基于PLC的真空烘干炉控制系统设计
摘要：针对真空烘干炉控制系统控制要求复杂的现状，采用OMRON公司CPM2A系列PLC代替传统的继电器，实现真空烘干炉控制系统自动控制设计。根据真空烘干炉控制系统工程设计的实际要求，做出了详细的系统设计过程、I/O配置方案、及相应的梯形图控制程序。该控制系统可以完成真空系统的自动控制、烘干室温度的自动控制、以及报警系统。最后用组态王组态软件对系统进行动画模拟。
关键词：可编程控制器；真空烘干炉；组态软件
船只在航海过程中用大、中型电器设备真空烘干，为此设计了一台真空烘干炉。内置数百千瓦的电加热器，与之配套的真空泵，冷却水泵，温度传感器，压力传感器，及若干电磁阀。若使用使用继电器控制电路控制造成元件多、线路复杂、成本高、可靠性低等问题。使用一台PLC可编程控制器就可完成控制，降低成本、可靠性高。
1、PLC系统工作的具体步骤
首先为被烘干电器设备设置定时时间，冷却水泵启动。当冷却水泵启动后，冷却水压力高于0.01MPa时，点动真空泵，每次运行2s停止3s，点动两次，这是为了润滑真空泵的需要。之后真空泵连续运行。真空泵连续运行5s后，打开真空阀，烘干室开始抽真空。烘干室真空度低于-0.055MPa时自动启动加热器。当烘干室温度高于120℃或者真空泵入口介质温度高于45℃时自动切除加热器，当烘干室温度低于90℃时自动投入加热器。当烘干室真空度低于-0.093MPa时停止真空泵，关断真空阀，打开通气阀，5s后停止水泵，10s后关断通气阀，做好再次启动真空泵的准备。当定时时间为零时，停止真空泵、冷却水泵，关断真空阀，切除加热器，延迟30min后打开通气阀，破坏烘干室真空。根据本系统工作要求，所用的输入与输出量的具体地址分配如表1所示。
表 1 输入输出端口明细表
2、实时监控系统软件的选择
本设计的实时监控系统的设计软件采用的是组态王组态软件，它以Windows 98/NT中文平台作为其操作系统，它是在PC机上开发的智能型统，全中文界面，并充分利用了Windows的各种便利功能。
组态王组态软件可视化IE风格界面、丰富的工具栏，使得操作人员可以直接进入开发状态，节省宝贵的时间；上百种图形控件，既提供所需的组件，又是画面制作向导；强大的全屏幕编辑功能，提供更大的制作空间；渐进颜色的使用，将用户带入三维动画世界；终身技术支持及软件升级服务，使用户系统永远保持最新的技术，有效地保护用户的投资。
根据PLC的设及要求，采用组态软件将真空烘干炉控制系统的整体画面模拟出来，具体的组态图面如图 1所示。
3、结论
本文详细介绍了真空烘干炉控制系统的组成和设计思想，以及发展前景，并且对真空烘干炉的控制进行了详细的叙述以及系统的设计，完成了对系统的控制要求。同时文中分析了真空烘干炉的基本功能、运行环境以及工作过程。文中介绍并应用了相关的硬件和软件知识，在进行PLC梯形图编写时，采用欧姆龙PLC专用的编程软件CX-Programmer。本设计的重点放在PLC的编程指令在控制真空烘干炉控制系统复杂运作中的实际运用。本设计以PLC控制为基础，通过对真空烘干炉的功能进行分析，制定出具体的设计方案和设计步骤，通过对上位机的界面编制和下位机的程序编制来达到真空烘干炉的功能完善。
参考文献：
[1] 齐从谦、王士兰. PLC技术及应用[]M. 第三版. 北京：机械工业出版社，2009
[2] 亚控公司. 组态王组态软件用户使用手册[M]. 北京：亚控公司，2006
[3] 任世光. 电机远红外真空烘干装置[J]. 柳州：铁道运营技术，2015（5）
作者简介：
金亚玲( 通讯作者)，1978 年10 月，女，汉族，辽宁人，沈阳工学院， 教师，副教授，硕士学位，研究方向：智能控制。
刘磊，1981年，国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司，本科，工程师。
