本文關(guān)鍵詞：基于PLC的感應(yīng)加熱電源恒功率輸出控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 感應(yīng)加熱 恒功率控制 PLC 觸摸屏

【摘要】：感應(yīng)加熱在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛,其顯著的特點(diǎn)是效率高、節(jié)約電能和無污染。本文以中頻感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象,為滿足特殊工藝的需求,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了感應(yīng)加熱電源恒功率輸出控制系統(tǒng)。由于目前的感應(yīng)加熱電源大多數(shù)還是采用電位器方式進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)輸出功率的方式不能滿足自動(dòng)生產(chǎn)線和特殊工藝要求的需要。本文在分析了中頻感應(yīng)加熱電源和相關(guān)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,研究了實(shí)現(xiàn)恒功率輸出控制的控制方法和控制模式,提出了采用PLC和觸摸屏來實(shí)現(xiàn)對(duì)恒功率輸出進(jìn)行控制的方案。本文在分析了感應(yīng)加熱電源恒功率控制系統(tǒng)后,提出了采用PID閉環(huán)控制作為恒功率輸出控制的策略。通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析,確定了PLC的型號(hào)為西門子S7-200系列的CPU224作為主控制器,由于涉及到模擬量信號(hào)采集和輸出,采用西門子模擬量模塊EM235。利用CPU224和模擬量模塊EM235對(duì)感應(yīng)加熱電源的輸出電流和電壓進(jìn)行采集,經(jīng)運(yùn)算得到實(shí)際輸出的功率值;通過MCGS觸摸屏輸入設(shè)定的功率值,將輸入的功率設(shè)定值和實(shí)際的功率值相比較得到差值,經(jīng)過PLC內(nèi)部的PID函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算后,對(duì)輸出功率進(jìn)行閉環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)恒功率輸出功能。利用MATLAB構(gòu)建了仿真模型,對(duì)PID參數(shù)的進(jìn)行了整定。實(shí)驗(yàn)分析表明:該控制系統(tǒng)能夠較好的對(duì)中頻加熱電源輸出的功率進(jìn)行控制,系統(tǒng)響應(yīng)速度較快、精度較高,具有較高的使用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：感應(yīng)加熱 恒功率控制 PLC 觸摸屏
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 前言10-16
• 1.1 感應(yīng)加熱的特點(diǎn)與用途10
• 1.2 感應(yīng)加熱電源的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)10-13
• 1.2.1 感應(yīng)加熱電源發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 感應(yīng)加熱電源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3 感應(yīng)加熱電源的控制方法13-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及解決的問題14-16
• 第2章 由PLC構(gòu)成的感應(yīng)加熱電源恒功率輸出控制系統(tǒng)16-23
• 2.1 感應(yīng)加熱的基本原理16
• 2.2 中頻感應(yīng)加熱電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理16-18
• 2.3 實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱電源恒功率輸出控制系統(tǒng)概述18-19
• 2.4 感應(yīng)加熱電源恒功率輸出控制系統(tǒng)的要求及總體設(shè)計(jì)方案19-22
• 2.4.1 恒功率輸出控制系統(tǒng)的控制功能、要求和目標(biāo)及性能指標(biāo)19-20
• 2.4.2 PLC實(shí)現(xiàn)恒功率輸出的控制策略及設(shè)計(jì)20-21
• 2.4.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第3章 PID控制及MATALB仿真23-29
• 3.1 控制器的選擇與分析23
• 3.2 PID控制算法23-25
• 3.2.1 位置型算法24
• 3.2.2 增量型算法24-25
• 3.3 PID調(diào)節(jié)的各個(gè)環(huán)節(jié)及其調(diào)節(jié)過程25-26
• 3.3.1 比例控制與其調(diào)節(jié)過程25-26
• 3.3.2 比例積分調(diào)節(jié)26
• 3.3.3 比例積分微分調(diào)節(jié)26
• 3.4 恒功率控制的MATLAB仿真26-28
• 3.4.1 PLC感應(yīng)加熱電源閉環(huán)仿真控制系統(tǒng)26-27
• 3.4.2 Matelab仿真結(jié)果及說明27-28
• 3.5 本章小結(jié)28-29
• 第4章 PLC恒功率控制軟硬件設(shè)計(jì)29-48
• 4.1 可編程控制器的選擇29-32
• 4.1.1 PLC概況29
• 4.1.2 PLC的特點(diǎn)29
• 4.1.3 PLC結(jié)構(gòu)29-30
• 4.1.4 PLC功能和應(yīng)用30-31
• 4.1.5 主控制器硬件PLC選型31-32
• 4.2 其他器件選型32-36
• 4.2.1 電流變送器32-33
• 4.2.2 電壓變送器33-34
• 4.2.3 EM235模塊設(shè)置34-36
• 4.3 IO分配及硬件設(shè)計(jì)36-38
• 4.4 程序軟件的設(shè)計(jì)38-47
• 4.4.1 中斷程序的關(guān)聯(lián)40-41
• 4.4.2 PID參數(shù)設(shè)置41-43
• 4.4.3 模擬量信號(hào)采集43-44
• 4.4.4 PID函數(shù)調(diào)用44-45
• 4.4.5 模擬量輸出控制45-46
• 4.4.6 加熱時(shí)間控制46
• 4.4.7 加熱功率控制46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 觸摸屏編程及系統(tǒng)調(diào)試48-61
• 5.1 觸摸屏選型48-50
• 5.2 觸摸屏設(shè)計(jì)50-58
• 5.2.1 用戶界面設(shè)計(jì)50-51
• 5.2.2 參數(shù)設(shè)置畫面設(shè)計(jì)51-52
• 5.2.3 運(yùn)行曲線畫面設(shè)計(jì)52
• 5.2.4 建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)52-53
• 5.2.5 建立PLC設(shè)備連接53-55
• 5.2.6 畫面元件和變量相關(guān)聯(lián)55-58
• 5.3 系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 第6章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 系統(tǒng)完善與提高61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 附錄65-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果72

，

本文編號(hào)：894720