基于LOGO！的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　1. LOGO!性能及特點(diǎn)

　　LOGO!是SIEMENS公司推出通用邏輯控制模塊，是一種將編程器和主機(jī)一體化的超小型可編程序控制器。LOGO內(nèi)部集成有：控制功能、操作和顯示單元。有一個(gè)用于擴(kuò)展模塊的接口、一個(gè)用于程序模塊和PC電纜的接口。預(yù)制有基本功能、軟開(kāi)關(guān)、二進(jìn)制指示器、輸入和輸出。用戶(hù)可通過(guò)控制器面板上的按鈕直接編程、編輯、讀取數(shù)據(jù)或輸入數(shù)據(jù);可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，用廠家提供的專(zhuān)用軟件編程。SIEMENS LOGO!的主要特點(diǎn)如下：

　?、?編程操作簡(jiǎn)單。LOGO!編程可在本機(jī)上直接操作。

　?、?編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單。其編程是將需要實(shí)現(xiàn)的功能所對(duì)應(yīng)的功能塊連接起來(lái)即可。

　?、?輸出電流大。LOGO!輸出端可以承受電流達(dá)10A(繼電器輸出，阻性負(fù)載)

　　④ 自帶顯示面板?？芍苯釉谧詭姘迳显O(shè)置、更改和顯示參數(shù)。

　　⑤ 具有通信功能。帶AS-I總線(xiàn)功能的LOGO!可作為遠(yuǎn)程I/O使用。

　?、?價(jià)格低廉。具有較低的價(jià)格和較高的性?xún)r(jià)比。

　?、?面向大眾、方便用戶(hù)。LOGO!不需要專(zhuān)門(mén)的訓(xùn)練，只要懂得一些電氣知識(shí)就行。

　?、囿w積“小”(體積約為72mm*90mm*53mm)。

　　2.LOGO!的結(jié)構(gòu)及原理

　　LOGO!的面板結(jié)構(gòu)如圖1.所示：電源接線(xiàn)端用來(lái)連接電源(電壓有直流24V、交流115V或交流230V)，數(shù)字量輸入端直接連接開(kāi)關(guān)、按鈕和傳感器等，數(shù)字量輸出端可用容量為8/10A的開(kāi)關(guān)來(lái)控制負(fù)載，液晶顯示面板可在LOGO!進(jìn)入控制程序后，所有步驟及集成的基本功能(如：邏輯操作和設(shè)定值)和特殊功能(如;計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器和時(shí)鐘等)均顯示為功能方塊圖，在運(yùn)行過(guò)程中可顯示I/O口的開(kāi)關(guān)狀態(tài)及星期和時(shí)間，操作員小鍵盤(pán)可使用戶(hù)用鍵盤(pán)上的6個(gè)操作鍵輸入需要的控制程序，通過(guò)存儲(chǔ)卡或計(jì)算機(jī)電纜接口，使控制程序和設(shè)定值永遠(yuǎn)存儲(chǔ)在集成的EEROM中，可用LOGO!存儲(chǔ)卡將存儲(chǔ)的程序復(fù)制到下一個(gè)應(yīng)用，也可用電纜把LOGO!連接到計(jì)算機(jī)上，利用LOGO!SOFT編程軟件創(chuàng)建、仿真、存檔和打印控制程序。使用步驟：用LOGO!完成一項(xiàng)控制應(yīng)用只需下列步驟：(1)描述控制任務(wù)，即確定控制對(duì)象及其所執(zhí)行的操作;(2)將LOGO!放在DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上，連接好輸入端和輸出端;(3)根據(jù)任務(wù)描述，選擇所需要的功能塊，按響應(yīng)的按鍵把這些功能塊組合在一起;(4)進(jìn)行必要的測(cè)試和起動(dòng)運(yùn)行。

　　3. 采用LOGO!實(shí)現(xiàn)箱式電阻爐的溫度控制

　　熱處理是一種很重要的金屬加工工藝方法，也是充分發(fā)揮金屬材料性能潛力的重要手段。鋼的熱處理工藝特點(diǎn)是將鋼加熱到一定溫度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保溫，然后以某種速度冷卻下來(lái)。通過(guò)這樣的工藝過(guò)程，能使鋼的性能發(fā)生改變。我們?cè)诳蒲?、?shí)驗(yàn)中采用箱式電阻爐對(duì)小型鋼件進(jìn)行淬火、退火、正火。電阻爐溫度控制采用DRZ–12型溫度控制器。以往科研、實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)人員要在現(xiàn)場(chǎng)不停觀察、計(jì)時(shí)并手動(dòng)停止系統(tǒng)工作。一旦實(shí)驗(yàn)人員離開(kāi)了現(xiàn)場(chǎng)或疏忽了時(shí)間，沒(méi)有準(zhǔn)時(shí)斷開(kāi)電阻爐的電源，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，處理的試樣將不符合要求。我們通過(guò)LOGO!實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)定時(shí)控制及處理完成報(bào)警，提高了自動(dòng)化控制程度，方便了實(shí)驗(yàn)人員的工作。

　　3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及工作原理

　　(1)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用8個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)的SIMENS LOGO!230RC和XCT–101溫度指示調(diào)節(jié)儀作為控制核心，同WR-EU熱電偶, 接觸器，電流表，爐門(mén)關(guān)閉檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ，電源顯示信號(hào)燈，工作完成信號(hào)燈及蜂鳴器等組成功能完善的溫度控制系統(tǒng)，如圖1所示。LOGO!的I1、I3分別連接溫度 調(diào)節(jié)儀的高、低接點(diǎn);I2連接蜂鳴器消聲按鈕SB1;I4連接爐門(mén)關(guān)閉檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ;I 5連接啟動(dòng)按鈕SB2;I6連接停止按鈕SB3;I7連接S蜂鳴器報(bào)警選擇開(kāi)關(guān)。LOGO!的4個(gè)輸出點(diǎn)Q1、Q2、Q3、Q4分別連接、系統(tǒng)帶電顯示燈HL1、電爐加熱開(kāi)關(guān)KM1、工作完成信號(hào)燈HL2及蜂鳴器HZ。

　　圖1 箱式電阻爐LOGO!控制線(xiàn)路