浅谈PLC在发酵罐温度控制系统的应用.docx

    浅谈PLC在发酵罐温度控制系统的应用    李 玲（江苏省盐城技师学院，江苏[来自wwW.lw5u.CoM]　盐城　224002）　　【摘 要】本文介绍了西门子S7-200系列PLC的结构与特点，并结合其在微生物生产培养过程中对发酵罐的温度自控系统应用实例，通过PLC与触摸屏的通信来减少中间接口电路，提高对温度控制的精度，表明将PLC应用于温度控制系统，可使该系统具有结构简单、可靠性高、性能优越、使用方便等优点　　【Keys】可编程控制器（PLC）触摸屏；闭环控制；变频调速一、系统的硬件结构微生物发酵罐的温度自控系统原理，在此系统中，大部分设备选用罗克韦尔的产品，其中可编程控制器（PLC）采用S7-200系列，包括电源模块、CPU模块（自带I/O接口）、温度检测模块（RTD）、扫描模块（自带I/O接口）CPU模块与触摸屏的通信采用工业以太网，变频器采用FR-A540系列，额定功率为4kw，温度传感器采用Ptl00热电阻．温度信号传输电缆采用RVVP3×lmmz屏蔽线二、系统的工作原理此系统是一个闭环控制的负反馈控制系统利用变频器的控制，根据温度传感器对微生物发酵温度的检测;和工艺对温度的要求，合理调节电机的转速，做到对发酵罐进行自动保温、温度适时恒定的要求。

这样，即可降低劳动强度和生产成本，又可实现节能增效工作原理如下：当发酵池中微生物的发酵温度上升时，此时Ptl00热电阻的阻值相应的增大此信号通过RVVP3×lmmz屏蔽电缆传到温度信号检测模块（RTD）中，此模块提供信号给PLC部分中的CPU模块，CPU模块所测得的微生物发酵温度值与触摸屏中[来自wWw.LW5U.com]所给定的温度值相比较，得出差值后由扫描模块通过I/O方式与变频器进行通信，从而使变频器输出电源的频率增大，拖动风机用的电机转速增大，风机风量增大，使微生物的发酵温度下降；同样当发酵池中微生物的发酵温度下降到触摸屏给定的温度以下时，再通过同样的过程，使拖动风机用的电机的转速减小，风机风量减小，使微生物发酵的温度上升，就这样周而复始，使微生物的发酵温度稳定在给定值附近三、系统硬件设计四、系统软件设计控制程序按工艺提出的控制要求编写出应用软件，通过触摸屏与可编程器的通信，可编程控制器按照预定的模块管理程序不断地进行循环扫描输入、输出存储器的内容并不断更新，将运算处理结果通过输出模块和接口向执行机构变频器发出相应的动作指令完成预定的控制任务本系统采用触摸屏人机系统画面操作，利用它可以有效地监控机器运转和工艺流程，这是一种易使用、可集成，简单方便的操作系统。

触摸屏统显示屏幕上用文字实时显示微生物的发酵实际温度和风机变频器的输出电源频率的状态，采用颜色的变化和风叶的状态变化动态显示风机的运行状态，采用报警条和文字方式显示变频器的故障情况触摸屏可按生产工艺的要求设定温度的给定值，也可以手自动的切换，来实现对温度的手动调节对于不触摸屏的本身功能而言，使用COM2的RS485界面，可串接多台的控制器（注：控制器必须为支持RS485界面）利用宏功能可以有效的帮助PLC处理复杂的运算功能及分担PLC控制器的工作量可以同时支持两个通讯port连接两台不同或是相同的控制器通过I/O方式监视变频器当前的运行状态，通过I/O总线，监视风机变频器的运行状态（开停机、频率、电流、功率、故障等），并且把数值整定后送入触摸屏系统，触摸屏实时显示变频器的运行状态PLC温度自控系统的优点：（1）自动化程度高，降低工人的劳动强度，稳定产品的质量2）节能果明显3）可靠性及稳定性高4）抗干扰能力强5）便于安装，维护方便6）并结合变频器的通信，通过触摸屏进行自动控制，减少了中间接口电路，提高了控制的精度，在很多的自动控制中都可以应用参 考 文 献[1]张进秋等．可编过程控制器原理及应用实例[M]．北京：机械工业出版社，2003[2]SIMATIC S7-200PLC可编程控制器系统手册．西门子公司[3]陈立定．电气控制与可编程控制器[M]．广州：华南理工大学出版社，2004  -全文完-。