宇電儀表在恒溫恒濕箱中的應(yīng)用
2009/12/23 0:00:00
一、概述
恒溫恒濕箱主要是針對(duì)于電工、電子產(chǎn)品元器件，及其它材料在高溫、低溫、濕熱的環(huán)境下貯存、運(yùn)輸、使用時(shí)的適應(yīng)性試驗(yàn)。該試驗(yàn)設(shè)備主要用于對(duì)產(chǎn)品按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求或用戶自定要求，在低溫、高溫、高溫高濕例行條件下，對(duì)產(chǎn)品的物理以及其他相關(guān)特性進(jìn)行環(huán)境模擬測試，測試后，通過檢測，來判斷產(chǎn)品的性能，是否仍然能夠符合預(yù)定要求，以便供產(chǎn)品設(shè)計(jì)、改進(jìn)、鑒定及出廠檢驗(yàn)用。本文主要介紹恒溫恒濕箱電氣控制系統(tǒng)中宇電儀表結(jié)合PLC、觸摸屏等組成的集監(jiān)視、采集、控制等功能于一體的控制系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)介紹
恒濕箱電氣控制系統(tǒng)主要由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、水箱、恒溫恒濕箱體等主要部分組成。設(shè)備以PLC與AI溫度控制器組成自動(dòng)化平臺(tái)，系統(tǒng)集成溫度傳感器、濕度傳感器、觸摸屏、固態(tài)繼電器等，組成恒溫恒濕箱電氣控制系統(tǒng)。使用溫度傳感器獲得溫度的感應(yīng)電壓，直接接到一臺(tái)AI溫度控制器中，根據(jù)自動(dòng)整定獲得的PID參數(shù)，輸出4-20mA的線性電流對(duì)加熱系統(tǒng)進(jìn)行控制。使用濕度傳感器獲得濕度的感應(yīng)電壓，直接接入另一臺(tái)AI控制器中，根據(jù)自動(dòng)整定獲得的PID參數(shù)，采用時(shí)間比例控制方法控制固態(tài)繼電器按照計(jì)算得出的通斷頻率，從而調(diào)節(jié)加濕系統(tǒng)開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間，達(dá)到使箱體內(nèi)濕度恒定的目的。
1、主要控制元件介紹
AI控制器：采用宇電AI-808P儀表。具有可編程輸入（萬能輸入）功能，可自由選擇輸入多種熱電偶、熱電阻及線性電流、電壓、電阻等信號(hào)。 輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶，熱電阻非線性校正表格，測量精確穩(wěn)定。先進(jìn)的AI人工智能調(diào)節(jié)算法具有自整定、自學(xué)習(xí)功能，無超調(diào)及無欠調(diào)的優(yōu)良控制特性。 模塊化輸出支持SSR電壓、線性電流（電壓）、繼電器觸點(diǎn)開關(guān)、可控硅無觸點(diǎn)開關(guān)、單相、三相可控硅過零觸發(fā)及單相可控硅移相觸發(fā)輸出，具備位置比例輸出功能，支持閥門位置反饋信號(hào)輸入，可節(jié)省或取代伺服放大器。編程報(bào)警功能，支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多種報(bào)警功能，并可自由定義報(bào)警輸出端口（AL1、AL2、AU1及AU2），支持多個(gè)報(bào)警信號(hào)從同一位置輸出。具備上電免除報(bào)警等功能，避免上電報(bào)警誤動(dòng)作。 先進(jìn)的AIBUS通訊協(xié)議，支持RS485或RS232C通訊接口，最多可達(dá)800個(gè)通訊地址，配合快速通訊技術(shù)能組建數(shù)千點(diǎn)規(guī)模的大、中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
觸摸屏：觸摸屏選用eView MT510T，10.4英寸。eView MT500系列觸摸屏采用強(qiáng)大的32位嵌入式高性能CPU,支持256色真彩顯示與敏捷的反應(yīng)速度，可以與多個(gè)廠家的產(chǎn)品通訊，兼容性極強(qiáng)，基于Windows98/NT操作平臺(tái)下的專用組態(tài)軟件，界面友好直觀，易學(xué)易用，大大節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期。且產(chǎn)品型號(hào)齊全有5.7、7.7、10.4、英寸單色彩色等，方便選型。具有RS232/485通訊口，可以直接連接各種主流的PLC，無需配置其它特殊的硬件和軟件就可以與PLC通訊。產(chǎn)品提供向量圖庫、位圖庫、群組圖庫等三種元件圖庫，且可以添加自己設(shè)計(jì)的元件圖形，可直接支持256色BMP格式的圖形，可支持元件的多層疊加實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。在編程軟件中可以設(shè)定觸摸屏背光燈的關(guān)閉時(shí)間，節(jié)省其使用壽命。具有128K的配方存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘，支持方便易用的配方傳輸功能。觸摸屏中具有內(nèi)部編程指令宏命令，可以減輕編程負(fù)擔(dān)，由觸摸屏編程直接和其它設(shè)備通訊。觸摸屏上的并行口還可以直接和打印機(jī)連接實(shí)時(shí)或定時(shí)打印當(dāng)前或歷史數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)采用MT501T通過不同的通訊口也同時(shí)和SIEMENS S7-200通訊，和AI-808P溫控表以RS-485方式通訊。在編程軟件中選擇好觸摸屏和PLC型號(hào)后，通過宏命令編程，利用觸摸屏中的另外一個(gè)通訊口與宇電溫控表通訊。與AI溫控表通訊的波特率為9600bps；無校驗(yàn)位；數(shù)據(jù)長度8位；停止位1位或兩位；通訊方式RS-485。
PLC：選用SIEMENS S7-200。S7-200是一種小型的可編程序控制器，它的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能，使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。S7-200應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等，如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。主要特點(diǎn)是：極高的可靠性；極豐富的指令集；易于掌握，便捷的操作；豐富的內(nèi)置集成功能，實(shí)時(shí)特性；強(qiáng)勁的通訊能力；豐富的擴(kuò)展模塊。
2、控制內(nèi)容
溫度控制：加熱系統(tǒng)啟動(dòng)后，制冷系統(tǒng)則跟隨啟動(dòng)，同時(shí)，溫度控制器按照自整定好的PID參數(shù)輸出4-20mA的線性電流，來控制加熱系統(tǒng)的輸出比例，從而按照周期變化后，最終使溫度的當(dāng)前值恒定在設(shè)定值。制冷循環(huán)采用逆卡若循環(huán)，該循環(huán)出兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成，其過程如下：制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)絕熱壓縮到較高的壓力，消耗了的功使排氣溫度升高，之后制冷劑經(jīng)冷凝器等溫地和四周介質(zhì)進(jìn)行熱交換將熱量傳給四周介質(zhì)。后制冷劑經(jīng)截流閥絕熱膨脹做功，這時(shí)制冷劑溫度降低。最后制冷劑通過蒸發(fā)器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低。此循環(huán)周而復(fù)始從而達(dá)到降溫之目的。制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用能量調(diào)節(jié)技術(shù),既能保證制冷機(jī)組正常運(yùn)行,又能對(duì)制冷系統(tǒng)的能耗及制冷量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，使制冷系統(tǒng)保持在最佳的運(yùn)行狀態(tài)。采用平衡調(diào)溫（BTC）,既在制冷系統(tǒng)在連續(xù)工作的情況下，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定之溫度點(diǎn)通過PID自動(dòng)運(yùn)算輸出的結(jié)果去控制加熱器的輸出量，最終達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡。
濕度控制：加濕系統(tǒng)啟動(dòng)后，除濕系統(tǒng)則跟隨啟動(dòng)，同時(shí)，溫度控制器按照自動(dòng)整定好的PID參數(shù)，采用時(shí)間比例控制方法控制固態(tài)繼電器按照計(jì)算得出的通斷頻率，從而調(diào)節(jié)加濕系統(tǒng)開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間，最終使?jié)穸鹊漠?dāng)前值恒定在設(shè)定值。當(dāng)濕度的設(shè)定值在規(guī)定范圍內(nèi)，則加濕控制閥門按照預(yù)先設(shè)定的開關(guān)百分比，對(duì)加濕控制閥門進(jìn)行控制，并顯示開關(guān)閥門的狀態(tài)與當(dāng)前開度。
系統(tǒng)具有液位報(bào)警信號(hào)，采集到液位報(bào)警信號(hào)后，可根據(jù)工作前設(shè)定的報(bào)警等級(jí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行停機(jī)處理或僅顯示報(bào)警信息等處理，并可以對(duì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的時(shí)間進(jìn)行記錄，以備日后檢查使用。并且設(shè)定有報(bào)警屏蔽開關(guān)，即報(bào)警屏蔽開關(guān)打開時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警的時(shí)候，系統(tǒng)只顯示報(bào)警信息，當(dāng)時(shí)報(bào)警器不發(fā)出聲響。觸摸屏中設(shè)置有可對(duì)自整定好的PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào)的頁面，當(dāng)溫度控制器自整定的參數(shù)并不能完全符合控制要求時(shí)，可以手動(dòng)輸入PID參數(shù)，即使溫度控制器再次執(zhí)行自動(dòng)整定的功能，也并不影響PID參數(shù)。系統(tǒng)中采用的傳感器可隨時(shí)變更，以滿足不同型號(hào)與工藝的產(chǎn)品使用，即使產(chǎn)品采用的傳感器不同，只需在觸摸屏中修改傳感器的類型并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定即可。系統(tǒng)具有照明燈開關(guān)按鈕，當(dāng)需要照明時(shí)，打開照明燈開關(guān)按鈕，延時(shí)固定時(shí)間后，照明燈自動(dòng)關(guān)閉。系統(tǒng)中溫濕度的控制采用單段控制與分段控制兩種模式，當(dāng)使用單段控制時(shí)，系統(tǒng)將溫濕度穩(wěn)定在設(shè)定值的偏差范圍內(nèi)即可；當(dāng)使用分段控制時(shí)，啟動(dòng)后自動(dòng)按第一段設(shè)定參數(shù)執(zhí)行，當(dāng)當(dāng)前值在設(shè)定值允許的偏差范圍內(nèi)且每分鐘的波動(dòng)度、達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間后，系統(tǒng)自動(dòng)切換到第二段參數(shù)執(zhí)行，依次類推，以滿足同類產(chǎn)品在不同溫濕度段的檢測工作。
3、儀表調(diào)試
系統(tǒng)在不同給定值下整定得出的參數(shù)值不完全相同，執(zhí)行自整定功能前，應(yīng)先將給定值設(shè)置在最常用值或是中間值上（對(duì)于AI-808P儀表，可通過修改當(dāng)前程序段值來改變給定值以滿足要求）。自整定時(shí)，儀表<
投訴建議
提交
查看更多評(píng)論
其他資訊
宇電儀表和人機(jī)界面的綜合應(yīng)用
宇電儀表在輪胎硫化循環(huán)水控制中的應(yīng)用
宇電多回路溫度控制模塊的應(yīng)用
宇電儀表在預(yù)氧爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
宇電儀表在鋁塑生產(chǎn)中的應(yīng)用