基于PLC的造币退火炉控制系统的设计与实现

• 作 者: 杨明
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 退火炉 温度 PLC 模糊控制 通信

本文以“沈阳造币厂铜合金造币退火炉”为选题背景,详细分析和设计了造币退火炉PLC控制系统。退火热处理常常是金属加工和成品生产的关键工序,铜合金造币材料生产加工企业由于其造币材料特殊,冷热加工过程的性能参数对后续造币工序有重要影响,因此,对造币坯饼进行退火处理是铜合金造币材料生产加工企业生产中不可缺少的重要环节。本文对造币退火炉PLC控制系统的相关问题进行了深入的研究与探讨,主要内容如下：对退火炉工作原理和铜合金特性进行研究与分析,在此基础上设定控温曲线。造币退火工艺过程是将造币铜合金薄带材或坯饼产品置于保护性气氛围中加热(700-950℃)、保温和冷却的热处理过程。由于要加热的铜合金产品处于保护性性气氛中,所以除了温度控制的精度要求较高外,生产过程中的安全问题也特别重要,这就对控制系统及控制软件的设计提出了很高的要求。本文设计了退火炉PLC控制系统的总体结构图,并详细介绍了主要模块及其电气原理,并运用WinCC软件对系统上位机程序进行了设计开发,共设计了8个主要监控画面,可以形象地显示退火炉系统的参数和各工作点的状态。详细研究和设计了下位机程序控制软件的设计,深入分析和设计了退火炉温度模糊控制器,通过对变量的模糊化、建立模糊规则、建立模糊控制表以及反模糊化等一系列过程,完成了查表法模糊控制器的设计。对退火炉控制系统的网络通信结构进行了详细的分析与设计。设计了基于以太网及PROFIBUS现场总线的混合网络结构,充分发挥混合网络的技术优势,取得了良好的通信效果。最后对本文的研究内容进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。