井式退火爐溫度控製係統的硬件設計

　　該廠現有井式退火爐為四個獨立的加熱區域，頂爐蓋上裝有風機、真空泵。工業現場環境惡劣，常常伴有噪音、靜電、粉塵、震動、高溫等幹擾，所以必然要求該控製係統有較高的可靠性、安全性。

　　退火爐溫度控製係統，采用較為S71500作為其主控製器，S71500係列PLC作為西門子公司新推出的控製，功能相當強，同時采用網絡模塊將各個設備連接到一起，設備之間采用總線式通信，能夠使控製係統反應快、精度高，這樣以來將整個係統形成一個工業網絡，也為後期再次改造打下了基礎。同時設計了工業計算機與觸摸屏同時作為上位機，MCGS觸摸屏既方便操作又能直觀顯示數據，操作工人也可以在觸摸屏上進行相應的退火工藝操作，顯示界麵又可以直觀顯示工作狀態。工業計算機用來儲存記錄數據方便追責同時又能更改參數來適用於不同的工作情況。采用獨立的全新控製櫃，與現有控製櫃並存，這樣以來在進行現場應用時既不會耽誤生產又能進行鮮明對比。另外，本次設計采用固態繼電器來滿足脈衝加熱的要求，是爐內溫度上升的速度越平穩，井式退火爐內各個區域的溫度越均勻。

　　整個控製係統的設計大致包括主控製器的選擇，上位機的設計以及電氣控製櫃的設計：

　　一、主控製器的選擇：

　　PLC全稱可編程邏輯控製器，現在廣泛應用於工業控製當中。相比於傳統的繼電器控製，PLC具有許多優點，除了簡單的開關控製以外還具有運算功能、控製功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。PLC大致由電源、中央處理單元（CPU）、儲存器、輸入輸出接口、功能模塊、通信模塊構成。當PLC投入運行後，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控製器的CPU以一定的掃描速度重複執行上述三個階段。

　　二、上位機的設計：

　　本次井式退火爐溫度控製係統采用計算機與觸摸屏同時使用的設計，為了能夠實時監視爐內溫度以及數據的儲存采用一個計算機作為工控機，采用西門子公司的wincc組態軟件進行編程。同時在控製櫃上裝有觸摸屏，既能進行退火過程的操作又能替代傳統的麵板顯示所需要的數據。

　　觸摸屏人界麵我們選用北京昆侖通態觸摸屏，型號為TPC1062K。與國外觸摸屏例如西門子HMI相比而言，昆侖通態觸摸屏具編程簡便，兼容性強，通信功能強大，價格實惠的特點。

　　工控機采用的是WINCC來進行編程，工控機為工業計算機，工人可以再工控機上進行參數上的設置，以及曆史數據的瀏覽。