基于PLC的熔炼控制系统设计

1 熔炼系统的PLC设计

本套系统重视元件之间的相互限制，而不是元件之间的联动，所以，在PLC的设计上将会对各个元件单独设计。设计程序之前对PLC的输入、输出点进行分配，如表1所示。

表1 熔炼系统输入/输出分配

程序中虽然需要很多的触点和继电器可是最主要的输入总计只有14路，中间继电器居多，输出线圈总计14路。

2 梯形图设计

循环水是整套系统的命脉，开关独立，不受任何元件的影响。当打开触点0.01时100.01得电冷却水打开并保持，长按0.01触点5秒之后可以关闭冷却水。循环水有个报警，当水温超过30度时报警。打开0.00触点打开总电源，它与100.01即循环水互锁，所以只有当循环水打开之后才可以打开总电源。同样的，当需要关闭时只要按住0.00触点5秒。其梯形图，如图1所示。

图1 冷却水与总电源梯形图

3 组态王与PLC的通信

开启高真空系统，打开油增压泵，等到满足油增压泵开启条件之后，关闭粗抽阀打开提升阀，运行高真空系统如图2所示。

图2 高真空运行效果图

4 结论

本设计主要是基于欧姆龙PLC针对小型的熔炼炉设计了一套熔炼系统。经过硬件和软件的模拟达到了预期的要求。本课题实现了对熔炼系统的控制，具有安全便利、实时监控、生动形象的特点。系统的硬件方面主要时使用了欧姆龙的CP1H-XA40DT-D作为CPU，同时选择了合适的扩展单元CP1W-TS001作为热电偶信号进入PLC的通道，利用CP1HXA40DT-D本身的模拟量输入，同时选择ZDY-54压阻真空计陪有外接的PID模块，进行真空度的输入，完成了控制系统的硬件组成。系统软件设计包括PLC的梯形图设计，以及组态画面的绘制、组态命令语言的编写，使系统功能更全面。

[1] 王宏钰,颜瑾钊.中国航发：落实“两机”专项要求 加快自主创新 [N].中国航空报，2017-02-23.

[2] 徐世许，王美兴，程利荣等.电气控制技术与PLC [M].北京：人民邮电出版社，2012：104-133.