基于PLC的温度控制在电镀生产线中的应用

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1、基于PLC的温度控制在电镀生产线中的应用【摘要】介绍了以三菱FXONPLC为核心的温度控制系统在电镀生产线中的应用。简述了温度控制原理，论述了控制系统的设计方案及其软硬件的实现方法。实践表明该方法简单易行，适应性好，可靠性高。【关键词】三菱；PLC；温度控制1.引言温度控爲系统广泛运用在工业控制的各个领域，温控系统控制方法的好坏、运行性能的合适与否，直接影响到产品质量、运行效率等。随着科学技术的迅猛发展，作为工业生产自动化三大支柱之一的可编程控制器（PLC）,在温度控制系统中得到了有效的运用，为温控系统提供安全可靠和比较完善的解决方案［1］。在电镀生产中，除油槽、镀辂

2、槽等特殊槽是有特定温度要求的。本文主要介绍FX0NPLC控制的电镀温度控制系统，由PLC作为核心构成的系统可方便地运用软件设置、调整参数，利用模拟功能模块和功能指令，在外围电路的配合下实现信号采集、A/D转换与处理。2・电镀温度控制系统设计如图1所示为电镀温度控制系统图，其中温度槽为除油槽、镀铅槽等特殊槽。图1电etai度控制系统图I/0分配：X0:开始控制Y0:故障显示Y1:电加热器2・1电镀温度控制原理电镀温度控制原理是：先通过测温电路将温度的变化转换成电压信号，再将电压信号输入到PLC模拟通道中，PLC通过指令读入模拟量，并转换成数字量，再通过比较指令将输入量与

3、程序给定值相比较，从而作出相应的操作。若输入量小于给定值，则说明实际温度小于要求温度，PLC将接通加热接触器，开始加热；若输入值大于给定值，则说明实际温度大于要求温度，PLC将断开加接触器，停止加热。电镀槽内的温度高低由槽内热电阻丝控制，对电镀温度的调控就是对热电阻丝的通断电的控制。要加温，使热电阻丝通电;要降温，使热电阻丝断电。热电阻丝通断电由加热接触器控制。2・2硬件设计（1）主机选型PLCFXON系列是一种超小型整体式PLC,基本指令的处理速度为1・6us,完全能达到工业控制要求，与FX1N、FX2N比，价格更加经济。（2）模拟功能模块选型本设计中温度控制部分使

4、用了PLC模拟模块。本设计采用的模拟模块是FXON-3A特殊功能模块。FX0N-3A特殊功能模块有两个输入通道和一个输出通道，输入通道输入模拟信号并转换为数字信号，输出通道接收数字信号并把它们转换为等量的模拟信号输出。在运行中，0到10VDC输入/输出选择在0到250范围内。FX0N-3A运用时，电流输入/输出或电压输入/输出值超过0到10VDC之间时必须重新调整补偿和增加，模块不容许2个通道输入不同性质输入量。本设计中只要输入电压值，故只选用1通道，由温控电路输入的电压值在0〜5V间变化，转换后的数字量将在0〜125之间变化。温度调控由PLC编程实现。因为除油槽要求

5、温度为70°C,所以程序设定值为88；镀辂槽要求温度为44C,所以程序设定值为55；预镀铜槽要求温度为55°C,所以程序设定值为69；镀鎳槽要求温度为55C,所以程序设定值为69o(3)测温电路设计[2]电镀生产的温度要求在40C〜70°C之间，一3A模拟功能模块FX0N输入电压要求在0〜10V之间，因此本设计采用的测温电路的温度测量范围是0〜100°C,输出变化电压范围是0〜5V。测温电路图见图2所示。PLC左啊叫“计⑴桥Mi＜版你毬«氧也机＞71＞恰也L气枇宅谢3程序般注胖其中Rt为正温度系数的热敏电阻，型号为T-l11,它的测温范围在一55〜150之间，典型的温

6、度系数为0.75%/Ko线性度较好，在0100C范围内其测温误差不大于±2•5%。电路由电源.测温桥路及放大器三部分构成。为了避免电流产生的热影响测量精度，Rt的工作电流选择在1mA以下，并经D1稳压供电，再经R3、及半可调电阻R5分压，调节R5使电压跟随器A1输出R42.5V的工作电压。LED作为供电指示灯，R6、R7、及R8组成测温桥Rt路，Rt将温度变化转换成电阻的变化，并取得电压的变化，其输出经A2差动放大输出。当温度在0〜100°C内变化时，对应的Vo输出电压便在05V内变化，灵敏度为50mV/°Co如果要求更精确测温，可釆用热电偶。2・3程序设计及注释［3

7、］因为温度槽的控制程序是一样的，所以本文以欲镀铜槽控制程序为例,本程序仅供参考，若要用于实际应用，需做必要修改。详见图3所示。上述控制编程简单，稳定性好，可靠性高，易工程实现，在实际工程上能得到广泛的应用。【参考文献】［1］吕玫,金林.FX2N系列PLC控制的小型温控示教系统［J］•南通职业大学学报，2006.20（4）：98-100.［2］冯英等.传感器电路原理与制作［M］.成都：成都科技大学出版社,1997・5・［3］廖常初•可编程序控制器的编程方法与工程应用（第四版）［M］・重庆：重庆大学出版社，2001.作者简介：张萍（1981—），女，湖北