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中達電通股份有限公司 李 振
摘 要:本文主要介紹在恒溫恒濕箱電氣控製係統中,係統采用台達公司EH2係列PLC、A係列觸摸屏、DTC係列溫度控製器、Modbus總線通訊等組成的集監視、采集、控製、打印功能於一體的控製係統。
關鍵詞:溫度 濕度 例行試驗
1 引言
恒溫恒濕箱主要是針對於電工、電子產品,以及其元器件,及其它材料在高溫、低溫、濕熱的環境下貯存、運輸、使用時的適應性試驗。該試驗設備主要用於對產品按照國家標準要求或用戶自定要求,在低溫、高溫、高gao溫wen高gao濕shi例li行xing條tiao件jian下xia,對dui產chan品pin的de物wu理li以yi及ji其qi他ta相xiang關guan特te性xing進jin行xing環huan境jing模mo擬ni測ce試shi,測ce試shi後hou,通tong過guo檢jian測ce,來lai判pan斷duan產chan品pin的de性xing能neng,是shi否fou仍reng然ran能neng夠gou符fu合he預yu定ding要yao求qiu,以yi便bian供gong產chan品pin設she計ji、改進、鑒定及出廠檢驗用。恒溫恒濕試驗箱外形如圖1所示。

圖1 恒溫恒濕試驗箱
2 係統設計
2.1 工藝描述
設備主要由製冷係統、加熱係統、除濕係統、加濕係統、水箱、恒溫恒濕箱體等主要部分組成。設備以PLC與溫度控製器自動化平台,係統集成溫度傳感器、濕度傳感器、觸摸屏、gutaijidianqideng,zuchenghengwenhengshixiangdianqikongzhixitong。shiyongwenduchuanganqihuodewendudeganyingdianya,zhijiejieruzhiyitaiwendukongzhiqizhong,genjuzidongzhengdinghuodedePID參數,輸出0-10V的線性電壓對加熱係統進行控製。使用濕度傳感器獲得濕度的感應電壓,直接接入另一台溫度控製器中,根據自動整定獲得的PID參數,采用PWM控製方法控製固態繼電器按照計算得出的通斷頻率,從而調節加濕係統開關的導通時間,達到使箱體內濕度恒定的目的。
2.2控製內容及功能要求
加熱係統啟動後,製冷係統則跟隨啟動,同時,溫度控製器按照自動整定好的PID參數輸出0-10V的線性電壓,來控製加熱係統的輸出比例,從而按照周期變化後,最終使溫度的當前值恒定在設定值的正負0.1度之內。
加濕係統啟動後,除濕係統則跟隨啟動,同時,溫度控製器按照自動整定好的PID參數,采用PWM控製方法控製固態繼電器按照計算得出的通斷頻率,從而調節加濕係統開關的導通時間,最終使濕度的當前值恒定在設定值的正負0.3%之內。 當dang濕shi度du的de設she定ding值zhi在zai規gui定ding範fan圍wei內nei,則ze加jia濕shi控kong製zhi閥fa門men按an照zhao預yu先xian設she定ding的de開kai關guan百bai分fen比bi,對dui加jia濕shi控kong製zhi閥fa門men進jin行xing控kong製zhi,並bing顯xian示shi開kai關guan閥fa門men的de狀zhuang態tai與yu當dang前qian開kai度du。
係xi統tong具ju有you液ye位wei報bao警jing信xin號hao,采cai集ji到dao液ye位wei報bao警jing信xin號hao後hou,可ke根gen據ju工gong作zuo前qian設she定ding的de報bao警jing等deng級ji,對dui整zheng個ge係xi統tong進jin行xing停ting機ji處chu理li或huo僅jin顯xian示shi報bao警jing信xin息xi等deng處chu理li,並bing可ke以yi對dui產chan生sheng報bao警jing信xin號hao的de時shi間jian進jin行xing記ji錄lu,以yi備bei日ri後hou檢jian查zha使shi用yong。並bing且qie設she定ding有you報bao警jing屏ping蔽bi開kai關guan,即ji報bao警jing屏ping蔽bi開kai關guan打da開kai時shi,當dang係xi統tong產chan生sheng報bao警jing的de時shi候hou,係xi統tong隻zhi顯xian示shi報bao警jing信xin息xi,當dang時shi報bao警jing器qi不bu發fa出chu聲sheng響xiang。
觸摸屏中設置有可對自動整定好的PID參數進行微調的頁麵,當溫度控製器自動整定的參數並不能完全符合控製要求時,可以手動輸入PID參數,即使溫度控製器再次執行自動整定的功能,也並不影響PID參數。
係統可對當前的溫度與濕度每隔一個固定時間存盤一次,存儲在U盤中,並可在計算機中使用Excelgongjuruanjiandakaizhakan。xitongzhongcaiyongdechuanganqikesuishibiangeng,yimanzubutongxinghaoyugongyidechanpinshiyong,jishichanpincaiyongdechuanganqibutong,zhixuzaichumopingzhongxiugaichuanganqideleixingbingduixiangguancanshujinxingshedingjike。xitongjuyouzhaomingdengkaiguananniu,dangxuyaozhaomingshi,dakaizhaomingdengkaiguananniu,yanshigudingshijianhou,zhaomingdengzidongguanbi。xitongzhongwenshidudekongzhigongcaiyongdanduankongzhiyufenduankongzhiliangzhongmoshi,dangshiyongdanduankongzhishi,xitongjiangwenshiduwendingzaishedingzhidepianchafanweineijike;當使用分段控製時,啟動啟動後自動按第一段設定參數執行,當當前值在設定值允許的偏差範圍內且每分鍾的波動度、達到穩定時間後,係統自動切換到第二段參數執行,依次類推,以滿足同類產品在不同溫濕度段的檢測工作。
3 台達自動化產品解決方案
3.1 人機界麵
HMI采用台達A係列觸摸屏實現精致細膩的互動顯示操作,多種語言自由切換,大量圖元圖庫,功能強大的在線、離線仿真功能,配方趨勢及數據存儲、打印功能可滿足各種工藝需求。 溫濕度控製畫麵如圖2所示。係統參數畫麵如圖3所示。曲線記錄畫麵如圖4所示。溫控參數自整定畫麵等不再羅列。

圖2 溫濕度控製畫麵

圖3 係統參數畫麵

圖4 曲線記錄畫麵
3.2 PLC主機
台達EH2係列PLC高速處理速度,工程量值轉換功能,支持浮點運算,多軸同動,內置Modbus總線通訊方式。
3.3 溫度控製
台達DTC係列溫度控製器,集成Modbus總線,高度的集成化,便於集成於控製櫃內,設定簡單,控製溫度高。
3.4 係統通訊
快速的Modbus通訊,簡化了觸摸屏與PLC、wendukongzhiqizhijiandefansuojiexian,xiaochulechangguikongzhifangshisuodailaidezhongzhongbuanquanqianzaiyinsu,buxuyaogaibianrenhejiexiandeduomoshiziyouqiehuanfangshishikongzhigengweijiandan,xinxideshishifankuiquebaoxitongkekaoyunxing。
4 結束語
本係統采用了台達自動化全套解決方案。具有以下幾大優點: 通過Modbus通訊控製方式,不但有效降低了成本、減少了客戶工作量,而且為以後係統的擴展及更新提供了方便的條件;完善的故障檢測功能,保證設備運行可靠;人性化的編程軟件,給客戶編程工作帶來了極大的方便;新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)給(gei)客(ke)戶(hu)帶(dai)來(lai)了(le)成(cheng)本(ben)的(de)極(ji)大(da)優(you)化(hua),而(er)且(qie)替(ti)換(huan)下(xia)了(le)客(ke)戶(hu)原(yuan)有(you)使(shi)用(yong)的(de)單(dan)片(pian)機(ji)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),使(shi)溫(wen)度(du)與(yu)濕(shi)度(du)控(kong)製(zhi)以(yi)及(ji)邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)均(jun)可(ke)集(ji)成(cheng)在(zai)控(kong)製(zhi)箱(xiang)體(ti)內(nei),極(ji)大(da)的(de)節(jie)約(yue)了(le)安(an)裝(zhuang)空(kong)間(jian),並(bing)且(qie)PLC的靈活性能更好的根據工藝的要求進行修改設計,進一步提高了客戶在行業中的競爭力;依靠台達大陸子公司中達電通強大的銷售與售後支持網絡,使客戶的設備在任何地方均可享受快捷、便利、優質的售後服務。
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