plc的推板式隧道电阻炉及其循环控制系统设计【字数：13920】
近年来，随着人们生活水平的提高及生活需求，越来越多的电子陶瓷元器件产品开始普及，无形之中影响着人们的生活。由于人们对质量、成本效益等要求的提高，隧道电阻炉也逐渐由最初的人工控制发展成自动控制，大大提高了产品的质量，减少劳动力、降低了成本、提高了效率，更重要的是节能，符合可持续发展的要求，对现在市场越来越大的工艺需求提供了可行性。就目前来讲，我国在隧道窑炉领域自动控制技术上有着长足的发展以及比较广泛地实际应用。本项目是一种高端电子陶瓷元器件烧成炉系统，系统包含回转控制和温度控制两个子系统。回转系统的自动控制以CP1L-EM40DR-D型欧姆龙PLC为控制核心，利用PLC及行程开关来确定推板的位置，同时控制推进器的动作，进而实现炉体整个回转系统的自动控制及其循环控制。温度控制则是通过热电偶的测温，同时选用温控模块NX-D15、调功器SCR等来进行温度的调节控制，最终实现温控系统的稳定控制。整个系统在普通按钮的基础上使用普洛菲斯触摸屏作为上位机，既能随意修改相关程序段数值，又能实现回转控制及温度系统的监控，实现了系统的工艺优化，也加强了人机互动。该方案设计控制精度高，运算速度快，在达到自动控制的基础上，节约了资源，提高了质量，符合实际生产需求。
目录
1. 绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3本文的主要研究内容 1
1.4论文章节安排 2
2. 系统总体控制方案设计 4
2.1系统总体设计 3
2.2 机械结构的设计 3
2.3 系统硬件配置 3
3. 系统硬件及硬件电路设计 6
3.1欧姆龙PLC控制器 11
3.2 SCR调功器 12
3.3 温控模块NXD15 13
3.4 行程开关 13
3.5其他硬件介绍 14
3.6 系统硬件电路设计 15
4. 系统软件设计 17
4.1回转系统程序设计 20
4.2温控系统程序设计 25
4.3 Proface触摸屏组态设计 26
4.3.1 主菜单页面设计 28
4.3.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
监控主页面设计 28
4.3.3 温度曲线界面设计 29
4.3.4 报警查询界面设计 30
4.3.5 历史记录界面设计 30
4.3.6 配方功能界面设计 31
4.3.7 温控模块参数设定界面设计 31
5. 系统运行调试结果 30
5.1回转系统调试 33
5.2温控系统调试 38
5.3系统调试报警 39
总结 38
参考文献 40
附录 40
致谢 48
绪论
1.1研究背景与意义
近年来，随着现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。其中以PLC来实现自动控制也是一大主导技术。主要经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。
工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产已经很寻常。早在20世纪20年代，隧道电阻炉已经在工业上得到使用并广泛用于冶金、机械、石油化工、电力等工业生产中。推板式隧道电阻炉是主要用于生产陶瓷器件的自动化生产设备，以自动控制为核心技术，给现在市场提供了极大的工艺需求可行性，提高了人们的生活质量，推动了科技的发展。同样的各个领域对隧道电阻炉系统控制的精度、稳定性、可靠性等要求也逐渐提高。在高度集中的自动控制中，电阻炉系统设备与设备之间的紧密连接与控制，降低了劳动力，提高了生产力，增强了可持续发展能力。
1.2国内外发展现状
近几年，隧道窑炉的发展越来越快，自动控制系统俨然成为衡量隧道窑炉的重要标准。就目前我国在隧道窑炉领域的实际情况来看，虽然自动控制技术得到了长足的发展以及比较广泛地实际应用，但是这与国外发达国家的隧道窑路自动控制技术水平及应用程度还有很大的差距。我国想要提高自动控制技术的水平，就必须加大投资与科研的力度，对新型的生产线要科学合理地对其进行自动化的设计及未来发展的预设，要特别注重自动化信息流的作用，从而提升我国在隧道窑炉方面自动控制水平及应用，进而提高我国企业的国际竞争力。
目前，各国隧道窑炉业扎根于本国的实际需求，大多国外企业坚持以高新科技创新，独立自主研制新型窑炉，在很多方面做得很成功，同时有许多经验值得我们借鉴与参考，在学习的基础上能够进一步创新。
现代窑炉发展技术越来越走向成熟，电子隧道窑炉与燃气窑炉正在投入使用。在未来，自动化、智能化控制，以及节能化将是电子隧道窑炉的发展方向。
1.3本文的主要研究内容
本课题所设计的基于PLC的推板式隧道电阻炉（TLIS25m型）及其循环控制系统利用下位机软件PLC与上位机软件触摸屏的联通，实现炉体整个回转系统的自动控制及其循环控制。系统主要分为回转系统和温控系统两部分。回转部分实现产品的运输，温度系统实现产品的加热制造，工艺要求分为升温段、保温段，、降温段、煅烧最高温不超过1600℃。
回转控制系统主要是全自动液压循环，由以下部分组成：主推进装置、下板装置、返板装置、上板装置和回转轨道组成的工作台面。系统通过液压推动作为驱动方式（主推8001600mm/h；副推01500mm/min），同时基于PLC控制，按钮、行程开关、光电门传感器作为PLC的输入信号进而来控制输出部分的元器件，比如电机，电磁阀等执行机构，使硬件与软件达到结合，实现循环推进、送料装置自动控制。上位机部分采用普洛菲斯触摸屏（GP4502WW）进行操控命令，下位机欧姆龙执行命令控制，同时触摸屏进行数据记录及系统监视。
温控系统中窑炉炉体全长25m，炉体最高试验温度1650℃，正常温度1600℃。隧道窑炉在连续运行且正常生产负荷、推进速度为1100mm/h的工作状况下，恒温区温度可达到1600℃，炉温稳定度在±1℃，恒温段炉膛截面温度均匀度在±5℃(在1600℃)，以实际测量为准。系统共20组加热温区：R1R9、R19R20温区加热器为SiC棒，R10R18温区加热器为硅钼棒结合变压器，温度设置及温控模块（NX）参数的设置均是在触摸屏上完成。通过上位机组态软件可实现实时通讯，并达到温度的检测和控制。
目录
1. 绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3本文的主要研究内容 1
1.4论文章节安排 2
2. 系统总体控制方案设计 4
2.1系统总体设计 3
2.2 机械结构的设计 3
2.3 系统硬件配置 3
3. 系统硬件及硬件电路设计 6
3.1欧姆龙PLC控制器 11
3.2 SCR调功器 12
3.3 温控模块NXD15 13
3.4 行程开关 13
3.5其他硬件介绍 14
3.6 系统硬件电路设计 15
4. 系统软件设计 17
4.1回转系统程序设计 20
4.2温控系统程序设计 25
4.3 Proface触摸屏组态设计 26
4.3.1 主菜单页面设计 28
4.3.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
监控主页面设计 28
4.3.3 温度曲线界面设计 29
4.3.4 报警查询界面设计 30
4.3.5 历史记录界面设计 30
4.3.6 配方功能界面设计 31
4.3.7 温控模块参数设定界面设计 31
5. 系统运行调试结果 30
5.1回转系统调试 33
5.2温控系统调试 38
5.3系统调试报警 39
总结 38
参考文献 40
附录 40
致谢 48
绪论
1.1研究背景与意义
近年来，随着现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。其中以PLC来实现自动控制也是一大主导技术。主要经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。
工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产已经很寻常。早在20世纪20年代，隧道电阻炉已经在工业上得到使用并广泛用于冶金、机械、石油化工、电力等工业生产中。推板式隧道电阻炉是主要用于生产陶瓷器件的自动化生产设备，以自动控制为核心技术，给现在市场提供了极大的工艺需求可行性，提高了人们的生活质量，推动了科技的发展。同样的各个领域对隧道电阻炉系统控制的精度、稳定性、可靠性等要求也逐渐提高。在高度集中的自动控制中，电阻炉系统设备与设备之间的紧密连接与控制，降低了劳动力，提高了生产力，增强了可持续发展能力。
1.2国内外发展现状
近几年，隧道窑炉的发展越来越快，自动控制系统俨然成为衡量隧道窑炉的重要标准。就目前我国在隧道窑炉领域的实际情况来看，虽然自动控制技术得到了长足的发展以及比较广泛地实际应用，但是这与国外发达国家的隧道窑路自动控制技术水平及应用程度还有很大的差距。我国想要提高自动控制技术的水平，就必须加大投资与科研的力度，对新型的生产线要科学合理地对其进行自动化的设计及未来发展的预设，要特别注重自动化信息流的作用，从而提升我国在隧道窑炉方面自动控制水平及应用，进而提高我国企业的国际竞争力。
目前，各国隧道窑炉业扎根于本国的实际需求，大多国外企业坚持以高新科技创新，独立自主研制新型窑炉，在很多方面做得很成功，同时有许多经验值得我们借鉴与参考，在学习的基础上能够进一步创新。
现代窑炉发展技术越来越走向成熟，电子隧道窑炉与燃气窑炉正在投入使用。在未来，自动化、智能化控制，以及节能化将是电子隧道窑炉的发展方向。
1.3本文的主要研究内容
本课题所设计的基于PLC的推板式隧道电阻炉（TLIS25m型）及其循环控制系统利用下位机软件PLC与上位机软件触摸屏的联通，实现炉体整个回转系统的自动控制及其循环控制。系统主要分为回转系统和温控系统两部分。回转部分实现产品的运输，温度系统实现产品的加热制造，工艺要求分为升温段、保温段，、降温段、煅烧最高温不超过1600℃。
回转控制系统主要是全自动液压循环，由以下部分组成：主推进装置、下板装置、返板装置、上板装置和回转轨道组成的工作台面。系统通过液压推动作为驱动方式（主推8001600mm/h；副推01500mm/min），同时基于PLC控制，按钮、行程开关、光电门传感器作为PLC的输入信号进而来控制输出部分的元器件，比如电机，电磁阀等执行机构，使硬件与软件达到结合，实现循环推进、送料装置自动控制。上位机部分采用普洛菲斯触摸屏（GP4502WW）进行操控命令，下位机欧姆龙执行命令控制，同时触摸屏进行数据记录及系统监视。
温控系统中窑炉炉体全长25m，炉体最高试验温度1650℃，正常温度1600℃。隧道窑炉在连续运行且正常生产负荷、推进速度为1100mm/h的工作状况下，恒温区温度可达到1600℃，炉温稳定度在±1℃，恒温段炉膛截面温度均匀度在±5℃(在1600℃)，以实际测量为准。系统共20组加热温区：R1R9、R19R20温区加热器为SiC棒，R10R18温区加热器为硅钼棒结合变压器，温度设置及温控模块（NX）参数的设置均是在触摸屏上完成。通过上位机组态软件可实现实时通讯，并达到温度的检测和控制。
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