【PLC控制的熱風(fēng)干燥脫水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)案例2000字】

PLC控制的熱風(fēng)干燥脫水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u9091PLC控制的熱風(fēng)干燥脫水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)案例 143361.1PLC的選型 1195931.2硬件的選型 3116041.2.1溫度傳感器的選型 3129601.2.2濕度傳感器的選型 4175041.2.3變頻器的選型 482261.2.4電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選型 5143421.3控制系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計(jì) 5PLC的選型有許多類(lèi)型的PLC、功能和指揮系統(tǒng)各有不同,但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都是非常相似的,在當(dāng)今社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求,能夠做出快速響應(yīng)且能夠小批量生產(chǎn)的需要,許多規(guī)范,更多的多樣性,高質(zhì)量和低成本的產(chǎn)品。為了滿(mǎn)足這個(gè)大需求，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備必須做出非常高的反應(yīng)，即具有高度的靈活性，可編程控制器就是這樣正是順應(yīng)這一需求應(yīng)運(yùn)而生。通常是由主機(jī)，I/O端口，電源，編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備等幾個(gè)主要部分組成。主控制部分必須具有較強(qiáng)的抗干擾性能，以盡量保證設(shè)備整體系統(tǒng)平衡的穩(wěn)定性。設(shè)備的核心控制單元是PLC。為了能夠讓PLC的操作更方便,連接上電腦PLC,并顯示歷史數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理由PLC電腦上,以建立良好的人機(jī)交互模式,這是更方便的信息分析和現(xiàn)場(chǎng)處理。PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程軟件組成。此外，還利用PLC專(zhuān)用模塊來(lái)完成一些特殊的任務(wù)。PLC的功能非常齊全，易于使用而且功能非常強(qiáng)大。到目前為止，已經(jīng)非常廣泛的用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)，并且隨著社會(huì)的快速發(fā)展，PLC在其他領(lǐng)域也得到了快速的更新迭代。例如，在民用和家庭自動(dòng)化應(yīng)用中。PLC仍然時(shí)刻在演變。它不僅僅是在單片機(jī)中應(yīng)用最廣泛的控制設(shè)備，并且，它在大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用。應(yīng)用范圍廣，普及性高。完全是其他計(jì)算機(jī)無(wú)法比擬的存在。這種如此迅速的更新迭代，PLC普及型將會(huì)更令人驚訝。熱空氣干燥和脫水控制系統(tǒng)，我選擇的是S7-200系列的PLC。由于其極高的可靠性、豐富的指令和極高的內(nèi)置功能、強(qiáng)大的內(nèi)置模塊以及豐富多彩的各類(lèi)擴(kuò)展模塊，我們可以單擊它運(yùn)行，用于更換繼電器控制系統(tǒng)。它還可用于更復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)。此外，由于其極高的可靠性和強(qiáng)大的通信功能，在通用網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)中也綻放著自己獨(dú)特的光芒。硬件設(shè)計(jì)方面，主要包括有以下幾點(diǎn)：根據(jù)脫水工藝，確定整個(gè)系統(tǒng)的控制方案；確定脫水系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；PLC的選型，如CPU的選型；設(shè)計(jì)電氣原理圖等。S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮著它強(qiáng)大的功用。具有驚人的能力，其卓越的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域以及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)械，電力設(shè)施，民用設(shè)施，環(huán)境保護(hù)等一些設(shè)備等。比如：中央空調(diào)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。并且，S7-200系列PLC可提供四個(gè)不同的基本型號(hào)的8種CPU。圖3-1S7-200硬件組成圖3-2S7-200結(jié)構(gòu)圖硬件的選型溫度傳感器的選型根據(jù)熱風(fēng)干燥脫水蔬菜控制系統(tǒng)的要求，所以，我們需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)烘箱內(nèi)的濕度，并且根據(jù)所跟進(jìn)的溫度，調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的速度以及調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。由于干燥箱內(nèi)溫度較高，濕度變化范圍較為明顯，有相對(duì)較低的含水量，也有接近飽和的含水量。因此，我們對(duì)濕度傳感器有比較高的要求，需要他可以在高溫環(huán)境下更準(zhǔn)確的測(cè)量溫度的功能。而且我們通過(guò)考慮到各方面的情況，我們就選擇了WZPT-035/PT100探頭式溫度傳感器。這類(lèi)傳感器的溫度測(cè)量范圍為0-200℃，其屬于雙線(xiàn)制，具有耐腐蝕、耐水、耐油等特點(diǎn)。如圖3-3圖3-3WZPT-035/PT100探頭式濕度傳感器的選型據(jù)控制系統(tǒng)需求，我們要實(shí)時(shí)測(cè)量烤箱內(nèi)的濕度，并且我們需要根據(jù)實(shí)時(shí)情況下的濕度，調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的速度，控制電調(diào)節(jié)閥開(kāi)口，且烤箱溫度范圍較大，溫度高，濕度含量梯度變化較大，對(duì)濕度傳感器有較高的要求，對(duì)此，我們選擇一種耐氯化鋰濕度傳感器。不過(guò)，有了這個(gè)傳感器，在高溫下可以進(jìn)行更準(zhǔn)確的測(cè)量。綜上所述，我們可以選擇建塔仁的溫度和濕度發(fā)射機(jī)。它采用傳感器和發(fā)射機(jī)的單獨(dú)結(jié)構(gòu)，傳感器內(nèi)置于干燥盒中，發(fā)射機(jī)放置在烤箱外，濕度會(huì)比較小。如圖3-4圖3-4濕度傳感器變頻器的選型蔬菜脫水的后續(xù)階段，隨著進(jìn)程，蔬菜的含水量會(huì)不斷的減少，故對(duì)熱量并沒(méi)有太高的要求，而且在后期，由于脫水蔬菜的重量，那么，我們就不需要太大的風(fēng)速，所以我們需要調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。而且，在節(jié)能方面，風(fēng)機(jī)的實(shí)際功耗與轉(zhuǎn)速的三倍成正比。當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降時(shí)，風(fēng)扇功耗就會(huì)發(fā)生顯著降低這種情況。而為了滿(mǎn)足生產(chǎn)的實(shí)際要求，我們可以選擇用到驅(qū)動(dòng)型號(hào)SQ580-7D5G矢量驅(qū)動(dòng)。圖3-5矢量變頻器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由電動(dòng)執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。它是用來(lái)接收PLC發(fā)出的電信號(hào)，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)閥門(mén)干燥，改變閥座截面積的大小，來(lái)控制管道中介質(zhì)的流量工藝參數(shù)。我們選用的電動(dòng)控制閥為ZDLP型單柱塞式不銹鋼閥芯。圖3-6電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計(jì)主回路控制的電路一共包含兩個(gè)部分：