系統(tǒng)的生產(chǎn)流程示意圖。起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)開啟烘房接通電阻加熱器開電門1推進(jìn)工件至低溫區(qū)關(guān)閉電動(dòng)門1電笛工件吹冷關(guān)閉電動(dòng)門2推進(jìn)工件出烘房開電動(dòng)門2推進(jìn)工件至高溫區(qū)15min恒溫15min15min圖2-3烘房的工藝流程圖2.4熱處理過程分析在鋁合金汽車零部件的生產(chǎn)過程中，熱處理環(huán)節(jié)扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠在保持工件尺寸和形狀不變的前提下，為產(chǎn)品賦予必要的組織和性能。在整個(gè)過程中，工件必須經(jīng)過高溫段的快速升溫才能送入烘房進(jìn)行烘烤。根據(jù)圖2-4所示，熱處理過程可分為三個(gè)主要階段，分別為升溫、保溫以及降溫。其中加熱、保溫和冷卻系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。在熱處理爐中，進(jìn)行加熱和保溫的過程，而在爐外則進(jìn)行著冷卻的過程。圖2-4熱處理過程示意圖(1)加熱為了使鋁合金鑄件達(dá)到可溶解相的溫度條件，需要對(duì)其進(jìn)行高溫加熱。隨著時(shí)間的推移，合金中可溶解的相數(shù)逐漸減少。通過測(cè)定不同溫度下合金中的析出物含量和顯微組織可以了解其高溫穩(wěn)定性。由于可溶相在合金內(nèi)溶解，加熱速率對(duì)熱處理品質(zhì)的影響可以被視為微不足道。如果要提高生產(chǎn)效率，就必須使工件受熱均勻并保證足夠大的升溫速率。隨著加熱速度的降低，生產(chǎn)效率也會(huì)隨之下降。(2)保溫在此過程中，為了獲得均勻一致的組織和提高力學(xué)性能，必須控制好加熱時(shí)間，使之與凝固時(shí)的冷卻速度相適應(yīng)。對(duì)于不同材料而言，保溫時(shí)間也有很大差別。對(duì)于不同種類的產(chǎn)品來說，其對(duì)保溫的要求也不盡相同。(3)冷卻金屬材料在經(jīng)過加熱保溫后，經(jīng)歷了一段被稱為冷卻階段的過程，以達(dá)到冷卻的目的。一般采用熱平衡法或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算保溫時(shí)間，其結(jié)果都比較精確。對(duì)于不同的材料，其熱處理過程需要采用不同的冷卻速率，例如淬火需要快速降溫，而相變合金的退火則需要緩慢降溫，以達(dá)到最佳效果。零件的實(shí)際到溫和保溫時(shí)間會(huì)受到溫度變化的影響，若溫度差異過大，則會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利影響。因此，在進(jìn)行工藝保溫設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)不同的工況來選擇合適的工藝溫度和保溫時(shí)間。因?yàn)楸毓に嚨臅r(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是以此為基礎(chǔ)而制定。如果零件的實(shí)際保溫時(shí)間不足，那么爐溫曲線所確定的零件溫度和爐溫之間的微小差異將會(huì)對(duì)其物理性能產(chǎn)生負(fù)面影響，甚至導(dǎo)致其不符合標(biāo)準(zhǔn)。為了保證熱處理工藝質(zhì)量，必須對(duì)零件進(jìn)行預(yù)熱處理。目前，熱處理工藝的質(zhì)量穩(wěn)定性受到操作工人估算預(yù)熱時(shí)長(zhǎng)的影響，導(dǎo)致加熱時(shí)間過早或延遲，從而影響了工藝的穩(wěn)定性。2.5熱處理車間控制要求1.物料傳送系統(tǒng)源源不斷地將工件輸送至烘房，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)工件從低溫區(qū)域被送至目的地時(shí)，在高溫的環(huán)境中，第二個(gè)工件被輸送至低溫區(qū)域，以維持其正常的工作和性能。為確保熱處理工藝的品質(zhì)，必須對(duì)零件進(jìn)行充分的預(yù)熱處理，以確保其達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹了一種用于大型工件的自動(dòng)控溫烘干裝置。工件經(jīng)過物料傳送系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入烘房低溫區(qū)進(jìn)行15分鐘的預(yù)熱，緊接著物料傳送系統(tǒng)進(jìn)入高溫區(qū)進(jìn)行15分鐘的持續(xù)加熱，最終物料在高溫環(huán)境下傳送系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將工件送出烘房。當(dāng)工件被送出烘房后，軸流風(fēng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過15分鐘的冷卻后，警報(bào)傳來，告知工作人員已經(jīng)完成了風(fēng)冷工作。2.在啟動(dòng)烘房的初始狀態(tài)下，為了縮短空烘房的升溫時(shí)間并提高升溫速度，需要將四組電阻絲全部接入電路中進(jìn)行加熱。在高溫區(qū)內(nèi)，通過熱風(fēng)對(duì)工件進(jìn)行干燥處理，使其表面形成一層均勻一致的薄膜。保證工件處于恒溫狀態(tài)熱處理，通過對(duì)兩種不同加熱模式下的效果進(jìn)行對(duì)比分析，得出一種最佳的烘房及熱處理工藝方案。3.在其他控制措施中，風(fēng)機(jī)引導(dǎo)冷空氣進(jìn)入烘房低溫區(qū)進(jìn)行預(yù)熱，緊接著將其輸送至高溫區(qū)，以持續(xù)進(jìn)行加熱操作。當(dāng)烘房區(qū)域的溫度為常溫時(shí)，將剩余一組電阻與其他三組一起切斷電源。在啟動(dòng)烘房之前，必須先將風(fēng)機(jī)連接起來，然后再將阻絲連接起來；在關(guān)閉烘房之前，必須對(duì)電阻絲進(jìn)行切斷，以確保風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4.每個(gè)烘房均配置了一對(duì)電動(dòng)門，每扇門都由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，且這兩個(gè)電動(dòng)門都可以獨(dú)立進(jìn)行操控。在烘房?jī)?nèi)有熱風(fēng)的情況下，烘房電動(dòng)門能自動(dòng)開閉，以保持烘干室內(nèi)溫度恒定，使之達(dá)到要求的工藝條件。當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，烘房的電動(dòng)門便會(huì)自動(dòng)開啟；電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，烘房電動(dòng)門則關(guān)緊。當(dāng)電機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)門會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。烘房?jī)?nèi)溫度達(dá)到要求后，將電動(dòng)門關(guān)緊即可停止供熱。電動(dòng)門的控制方式可分為兩種，一種是基于自動(dòng)化的，另一種則是基于人工操作的。在烘干過程中，當(dāng)電機(jī)正、負(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電流，通過繼電器觸點(diǎn)使電動(dòng)門接通電源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)烘房?jī)?nèi)溫濕度進(jìn)行自動(dòng)控制。行程開關(guān)是控制電動(dòng)門開、關(guān)到位的關(guān)鍵元件。如果是手動(dòng)控制，則在打開門后就會(huì)有指示燈點(diǎn)亮。烘房門關(guān)閉到位時(shí)，指示燈會(huì)點(diǎn)亮，這意味著烘房門已經(jīng)被完全關(guān)閉。第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1PLC簡(jiǎn)介PLC的可編程控控制器有很多種數(shù)量很多，不同產(chǎn)家生產(chǎn)的PLC或者型號(hào)不同的PLC，雖然它們其中的結(jié)構(gòu)不相同，但是它們其中的基本組成部分和基本工作原理方面，卻有著很大的相似部分。這些架構(gòu)都是以微處理器為中心，它們的功能實(shí)現(xiàn)既要依靠硬件發(fā)揮作用，又要借助軟件來支撐和輔助?？删幊炭刂破髟诠I(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可顯著提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性等性能表現(xiàn)。目前，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)過程中重要組成部分，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。實(shí)則，可編程控制器是一款新興的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槠鋷砹饲八从械撵`活性。3.2PLC選型PLC誕生不久即顯示了其在工業(yè)控制中的重要地位，目前國(guó)際上生產(chǎn)PLC的公司有很多，如德國(guó)的西門子、日本的三菱、歐姆龍、松下；法國(guó)的TE、施耐德等。我們所選用的可編程邏輯控制器系列是由德國(guó)西門子公司所制造的S7-200系列的產(chǎn)品。西門子公司所推出的S7-200系列PLC是一款小型可編程邏輯控制器，其多項(xiàng)功能已經(jīng)達(dá)到了大中型可編程邏輯控制器的水平，但價(jià)格卻與小型可編程邏輯控制器相當(dāng)，因此一經(jīng)推出，便引起了廣泛的關(guān)注。它不僅能滿足一般中小型企業(yè)的要求，而且還適用于一些大型的自動(dòng)化生產(chǎn)線上，如自動(dòng)配料秤等。值得特別一提的是，S7-200系列CPU226系列PLC擁有多種功能模塊和可供選擇的人機(jī)界面（HMI），這為系統(tǒng)的集成提供了極大的便利，同時(shí)也使得PLC網(wǎng)絡(luò)的組成變得輕松自如。另外，軟件中還包含了許多功能強(qiáng)大的高級(jí)語言程序以及大量的圖形顯示、報(bào)警提示等功能塊，這些都大大方便了用戶的操作與使用。該軟件集成了全面的編程和工業(yè)控制組態(tài)功能，從而使得控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得更加精簡(jiǎn)高效，同時(shí)具備極強(qiáng)的通信能力，幾乎能夠完成所有控制任務(wù)。在本設(shè)計(jì)所涉及的32個(gè)輸入信號(hào)中，有12個(gè)數(shù)字信號(hào)被傳輸至可編程邏輯控制器；考慮到本設(shè)計(jì)需要處理23個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)，因此我們決定采用CPU226作為控制器，該控制器擁有24個(gè)輸入/16個(gè)輸出，并對(duì)輸出模塊進(jìn)行了擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)更高效的控制。通過這些輸入輸出通道來控制整個(gè)系統(tǒng)，使之成為一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。CPU226輸入輸出單元接線圖如圖3-1所示。圖3-1CPU226輸入、輸出單元的接線圖3.3擴(kuò)展模塊的選擇當(dāng)中央處理器的輸入輸出數(shù)量不足或需要進(jìn)行特殊功能的控制時(shí)，必須進(jìn)行輸入輸出的擴(kuò)展。目前，在許多場(chǎng)合下采用了多種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)外設(shè)的擴(kuò)充。I/O擴(kuò)展涵蓋了I/O節(jié)點(diǎn)數(shù)量的擴(kuò)充以及功能模塊的擴(kuò)充。在設(shè)計(jì)中必須根據(jù)實(shí)際情況來決定哪種擴(kuò)展方式更合理、有效。每個(gè)CPU都有其獨(dú)特的擴(kuò)展規(guī)范，這些規(guī)范主要受到CPU功能的限制所制約。典型的數(shù)字量輸入/輸出拓展模塊不勝枚舉，其數(shù)量之多令人嘆為觀止:輸入擴(kuò)展模塊EM221,輸出擴(kuò)展模塊EM222。EM223混合模塊的輸入/輸出。該系統(tǒng)主要由信號(hào)發(fā)生器，模擬開關(guān)以及數(shù)字轉(zhuǎn)換器三部分組成。擴(kuò)展模塊EM23已被應(yīng)用于模擬量的輸入。EM221的擴(kuò)展模塊提供了兩種不同的輸入方式：一種是在8點(diǎn)使用DC輸入，另一種則是在8點(diǎn)使用AC輸入。開關(guān)管和電阻均可選擇，以滿足不同的使用需要。EM222擴(kuò)展模塊提供了三種不同類型的輸出方式，分別為8點(diǎn)DC晶體管輸出、8點(diǎn)AC輸出以及8點(diǎn)繼電器輸出。輸入與輸出特性的轉(zhuǎn)換采用了模擬開關(guān)方式，可以實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)下的多種信號(hào)接入及切換功能。EM223混合擴(kuò)展模塊提供了六種不同的輸入/輸出方式，包括4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）DC輸入/4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）DC輸出、4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）DC輸入/4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）繼電器輸出。當(dāng)需要執(zhí)行一些特殊的控制任務(wù)時(shí)，CPU主機(jī)可以對(duì)特殊功能模塊進(jìn)行擴(kuò)展，以便更好地實(shí)現(xiàn)其功能。[20]EM231是模擬量輸入的擴(kuò)展模塊。模擬量采集輸出設(shè)備，是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行傳輸?shù)难b置。EM232是一個(gè)擴(kuò)展模塊，用于模擬量的輸出。擴(kuò)展模塊EM235可用于模擬量的輸入和輸出操作。為了滿足本設(shè)計(jì)的要求，我們采用了EM231繼電器輸出擴(kuò)展模塊，以擴(kuò)大本設(shè)計(jì)的輸出模塊，因?yàn)樵撃K提供了23個(gè)數(shù)字量輸出信號(hào)，而CPU226只具備16個(gè)輸出；模擬量采集輸出設(shè)備，是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行傳輸?shù)难b置。呈現(xiàn)于眼前的是EM231的輸入和輸出的單元接線圖，其圖示為圖3-2所示。圖3-2EM231的輸入、輸出單元的接線圖本系統(tǒng)提供多種模塊的選擇和組合，同時(shí)各模塊在I/O鏈中的位置排列方式也可能多種多樣，如圖3-3所示，這是本設(shè)計(jì)所采用的一種模塊連接方式。各部件之間采用串行接口方式聯(lián)接。對(duì)應(yīng)于表3-1所示的各個(gè)模塊的地址分布情況。主機(jī)主機(jī)CPU226模塊1EM231AI4/AO112位圖3-3模塊連接方式3.4I/O地址分配建立輸入信號(hào)地址分配表3-2,輸出信號(hào)地址分配表3-3。表3-2輸入信號(hào)地址分配表TS2數(shù)據(jù)低于35℃I0.5TS3數(shù)據(jù)處于35-40℃I0.6PV數(shù)據(jù)超過80%I0.7PV數(shù)據(jù)超過10%I1.0熱泵機(jī)組過載I1.1水源加熱器過載I1.2廢水循環(huán)泵過載I1.3熱水循環(huán)泵過載I1.4內(nèi)循環(huán)泵過載I1.5線路故障I1.6表3-3輸出信號(hào)地址分配表廢水循環(huán)泵2Q0.5熱水循環(huán)泵2Q0.6內(nèi)循環(huán)泵2Q0.7熱泵機(jī)組Q1.0蜂鳴器Q1.1閥門1Q1.2閥門2Q1.3閥門3Q1.4閥門4Q1.5閥門5Q1.6閥門6Q1.7閥門7Q2.03.5電氣控制系統(tǒng)原理圖電子控制系統(tǒng)的主要電路呈現(xiàn)在圖3-4中。在此介紹了其工作原理和電路設(shè)計(jì)方法，并給出電路原理圖。四臺(tái)電機(jī)分別為M1、M2、M3、M4、M5、M6。接觸器KM1和KM2分別負(fù)責(zé)啟動(dòng)和停止廢水循環(huán)泵的操作；在這個(gè)系統(tǒng)中，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)另一相或三相交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后將它們輸送到電網(wǎng)。電機(jī)的啟停是通過電路控制實(shí)現(xiàn)的，以確保電機(jī)的正常運(yùn)行。KM3和KM5均對(duì)熱水循環(huán)進(jìn)行了控制。泵的正向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，停止工作。KM4和KM6均對(duì)內(nèi)循環(huán)泵的反轉(zhuǎn)進(jìn)行了控制；其中，每個(gè)電機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)接觸器和相應(yīng)的電流傳感器。FR1、FR2、FR3、FR4、FR5和FR6，這六臺(tái)熱繼電器均可用于電機(jī)過載的保護(hù)；采用交流異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)或間接起動(dòng)方式。QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6均為各電機(jī)的低壓斷路。圖3-4電控系統(tǒng)主電路圖3—5為電控系統(tǒng)控制電路圖。人工控制狀態(tài)下，人工/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA以圖形形式呈現(xiàn)，并在SA打到1處時(shí)自動(dòng)控制；當(dāng)系統(tǒng)處于兩位運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)進(jìn)入控制模式。圖3-5電控系統(tǒng)控制電路圖

CPU226的外圍接線圖如圖3-6所示。圖3-6CPU226的外圍接線圖圖中CPU226的輸入信號(hào)為:SB1為啟動(dòng)按鈕,SB2為停止按鈕,SA為人工/自動(dòng)選擇開關(guān)；EM231外圍接線見圖3-7。圖3-7EM231的外圍接線圖如上圖所示EM231輸入端接四個(gè)一體化溫度變送器輸送的模擬量信號(hào)，輸出端接調(diào)功電路來控制加熱器。第4章控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1恒溫加熱系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)4.1.1恒溫加熱系統(tǒng)主程序恒溫加熱系統(tǒng)主程序流程圖如圖4-1所示。調(diào)用子程序0初始化調(diào)用子程序0初始化調(diào)用子程序1，計(jì)算采樣平均值恒溫-加熱主程序結(jié)束調(diào)用子程序2起動(dòng)PID調(diào)節(jié)溫度由AQW0輸出恒溫-加熱主程序開始圖4-1恒溫加熱系統(tǒng)主程序流程圖恒溫加熱系統(tǒng)主程序如圖4-2所示。圖4-2恒溫加熱系統(tǒng)主程序4.1.2恒溫加熱系統(tǒng)三個(gè)子程序恒溫加熱系統(tǒng)子程序流程圖如圖4-3所示。子程序0開始子程序0開始預(yù)置采樣計(jì)數(shù)器和清零子程序0結(jié)束圖4-3（a）子程序0流程圖子程序1開始子程序1開始子程序1結(jié)束從模擬量輸入中取個(gè)值加到采樣和中，采樣計(jì)數(shù)器加1，直到最大采樣數(shù)用移位法求采樣平均值圖4-3（b）子程序1流程圖子程序2開始子程序2開始子程序2結(jié)束給PID算法回路表設(shè)初值設(shè)置限幅值及中斷0圖4-3（c）子程序2流程圖恒溫加熱系統(tǒng)子程序0，如圖4-4（a）所示。圖4-4（a）恒溫加熱系統(tǒng)子程序0恒溫加熱系統(tǒng)子程序1，如圖4-4（b）所示。圖4-4（b）恒溫加熱系統(tǒng)子程序1恒溫加熱系統(tǒng)子程序2，如圖4-4（c）所示。圖4-4（c）恒溫加熱系統(tǒng)子程序24.1.3恒溫加熱系統(tǒng)的中斷程序恒溫加熱系統(tǒng)中斷程序流程圖如圖4-5所示。中斷0開始中斷0開始中斷0結(jié)束將處理過的烘房溫度值轉(zhuǎn)換成0~1之間的實(shí)數(shù)調(diào)用PID運(yùn)算指令轉(zhuǎn)換為0~32000之間的整數(shù)送至AQW0圖4-5恒溫加熱系統(tǒng)中斷程序流程圖恒溫加熱系統(tǒng)中斷程序如圖4-6所示。圖4-6恒溫加熱系統(tǒng)中斷程序4.1.4循環(huán)顯示梯形圖設(shè)計(jì)循環(huán)顯示梯形圖如圖4-7所示。圖4-7循環(huán)顯示梯形圖4.2溫度控制如式(4-4)所示：M(t)=Kpe(t)+Kile(t)dt+Kd*de(t)/dt其中，Kp、Ki、Kd分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)，它們的值根據(jù)被控對(duì)象的特性和控制要求確定。[18]當(dāng)被控對(duì)象的輸出與給定值不一致時(shí)，PID控制器會(huì)根據(jù)偏差e(t)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的控制量M(t),通過執(zhí)行器對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，使其輸出達(dá)到給定值。比例項(xiàng)可以快速響應(yīng)，但容易產(chǎn)生超調(diào)現(xiàn)象；積分項(xiàng)能消除穩(wěn)態(tài)誤差但易造成系統(tǒng)超調(diào)與振蕩；微分項(xiàng)能夠增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，但是易受測(cè)量噪聲干擾。所以在實(shí)踐中需根據(jù)被控對(duì)象特點(diǎn)及控制要求來選擇適當(dāng)PID參數(shù)才能取得最優(yōu)控制。M(1)=Kce+KcIedt+Mmmai+Kede/dt(4-3)4.2.1比例項(xiàng)比例控制，作為一種簡(jiǎn)單而高效的控制方式，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。積分算子可以減小穩(wěn)態(tài)誤差，但會(huì)引起超調(diào)增大、調(diào)節(jié)時(shí)間延長(zhǎng)等問題，使控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。該控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)呈現(xiàn)出一定的比例關(guān)系。在僅有比例控制的情況下，系統(tǒng)的輸出表現(xiàn)出穩(wěn)態(tài)誤差，即Steady-stateerror。比例項(xiàng)MF,是增益Kc和偏差e的乘積。輸出對(duì)偏差的敏感度受增益K的影響而定。在此過程中該參數(shù)為變量。正向增益回路為正向作用回路，反向增益回路為反向效應(yīng)回路。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的負(fù)反饋控制，我們需要選擇正反饋回路和反向反饋回路。（4-6）式中—第n采樣時(shí)刻的給定值；—第n采樣時(shí)刻的過程變量值。4.2.2積分項(xiàng)在控制系統(tǒng)中，積分控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比，也就是說，積分與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系，這意味著積分與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。因此，當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)達(dá)到某一穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，若積分值過小，將使系統(tǒng)失去控制效果。如果一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)到了穩(wěn)態(tài)時(shí)仍然有誤差，那么它就可以分類為有穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)或者簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)。存在差性使閉環(huán)系統(tǒng)存在很大的穩(wěn)態(tài)偏差——穩(wěn)態(tài)誤差。為消除控制器內(nèi)穩(wěn)態(tài)誤差需要引入一個(gè)積分項(xiàng)，該積分項(xiàng)對(duì)于誤差的貢獻(xiàn)依賴于時(shí)間積累，積分項(xiàng)隨時(shí)間推移而增大。由于該過程是非線性的，所以當(dāng)誤差較大時(shí)，這種影響就更大了。盡管誤差微不足道，但是，積分項(xiàng)隨時(shí)間推移而逐漸擴(kuò)展，促使控制器輸出攀升并進(jìn)一步降低穩(wěn)態(tài)誤差直至零點(diǎn)。由于積分項(xiàng)是時(shí)變的，當(dāng)閉環(huán)極點(diǎn)位于零點(diǎn)時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，否則，將會(huì)引起很大的波動(dòng)。因此，采用比例積分（PI）控制器能夠確保系統(tǒng)在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后不會(huì)出現(xiàn)任何穩(wěn)態(tài)誤差的情況。M是積分項(xiàng)與偏差的和成正比（4-7）式中—采樣周期；—積分時(shí)間常數(shù)。在n采樣周期之前，所有積分項(xiàng)的總和即為MX，它代表了積分項(xiàng)的當(dāng)前狀態(tài)。在每一次計(jì)算出之后，都要用去更新MX。第一次計(jì)算時(shí)MX的初值被設(shè)置為（初值）。采樣周期是重新計(jì)算輸出的時(shí)間間隔，而積分時(shí)間常數(shù)控制積分項(xiàng)在整個(gè)輸出結(jié)果中影響的程度。4.2.3微分項(xiàng)微分控制的動(dòng)態(tài)特性。微分項(xiàng)與偏差的變化成正比。（4-8）為了避免微分作用對(duì)給定值的影響而導(dǎo)致的不連續(xù)性，可以設(shè)定給定值保持不變（）。那么（4-9）式中—微分時(shí)間常數(shù)；—第n-1采樣時(shí)刻的給定值；—第n-1采樣時(shí)刻的過程變量值。4.2.4PID控制器的參數(shù)整定

在PLC中通過編程進(jìn)行如式4-10計(jì)算：Kp=0.6*KcuTi=0.5*PuTd=0.125*Pu其中，Kcu為臨界放大系數(shù)，Pu為臨界振蕩周期。在PLC中通過編程進(jìn)行如式4-10計(jì)算：（4-10）式中為0、2、4、6。所得數(shù)值即為烘房溫度的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果。在PLC中，PID指令是一種有效的工具，可以用于執(zhí)行PID運(yùn)算。表4-1呈現(xiàn)了我們所建立的PID運(yùn)算回路表的詳細(xì)信息。表4.1PID運(yùn)算的回路表偏移地址變量名數(shù)據(jù)類型變量類型地址0過程變量實(shí)數(shù)輸入VD1044給定值()實(shí)數(shù)輸入VD1088輸出值()實(shí)數(shù)輸入/輸出VD11212增益()實(shí)數(shù)輸入VD11616采樣時(shí)間()實(shí)數(shù)輸入VD12020積分時(shí)間()實(shí)數(shù)輸入VD12424微分時(shí)間()實(shí)數(shù)輸入VD12828積分項(xiàng)前值(MX)實(shí)數(shù)輸入/輸出VD13232過程變量前值()實(shí)數(shù)輸入/輸出VD1364.3功率分配軟件設(shè)計(jì)在本項(xiàng)目中，預(yù)約機(jī)制的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的一環(huán)。根據(jù)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容，我們可以發(fā)現(xiàn)預(yù)約條件分為兩個(gè)方面，一個(gè)是起始溫度條件符合要求，另一個(gè)則是隊(duì)列數(shù)量不超過5。在考慮到熱處理預(yù)熱環(huán)節(jié)的分析后，我們以固溶爐為例，設(shè)計(jì)了一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)流程，并在圖4-1中進(jìn)行了呈現(xiàn)。通過該圖可以看出，當(dāng)工件進(jìn)入加熱爐前，必須先將其送入預(yù)熱裝置中預(yù)熱一定時(shí)間。此時(shí)，爐內(nèi)工件已達(dá)到設(shè)定的最高工作溫度而無法繼續(xù)加熱。為了解決此問題，本文提出了一項(xiàng)手動(dòng)高溫預(yù)約功能，可實(shí)現(xiàn)“插隊(duì)式”加熱，確保高溫爐位優(yōu)先加熱，以便快速到達(dá)溫度。全功率加熱全功率加熱啟動(dòng)加熱減少功率加熱到溫加熱方案溫度到達(dá)設(shè)定值變壓器電源大于1580A且超10SYYNN圖4-1功率分配流程在Book1中，四個(gè)爐號(hào)不再按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類，而是采用了同一級(jí)別的管理模式，這四個(gè)爐號(hào)位于隊(duì)列的前四個(gè)順位。根據(jù)圖4-2所示，當(dāng)變壓器電流達(dá)到或超過上限且觸發(fā)峰值電流管理（即大于1580A）時(shí)，該系統(tǒng)將通過降低調(diào)控器輸出功率30%或關(guān)閉固態(tài)繼電器的輸出功率來減少加熱爐的輸出功率。如果系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，則會(huì)造成額外的電能損失。在Book1中，所有爐均進(jìn)行了全功率輸出加熱。

啟動(dòng)加熱啟動(dòng)加熱Book1加熱方案部分功率加熱變壓器電流≥1580A變壓器電流≤1460A溫度到達(dá)設(shè)定值隊(duì)列數(shù)量小于4等待加熱全功率加熱到達(dá)加熱方案YYYYNYNYNYNY圖4-2流程圖Book2被定義為序列中最后一個(gè)可供加熱的順位，其優(yōu)先級(jí)較低。當(dāng)需要顯示一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)或者是某一物理量變化過程的時(shí)候，就可以根據(jù)實(shí)際情況來確定所要使用的變量以及相應(yīng)的控制方式，從而使畫面更加簡(jiǎn)潔清晰，更具有吸引力。該措施旨在最大程度地利用變壓器剩余的電流量，以使其處于最大電流狀態(tài)下運(yùn)行。由于該系統(tǒng)具有很好的節(jié)能效果，因此得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)圖4-2所示，將其操作狀態(tài)劃分為三類：有兩種情況會(huì)影響B(tài)ook2的加熱操作。第一種情況是變壓器電流超過其最大值，即在達(dá)到或超過1580A時(shí)，加熱操作將被禁用。第二種情況是變壓器電流未超過其定值，但需要對(duì)變壓器進(jìn)行加熱處理。當(dāng)變壓器電流的空余量低于120A（即在1460~1580A之間），為了控制電流的余量，需要通過調(diào)整功率調(diào)控器的輸出比例來實(shí)現(xiàn)加熱。對(duì)于采用固態(tài)繼電器進(jìn)行加熱的爐子，可以采用基于占空比的控制策略，以超電流即停的方式進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)高效的加熱效果。由于變壓器的實(shí)際負(fù)載取決于其開關(guān)狀態(tài)，因此可以通過檢測(cè)開關(guān)狀態(tài)來確定輸出功率和溫度的變化范圍，從而實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。當(dāng)變壓器電流的空余量超過120A（即小于1460A）時(shí)，Book2將對(duì)其全功率輸出進(jìn)行加熱處理。

第5章組態(tài)仿真5.1軟件介紹組態(tài)王是一款以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制軟件，其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。它可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行各種控制功能的組合，并能對(duì)數(shù)據(jù)及圖形實(shí)時(shí)顯示。在電力、化工、冶金、機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域，它以其友好的用戶界面、強(qiáng)大的功能和穩(wěn)定可靠的性能等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用。相比于之前的版本，組態(tài)王6.5在使用方便性、功能性、性能穩(wěn)定性等方面都有了明顯的提升。5.2組態(tài)界面在數(shù)據(jù)詞典中，我們首先定義了一個(gè)輸入單元和一個(gè)輸出單元。這兩個(gè)輸入輸出組合直接對(duì)應(yīng)于可編程邏輯控制器（PLC）的數(shù)字輸入輸出點(diǎn)。在選擇電機(jī)工作指示燈的組態(tài)時(shí)，我們選擇了變量類型為I/O整型變量的輸入單元，而輸出單元?jiǎng)t選擇了I/O整型變量。同時(shí)，按鈕也選擇了I/O離散變量。還可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與操作管理。完成配置后，進(jìn)行整個(gè)組態(tài)界面的設(shè)計(jì)，如圖5-1所示，呈現(xiàn)出完美的視覺效果。圖5-1組態(tài)界面5.3仿真調(diào)試當(dāng)啟動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候，參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)系統(tǒng)的溫度變化情況，功率的分配采用不同的方式也會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)。如圖5-2所示。圖5-2功率隨溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)監(jiān)控界面所呈現(xiàn)的不僅僅是運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)變化過程以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等信息的生動(dòng)動(dòng)態(tài)，更是一種高度智能化的信息呈現(xiàn)方式。通過快速運(yùn)算監(jiān)控軟件組態(tài)王，將所有參數(shù)信號(hào)傳輸至分站的PLC控制單元，以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的控制。圖形化界面能夠?qū)崟r(shí)呈現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)變化，讓用戶隨時(shí)了解其動(dòng)態(tài)變化。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，具有較高的實(shí)用價(jià)值。如圖5-3。圖5-3實(shí)時(shí)曲線第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)PLC的熱處理功率分配設(shè)計(jì)系統(tǒng)是對(duì)熱處理過程的一種設(shè)計(jì)。PLC控制系統(tǒng)可以進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，提高了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了工作風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作效率和生產(chǎn)安全性。對(duì)熱處理工藝水平有很大的提高。6.2展望隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)熱處理工藝的要求和對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也不斷提高。PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、冶金、電力、輕工、交通等行業(yè)的生產(chǎn)過程中，成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的控制手段。因此，對(duì)PLC控制系統(tǒng)的研究和開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。熱處理生產(chǎn)過程對(duì)自動(dòng)控制的要求也越來越迫切。此外，熱處理生產(chǎn)過程控制也很普遍。但是相對(duì)于其他行業(yè)或機(jī)械工業(yè)的其他生產(chǎn)工藝，熱處理的自動(dòng)化水平仍然不是很高，仍然有待于提高熱處理生產(chǎn)過程的自動(dòng)化水。參考文獻(xiàn)[1]吳中俊.可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：265-267[2]吳愛萍.PLC控制的設(shè)計(jì)技巧.北京：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2003：61-62[3]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京：航空航天大學(xué)出版社，2006：253-275[4]殷洪義.可編程序控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：236-260[5]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：86-98[6]張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：102-186[7]李建海,姜忠山,王雁濤.基于PLC和WINCC的航空蓄電池放電系統(tǒng)[J].兵工自動(dòng)化,2008(06):89-91.[8]李琳.PLC的輸出驅(qū)動(dòng).自動(dòng)化與儀表，2004：86-98[9]熊幸明.PLC控制系統(tǒng)的抗干擾研究.工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2004：72-96[10]高欽和.可編程控制器原理與應(yīng)用教程.北京：人民郵電出版社，2004：201-240[11]楊長(zhǎng)能等.可編程控制器(PC)基礎(chǔ)及應(yīng)用.重慶：重慶大學(xué)出版社，2002：156-182[12]趙繼文.傳感器與應(yīng)用