恒温控制系统设计和维护

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1、恒温控制系统设计和维护　　【摘要】温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制问题，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业领域中温度控制的效果直接影响着产品的质量。【关键词】温度控制；效果；控制本控制系统主要实现对电加热炉炉温的实时控制，并将调温、低温或高温信号用指示灯显示。1、系统控制要求温度控制系统有如下要求。1）系统设有手动加热和自动加热两种操作方式。2）要求温度控制在50～60摄氏度之间。当温度低于50摄氏度或高于60摄氏度时，系统应能自动进行调节。3）系统由两组加热器进行加热，每组加入器功率为10kw，系统在

2、正常情况下3min能提高温度到60摄氏度以上。4）当温度在要求的温度范围内时绿灯亮；当温度不再要求范围内且系统自动调节时，绿灯闪烁以示系统处于调温状态，调节3min后若仍不能恢复到要求温度范围内，控制系统则自动切断加热器并进行声光报警，以提示操作人员及时排查故障。故障报警时，温度低于50摄氏度时黄灯亮，温度高于60摄氏度时红灯亮。4变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换为标准的直接电流或直流电压信号。变送器分为电流输出型和电压输出型。电压输出型变送器具有恒压源的性质。PLC模拟量输入模块的电压输出端输出阻抗很高。如果变送

3、器距离PLC较远，通过线路间的分布电容和分布电感的干扰信号电流在模块的输出阻抗上将产生较高的干扰电压，所以远程传送模拟量电压信号时抗干扰能力很差。电流输出型变送器具有恒流源的性质。恒流源的内阻很大，PLC的模拟量输出模块输入电流时。输入阻抗较低。线路上的干扰信号在模块的输入阻抗上产生的干扰电压很低，所以模拟量电流信号适于远程传送，最大传送距离可达200m，并非所有模拟量模块都需要变送器。2、系统硬件配置1）选型控制系统交流均可输出，故选用继电器输出型PLC；根据控制系统需求并留有余量，为以后增加系统功能做准备，PLC的输入

4、和输出点数选用48点，故控制系统的PLC选用FX2N—48MR。2）I＼O分配表根据控制系统的要求，可确定PLC需要8个输入点、10个输出点。3）控制系统原理图下图为恒温控制系统原理图43、实现温度监测与控制的过程如下1）PLC开始工作时，通过特殊辅助继电器M8002产生的初始化脉冲进行初始化，包括将系统设置温度送入有关数据寄存器、作为调温计使用的两个计数器复位。2）转动选择开关，选择系统操作方式。手动方式时按启动按钮进行加热，加热温度不受系统控制，加热停止由停止按钮控制；自动方式时按下自动启动按钮，系统自动启动加热器，温

5、度受系统要求控制和调节。3）温度采样时间到达时，系统将待测的温度值读入PLC，然后按算术平均的方法求出温度的平均值。4）将平均值与温度上下限进行比较。若平均温度在系统要求范围内则绿灯亮。若平均温度处于要求范围之外，则系统进行调节，并对调节时间进行计时。若调节时间超过3min，则进行声光报警；若调节时间小于3min，相应定时用的计数器复位。4、系统调试与维护1）系统调试4系统调试时首先按照原理图及规定接线方式连接硬件电路，接入电源，把程序下载到PLC中，把开关置于“RUN”，检查PLC有无异常情况。若有异响则首先检查电源，然

6、后检查系统的连接，在检查程序是否错误，特别是模拟量输入模块的输入/输出指令及参数是否错误，最后检查外围元器件是否损坏。2）系统维护PLC的可靠性很高，但环境的影响及内部元件的老化等因素也会造成PLC不能正常工作。如果能经常定期做好维护、检修工作，就可以使系统始终工作在最佳状态。3）恒温控制系统维护恒温控制系统常会出现开机数分钟后温度达不到系统要求值的情况，首先要检查PLC是否处于运行状态。然后把转换开关拨向手动操作方式，分别按下加热键，观察加热器运行指示灯。如果运行指示灯不亮，则需要检查两个启动按钮。如果控制系统没故障，则

7、需要检测加热器是否能正常工作，如不能则进行更换。若能正常工作加热温度还是达不到系统要求，这时则需要检查烘干室或烘干箱的密封情况，这种故障多数是密封不严导致。4