基于PLC联网的炼镁炉计算机自控系统的研制

本课题以现有炼镁炉熔炼过程的控制为背景，针对原有的人工控制，系统在长时间工作过程中，人工操作容易出现失误会导致产品工艺的误差，不能够监控系统的运行状态，系统的工艺参数记录困难等问题，按照工艺要求研制一种以PLC和计算机结合的自动控制系统，实现炼镁炉熔炼过程的自动控制，完成了现场的集中管理和分散控制。介绍了基于计算机—PLC的自动控制系统设计，包括各模拟量的采集，多路电磁阀门的控制，单片机扩展多路串口，系统上下位机的软件设计，通信模块的设计等。系统以PLC为核心控制器，实时采集炼镁熔炉的温度、压力、各种电量参数等模拟量，但由于这些仪表不是同一家生产，其通信接口不一致。为了现场的布线简单和便于维护，开发了一种单片机扩展多路串口设备，把其他TTL、CAN电平转化为RS485电平，通过RS-485总线传输到PLC中，PLC将数据处理后与预先设定好的控制参数进行比较输出控制12路物料转送阀门，检测与控制加热电极的电压、整流电路冷却系统，加热炉真空度。探讨了一种基于CAN与232的串行网络系统，连线简单，传输数据快速可靠。研究了如何记录各种工艺参数以及其变化规律，通过数据库绘制工艺过程状态曲线。并且采用什么方法实现自动保存温度、真空度、电压电流等数据，为提高产品质量提供依据。实现如何通过上位机修改PLC的控制参数并且可远程手动控制各阀门的启闭，调节电压升降等。对系统的运行控制方式进行了分析，对由PLC独立进行控制或PLC和上位机同时工作两种控制方式进行了比较。