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1、基于PLC的推板式电窑控制系统的设计第40卷第4期2007年8月江苏陶瓷JiangsuCeramicsVol.40,No.4August,200733基于PLC的推板式电窑控制系统的设计文林莉•杨兴（景傀镇陶瓷学院,景德镇333403）摘要文中设计了一套适用于电子陶瓷生产的推板式电窑的控制系统•介绍了温度控制及PLC的工作原理及特点.关键词推板式电窑;PLC;温度控制;智能仪表O弓I吾电窑一个突出的优点是不会因为燃料在燃烧过程中产生的气氛影响制品的质量.这点在电子元器件的生产中得到了广泛的应用.电子元件是电子技术应用的基础，而电子元件中,基于陶瓷材料的元件占
2、有重要的地位.装置瓷,瓷基体，陶瓷电容器，陶瓷滤波器，微波陶瓷，陶瓷类敏感元件等无不属于电了陶瓷.因此，电子陶瓷有着极其广阔的前景.在电子陶瓷的生产中，烧成是最关键的工序之一.烧成工艺直接决定着电子陶瓷的性能与成品率•因此具有优异性能的烧成设备，在电子陶瓷生产中就具有举足轻重的地位.1温度控制设计1.1智能仪表的选型智能仪表温度智能测控系统采用数字PID自动控制的方法进行,属于闭环型过程控制•它具有高性价格比的优势•通过对主要干扰信号特性的分析，采用适当的滤波算法，智能仪表可抑制各种干扰(例如低频干扰,脉冲干扰等)的影响;实现各种复杂运算，对测量数据进行整理
3、和加工处理，以及实现PID及各种复杂控制规律•它将实时温度由传感器和加转换器实时采集，并可数字(或指针)显示,打印记录，声光报警，然后再通过D,A转换器或并行接口输出控制信号，控制执行机构动作，进行调节和控制.为了及时了解电窑的运行情况和便于考核复核,系统设置了电压表和电流表•控制框图如图1所示.围1控制原理方框图收稿日期:2007-04-111.2温度曲线采用智能仪表对电窑的温度进行控制，而电窑的温度控制根据工艺要求不同而有所变化，但大体上可归纳为以下几个过程：(1)自由升温段:即根据电阻炉自身的条件，不对升温速度进行控制的升温过程.(2)恒速升温段:即耍
4、求炉温上升的VI速度按某斜率进行.(3)保温段:即要求在某一过程中炉温基木保持不变.(4)恒速降温段:即耍求炉温下降的速度按某一斜率进行.(5)自由降温段:即根据电阻炉自身的条件，不对降温速度进行控制的降温过程.经过多方比较智能仪表选择型号为XMTG6ooO系列温度控制器5台,该系列仪表适用于配合热电偶,热电阻，霍尔变送器，电阻远传压力表及各种流量压力液位变送器进行各种物理参数的测量显示与控制.T113.5171819.5L/h图2电子陶瓷烧成的工艺曲线2传动系统设计推板式电窑传动系统选用PLC来控制，这种控制方式的特点是:高可靠性，输入输出电路一律采用34
5、江苏陶瓷JiangsuCeramics2007年8月第40卷第4期光电隔离.内部采用电磁屏蔽从而能够适应各种恶劣环境;编程方便，易于使用;体积小巧，安装调试方便，使设计加工周期大大缩短•非常适用于工业自动化控制•逻辑顺序控制台是传统继电器控制系统的最佳替代品•故采用PLC的控制系统是推进系统的用户首选控制方案，推板实行循环运作，占地面积小,自动化程度高.推板循环系统如图3所示.[I——▲图3推板循环系统2.1可编程控制器(PLC)的功能及特点1),用计算机代替继电器控制盘.2),用程序代替硬件接线.3),输入,输出电平可与外部装置直接相连.4),结构易于扩展
6、.5),维修方便，采用插件式结构.6),数据可直接接送入管理计算机.7)咸本可与继电控制盘竞争.8),输入可为市电.9),输出可为市电，要求2倍以上，可直接驱动电磁阀，接触器等;扩展吋原系统变更最少.这些优点使得PLC的应用范围极为广泛，可以说只要工厂有控制要求,就会有PLC的应用.PLC的这些优点都是复杂的计算机控制系统，但如果产品开发到一定的智能化，自动化程度，还是应该选用性能更优,控制质量更高，安全度更好的计算机控制系统•这里选用型号为FX2N一16MR的可编程继电器(PLC),其I/O接口总数为16个.2.2梯形图4梯形图表1输入输岀口介绍类别器件号
7、作用XOXIx2输人,X4X5启动停止行程点1岸孔窑段行程点2行程点3行程点4Y1输出Y2Y3Y43节能措施Ml.电动机1M2,电动机2M3,电动机3M4,电动机4空气气氛的推板窑一般炉口都是敞开的,这就造成炉口的散热.入口处的散热一般看作是能量损失，尤其是在炉口较大,预热段较短的情况下，散热损失述比较大.而这点又往往被设计者所忽视.散热的形式主要是辐射散热和热气体溢出两种,散热的大小均与炉口尺寸的大小成正比•对于本设计屮连续推进的窑炉，无法像间歇推进的窑炉那样设置炉门,但可在炉口上方设一活动扌当板•根据入窑产品的装码高度适当调整挡板的高度，使产品上部与挡板
8、之间形成最小的安全缝隙•产品装钵烧成时，挡板可改为软
