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一 。LC应用与模糊动 基于PLC的高精度温度控制系统 黄柱深，黄超麟 (广东省机械研究所， 广东广州 510635) 摘要:介绍山FX2N型PLC与温度转换模块FX2N-4AD/TC组成的温控系统，用 “斜坡一时间脉宽”调节方式 能获得很好的控 温精度· 关键词:PLC;温控;4AD/TC;斜坡一时间脉宽 中图分类号:TP273 文献标识码:B 文章编号:1009-9492(2006)02-0065-02 1前言 出点必须是晶体管输出以获得快速性。触摸屏用于人机对 通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热 话，用于设定和显示运行参数，如温度、时间及报警提示 炉温度控制系统，其主回路由接触器控制时因为不能快速 等，可选用F940GOT型。温度转换模块为四路FX2N- 反应，所以控温精度都比较低，大多在几度甚至十几度以 4AD/TC，它将K型或J型热电偶的电位差直接转变成数 上。随着电力电子技术及元器件的发展，主回路用无触点 字量的温度值，分辨率0.1t,K型热电偶可测最高温度 的可控硅和固态继电器代替接触器，配以PID或模糊逻辑 12000C,J型热电偶可测最高温度600`C[z]oST是热电偶， 控制的调节仪构成的温度控制系统，其控温精度大大提 我们选用低压小惰性K型偶。如果需要的话还可以配置一 高，常在士29C以内。因为加热炉是一个大惯性系统，在采 台热印式的微型打印机，如UP-NH32S，用来打印温度、 用PID调节模式时，其参数随物料的物理特性及质量而 时间等设定和运行过程参数，使系统具有记录功能。SSR 变，参数整定需要比较高的专业知识和经验，如果参数配 是过零触发型的固态继电器，为主回路无触点控制元件。 置不好也难获得好的效果，所以使用比较复杂。 热电偶的信号经4AD/TC转换送入PLC后，可以用位 在一些比较大的系统，或还有其它控制目标的场合也 式、时间比例式、PID方式或模糊逻辑控制等模型进行温 常采用工业控制机和PLC (可编程逻辑控制器)III，加上 度调节，选用哪种模型就由软件编写程序决定。根据控制 相应的温度转换摸块构成温度控制系统，它们大多也采用 模型获得信号从PLC输出口Y控制SSR的通/断来实现加 PID或模糊逻辑控制模型。我们采用PLC及其相应的温度 热炉的电功率调节。位式简单但精度较差，PID方式精度 转换模块组成一温控系统，用类似于时间比例式的 “斜 较好但程序复杂而且参数不易整定。我们用PLC的斜坡功 坡一时间脉宽”调节模型，获得了很好的效 果:在通道式加热炉中能获得13℃左右控温 精度，在密闭加热炉中能获得士0.5℃左右甚 至10.1℃的控温精度。我们能获得高的控温 精度除了控制模型有其特点外，还结合实施 了主回路无触点化、采样高速化 (looms), 测量高分辨率化 (0.1,C)、传感器超低惯性 化 (响应时间小于3秒)等措施。 2系统的构成及控制原理 系统的硬件简单原理结构如图1所示。 L_IJJ性_____二兰] 可编程控制器是 日本三菱公司的FX2N- **MT型PLC，点数由系统需要决定，但输 图1 控温原理框图 收稿 日期:2005-10-12 65 能指令RAMP(即功能FNC67)创立一种新的 “斜坡一时 期的PWM控制脉冲，总有一脉宽它所提供的加热功率使 间脉宽”调节模型，程序简单，使用方便，只需设定被控 加热炉保持热平衡，这时候炉子温度