中频感应加热电源的系统软件设计.docx

中频感应加热电源的系统软件设计作者：廖晓梅来源：《职业•下旬》2012年第12期摘要：中频感应加热电源装置根据实际运用与现场工艺要求，主要通过PLC与触摸屏通 信来实现感应加热电源的人机智能控制因此系统软件主要包括两方面的设计，即PLC程序 设计与触摸屏程序设计关键词：感应加热 PLC 触摸屏 系统软件 程序设计一、 感应加热电源的控制系统1. PLC 软件主要功能在以PLC为核心的感应加热电源的控制系统中，PLC软件主要实现下面的功能：（1） 接收操作人员通过触摸屏与输入接口发出的控制指令，进行运算处理后输出相应控 制指令，即输入/输出程序处理；（2） 采集并处理各个模拟量输入信号，经程序运算后输出显示并反馈跟踪；（3）根据操作人员所设置的加热参数，自动输出模拟量电流调节信号（0〜10V）；（ 4）采集并处理各个报警信号，自动识别后在触摸屏上显示；（5）工件自动加热程序控制2. 触摸屏程序触摸屏程序与 PLC 程序一样，均采用模块化设计，主要实现以下功能：（1） 实现操作人员与感应加热电源装置的人机对话，将操作人员的控制指令以通信的方 式传达到 PLC；（2） 加热参数预设与数字显示；（3） 报警提示预设与显示。

二、 软件流程设计系统软件流程框图，如图 1 所示由图 1可知，系统软件主要有两种操作方式可供选择，即手动加热与自动加热方式手动加热过程为系统启动后，操作人员触摸选择“手动加热”方式系统进入手动加热模式 后，需由操作人员根据实际工件大小人工调节加热电流、加热时间等加热参数加热参数调节 完成后，操作启动按钮，感应加热电源输出电压一定，电流可调的中频感应加热电源至加热线 图，机车轴承内套中频感应加热工作开始，加热工作的停止也是由操作人员根据实际加热情况 进行手动控制的自动加热过程为系统启动后，操作人员触摸选择“自动加热”方式系统进行自动加热模 式，操作人员只需对系统存储的加热参数进行确认，若无须修改加热参数，则直接操作启动按 钮，感应加热将会按照预设的加热电流、加热时间等参数进行自动加热根据控制方式不同， 当加热时间到或加热温度达到后，系统将会自动停机，加热工作完成三、模拟量信号输入/输出程序设计感应加热电源的信号采集程序设计分为三个部分：模拟量信号采集、输入数字滤波、数据 处理1. 模拟量信号采集程序设计中频感应加热源装置软件系统中，模拟量信号采集主要是指整流电压信号采集、输出电流 信号采集，将模拟量的电压电流信号转换为PLC程序能够识别的16位或32位二进制数，主 要是通过D/A功能扩展模块实现的模数转换。

具体设计过程如下：（1） 首先为所要采集的模拟量信号分配一个临时存储地址D （如D100）注意，所分配 的数据寄存器不能为特殊功能寄存器，否则将会影响程序的正常运行2） 根据所选用的PLC与模拟量功能扩展模块型号，查找相应对的模拟量输入通道的数 据寄存器地址3） 将当前采集通道所对应的数据寄存器中的16进制数据转存至临时数据寄存器D100如图2所示的梯形图程序2. 模拟量输入数字滤波程序设计模拟量采集信号的滤波过程主要是为了将输入信号中的尖波毛刺等干扰成份滤除掉，防止 因输入干扰造成的数据误差以及产生的程序误动作一般电子硬件电路的模拟量采集信号的输 入滤波主要是通过在输入端加与之相匹配的滤波电容或滤波电感来进行有效输入滤波而在 PLC程序设计中，可以通过数据平均的方式实现输入信号的数字滤波，滤波方法如图3所示。