ZL-2型卧式真空炉自动控制系统的设计

论文摘要

可编程逻辑控制器（programmable logic controller, PLC）,简称可编程控制器,是以嵌入式微处理器为核心,具有数字逻辑或模拟输入输出模块,专为工业和工程复杂环境而设计的数字控制装置。它具有可靠性高、适应工业现场的高温、高湿度、冲击和振动等恶劣环境的特点,是机械制造控制、化工过程控制和能源工程控制等工业控制应用最普遍使用的工具,在工业自动化、民用与环境工程领域得到了广泛的应用。本论文的研究课题来自于西安永电电气有限责任公司项目：“ZL-2型卧式真空炉自动控制系统的设计”,主要针对ZL-2型卧式真空炉现有的技术现状,开发研制一套自动控制系统,代替现有系统。同时,针对ZL-2型卧式真空炉存在的问题,给出切实可行的解决方案。在现有设备配置基础上不做较大的改动,以较小的经济投入改造设备,进而改进产品质量,提高劳动效率。本文研究的主要是ZL-2型卧式真空炉自动控制系统的设计。所完成的主要内容涵盖工艺控制系统硬件平台的设计与制作以及工艺控制系统软件的开发。论文主要论述了以欧姆龙CPM2AH可编程控制器为核心,配以岛电SSR型温控仪、PAC16P调功调压板、X(5227型智能复合真空计、函数记录仪、压力显示器等测量仪器形成的完整的自动控制系统。并根据工艺要求设计了阀门故障、断水、断丝、真空异常、扩散泵故障等报警保护。同时对钼带固定方式进行改进,并给出改进后的效果图；对按键操作与工位显示方式进行改进,并给出改进后的效果图。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 电气控制技术的发展
• 1.2 课题背景
• 1.3 本论文研究目标
• 第2章 ZL-2型卧式真空炉的构成原理
• 2.1 真空电阻炉简介
• 2.2 ZL-2型卧式真空炉的工作原理及结构组成
• 2.2.1 炉体
• 2.2.2 真空机组
• 2.2.3 电气控制系统
• 2.3 ZL-2型卧式真空炉的主要技术性能
• 第3章 真空炉自动控制方案的选择
• 3.1 真空炉工艺流程
• 3.2 控制系统的功能要求
• 3.3 总体方案的建立
• 3.3.1 设计原则
• 3.3.2 控制系统的组成
• 3.3.3 控制方案的选择
• 第4章 加热器调功电路的设计
• 4.1 加热器调功主电路工作原理
• 4.1.1 品闸管简介
• 4.1.2 调功主电路的原理
• 4.2 调功控制电路的设计
• 4.2.1 热电偶
• 4.2.2 加热控制系统仪表
• 4.2.3 PAC16P单相调功调压板
• 4.2.4 调功控制电路的设计
• 第5章 真空炉自动控制系统的硬件设计
• 5.1 PLC系统选型
• 5.1.1 PLC简介
• 5.1.2 PLC的选型
• 5.1.3 PLC外围接线图
• 5.2 检测电路的设计
• 5.2.1 阀门检测报警电路
• 5.2.2 电网断相保护电路
• 5.2.3 加热器开路保护电路
• 5.2.4 断水保护电路
• 5.3 接口驱动电路的设计
• 5.3.1 直流型SSR
• 5.3.2 交流型SSR
• 5.3.3 接口驱动电路
• 第6章 真空炉自动控制系统的软件设计
• 6.1 PLC的基本工作原理
• 6.2 系统程序设计
• 6.2.1 冷壁炉自动控制流程
• 6.2.2 各种报警保护控制流程
• 6.3 编程指令介绍
• 6.3.1 基本指令
• 6.3.2 功能指令
• 第7章 系统调试及运行结果
• 7.1 硬件调试
• 7.1.1 加热系统仪表设置
• 7.1.2 PAC16P板调试
• 7.1.3 手动运行
• 7.2 软件调试
• 7.3 设备运行的一种控制曲线
• 7.4 对真空炉存在问题的解决
• 7.4.1 对钼带固定方式的改进
• 7.4.2 对按键操作与工位指示的改进
• 7.4.3 功率加热控制方式的改变
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读工程硕士学位期间发表的论文
• 附录1 冷壁炉程序源代码