微機(jī)自動(dòng)控制高低溫試驗(yàn)箱的控制系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)主回路
高低溫試驗(yàn)箱的控制系統(tǒng)主回路見圖 2—1 所示。系統(tǒng)的制冷機(jī)組有兩套，分別為 M1 和M2，由接觸器K1和K2控制。M3試驗(yàn)箱室內(nèi)風(fēng)機(jī)，用于均勻室內(nèi)溫度，由K3接觸器控制。高低溫試驗(yàn)箱的電加熱器有兩套，分別由接觸器K4和K5控制接通或斷開，加熱控制由固態(tài)繼電器SSR完成。
高低溫試驗(yàn)箱的控制原理是，首先根據(jù)實(shí)際要求的控溫曲線，通過上位機(jī)軟件選擇投入工作的加熱器和制冷機(jī)組，可以選擇一個(gè)，也可以選擇兩個(gè)。若該高低溫試驗(yàn)箱內(nèi)的被控溫度低于環(huán)境溫度，才選擇制冷機(jī)組。其次，根據(jù)高低溫試驗(yàn)箱的設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的比較，進(jìn)行控制算法運(yùn)算。zui后控制SSR的導(dǎo)通率進(jìn)行試驗(yàn)箱的加熱控制。
圖2—l 高低溫試驗(yàn)箱控制系統(tǒng)主回路
控制回路設(shè)計(jì)
該高低溫試驗(yàn)箱的設(shè)備控制主要由西門子公司的S7-200系列的PLC完成。目前，一般的工控系統(tǒng)大多數(shù)采用工控板卡、工控模塊或PLC來實(shí)現(xiàn)。其中，工控板卡實(shí)時(shí)性好但使用維護(hù)不太方便；工控模塊擴(kuò)展性好但功能固定；而PLC由于其穩(wěn)定性好，設(shè)計(jì)靈活，使用方便而越來越受工控界的歡迎，尤其在分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用中其優(yōu)勢(shì)更加明顯。
該控制系統(tǒng)中，筆者根據(jù)高低溫試驗(yàn)箱系統(tǒng)的被控設(shè)備數(shù)量及特點(diǎn)，選用PLC的CPU模塊為S7-200（l4點(diǎn)DC輸入，l0點(diǎn)繼電器輸出），擴(kuò)展模塊為EM23l（2路PIl00溫度測(cè)量模塊）?？刂苹芈吩O(shè)計(jì)見圖3—
l所示。
圖3—l PLC控制回路原理圖
表3—l控制系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)
圖3—l控制回路中，高低溫試驗(yàn)箱的溫度由PIl00傳感器通過EM23l獲得，Ptl00采用三線制接法以保證測(cè)量精度。輸出端Q0.0和Q0.l分別控制2臺(tái)制冷機(jī)組；Q0.2控制試驗(yàn)箱室內(nèi)風(fēng)機(jī)；Q0.3和Q0.4分別控制2套電加熱器；Q0.5控制試驗(yàn)箱室內(nèi)照明。電加熱器的加熱控制由Ql.0通過SSR實(shí)現(xiàn)。輸入端I0.0~I0.5用于輸入控制系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)Sl~S6，其含義如表3—l所示。
系統(tǒng)的溫度控制算法由上位PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算結(jié)果通過PPI電纜送給PLC，zui終由Ql.0控制SSR。PLC 控制程序流程見圖 3—2所示。
圖3—2 PLC控制程序流程圖
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