基于PLC的烤箱佳肴箱控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 論文題目： 基于PLC的烤箱佳肴箱控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教 學(xué) 點(diǎn)： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 講 師 學(xué)生姓名： 學(xué) 號: 00000000專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院制 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目： 基于PLC的烤箱佳肴箱控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：時(shí)間： 2010 年 1 月 4 日 至 2010 年 4 月 25 日 共 15 周教 學(xué) 點(diǎn)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 000000000專業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù)指導(dǎo)單位或教研室： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講 師成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院制畢業(yè)設(shè)

2、計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表日 期工 作 內(nèi) 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字2010.1.4至2010.1.14查找資料，選題2010.1.15至2010.2.7完成論文初稿2010.2.8至2010.2.28完成論文二稿寫作2010.3.1至2010.3.18完成論文終稿及格式修改2010.3.19至2010.4.10定稿，打印論文，做好答辯的準(zhǔn)備2010.4.11至2010.4.25論文答辯教師對進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評 簽名 年 月 日 本表作評定學(xué)生平時(shí)成績的依據(jù)之一。摘 要能使烘烤物受熱均勻，由里及外，時(shí)間迅速。配有自動(dòng)恒溫、定時(shí)斷電，超溫報(bào)訊、操作簡便等特點(diǎn)。烘烤的食品色澤鮮艷、味香撲鼻。烘烤

3、箱是應(yīng)用較廣泛的家電，特別是家庭、餐廳、企業(yè)、以及各種飲食企業(yè)中有著普遍的應(yīng)用。隨著機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)出了單片機(jī)和PLC兩種控制方式。溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到。從石油化工到電力生產(chǎn)，從冶金到建材，從食品到機(jī)械都要對溫度進(jìn)行控制.甚至在有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中溫度的控制直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。PLC溫度控制無論是現(xiàn)在還是未來都會(huì)起到重要作用。關(guān)鍵詞：PLC、自動(dòng)化、控制系統(tǒng)、烤箱AbstractCan make the baking material is heated evenly, by inside and outside, time quickly. Equipped with a

4、utomatic constant temperature, regular power outages, overtemperature quote inquiry, convenient operation, etc. Bright color, taste sweet and tangy baked goods.Home appliance baking box is widely used, especially family, restaurants, enterprises, as well as a variety of diet has a widespread applica

5、tion in the enterprises. With the development of mechanical and electrical control technology, mainly out of the single chip microcomputer and PLC control method.Temperature control is often encountered in industrial production. From petrochemical to electricity production, from metallurgy to buildi

6、ng materials, from food to mechanical to control temperature. Even in some temperature control in the production process directly affects the quality of the product. PLC temperature control whether now or in the future will play an important role.Key words:PLC、automation、Control system、oven目 錄第一章烘烤箱

7、的介紹1第一節(jié) 烘烤箱的概述1第二節(jié) 技術(shù)指標(biāo)1第二章 烤箱的整體設(shè)計(jì)3第一節(jié) 烤箱的基本構(gòu)成3第二節(jié) 烤箱的總體設(shè)計(jì)3第三章 基于plc恒溫烤箱系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5第一節(jié) 系統(tǒng)的控制要求5第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路5第三節(jié) plc的選型6第四節(jié) 溫度傳感器的選型6第五節(jié) 溫度變送器7第六節(jié) 模擬量輸入模塊FX2N-4AD7第七節(jié) 固態(tài)繼電器8第八節(jié) 恒溫烤箱加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9第四章 plc控制恒溫烤箱的軟件設(shè)計(jì)和操作界面的設(shè)計(jì)10第一節(jié) 輸入和輸出點(diǎn)分配表10第二節(jié) 系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)10第三節(jié) 觸摸屏的選擇及操作界面11結(jié)束語12謝 辭1參考文獻(xiàn)2第一章烘烤箱的介紹第一節(jié) 烘烤箱的概述烤箱是一種密封的用來

8、烤食物或烘干產(chǎn)品的電器，分為家用電器和工業(yè)烤箱。 家用烤箱可以用來加工一些面食。如面包，pizza，也可以做蛋塔、小餅干之類的點(diǎn)心。還有些烤箱可以烤雞肉。做出的食物通常香氣撲鼻。 工業(yè)烤箱，為工業(yè)上用來烘干產(chǎn)品的一種設(shè)備，有電的有瓦斯，又叫烤爐、烘干箱等。其中0到300之間最為家庭常用. 家用烤箱分為臺(tái)式小烤箱和嵌入式烤箱兩種。臺(tái)式小烤箱是個(gè)過渡型的產(chǎn)品。是在人們對烤箱有一定了解和追求，但是作為嘗試，才買的一個(gè)產(chǎn)品。臺(tái)式小烤箱能做一些簡單的烘烤，但是由于功率較小、密封性差、隔熱性差、溫控不準(zhǔn)等原因，逐步被淘汰。另一種就是嵌入式烤箱了。嵌入式烤箱是小烤箱的升級和終極版。因?yàn)槠涔β瘦^大，烘烤速度快

9、，密封性好（一般采用橡膠墊條密封）、隔熱性好（三層鋼化玻璃隔熱）、溫控準(zhǔn)確，受到越來越多人的喜愛。同時(shí)由于現(xiàn)在對健康的追求，外面蛋糕店里的食品由于添加劑過多，越來越多的中產(chǎn)家庭開始注意到這個(gè)問題，并且食用自己烘烤的食品?，F(xiàn)在家用嵌入式烤箱的價(jià)格相對還較高，一般進(jìn)口的在七八千上萬（像阿里斯頓），國產(chǎn)的大品牌也在七八千左右（方太的），另外還有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)出身的品牌德普（DEP）因?yàn)樽咂矫衤肪€，以較高的品質(zhì)（其產(chǎn)品一直出口歐洲）銷售情況一直很好，其在全國很多城市都設(shè)有分公司，一般烤箱價(jià)格在3000左右，網(wǎng)絡(luò)直銷價(jià)格在兩千多。第二節(jié) 技術(shù)指標(biāo)一、電烤箱的具體指標(biāo)(1) 電烤箱由2 kW電爐加熱，最高溫度為

10、500。 (2) 電烤箱溫度可預(yù)置，烤干過程恒溫控制，溫度控制誤差±2。(3) 預(yù)置時(shí)顯示設(shè)定溫度，烤干時(shí)顯示實(shí)時(shí)溫度，顯示精確到1。(4) 溫度超出預(yù)置溫度±5時(shí)發(fā)聲報(bào)警。(5) 對升降溫過程的線性沒有要求。二、PLC系統(tǒng)1.PLC的定義可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字化或模擬式的輸入/輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。2.PLC的特點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是復(fù)雜多樣的，它們對控制的要求也各不相同.（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)：P

11、LC用軟件取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的十分之一以下，大大減少了因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障。（2）硬件配套齊全，使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)：PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的硬件裝置。（3）編程方法簡單易學(xué)：梯形圖是使用的最多的PLC編程語言，其電路符號和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易用，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只需花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少：PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、

12、安裝、接線工作量大大減少。PLC的梯形圖程序可以用順序控制設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法很有規(guī)律，容易掌握?？梢栽趯?shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試PLC的程序，用小開關(guān)來模擬輸入信號，通過個(gè)輸出點(diǎn)對應(yīng)的發(fā)光二極管的狀態(tài)來觀察輸出信號的狀態(tài)，調(diào)試的時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少的多。（5）功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高：一臺(tái)小型的PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。（6）維修工作量小，維修方便：PLC的故障率很低，并且有完善的故障診斷功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管

13、或編程軟件提供的信息，可以很方便地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。第二章 烤箱的整體設(shè)計(jì)第一節(jié) 烤箱的基本構(gòu)成電烤箱主要由箱體、電熱元件、調(diào)溫器、定時(shí)器和功率調(diào)節(jié)開關(guān)等構(gòu)成。其箱體主要由外殼、中隔層、內(nèi)膽組成三層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)膽的前后邊上形成卷邊，以隔斷腔體空氣；在外層腔體中充填絕緣的膨脹珍珠巖制品，使外殼溫度大大減低；同時(shí)在門的下面安裝彈簧結(jié)構(gòu)，使門始終壓緊在門框上，使之有較好的密封性。 第二節(jié) 烤箱的總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要通過plc的控制使得烤箱達(dá)到恒溫，從而實(shí)現(xiàn)烤箱的智能化和多功能化。烤箱內(nèi)有360度旋轉(zhuǎn)式烘烤功能，主要根據(jù)模仿人式燒烤方法轉(zhuǎn)動(dòng)食物設(shè)計(jì)制造,達(dá)到在烘烤過程

14、中,食物自動(dòng)翻轉(zhuǎn)均勻受熱,使其表面各處烘烤效果一致,從而烤制出色澤鮮嫩,美味的食品。恒溫烤箱總體圖如下：987563241圖2-1 恒溫烤箱總體圖圖2-1中，各序號分別代表的含義是：1.電烤箱的外殼2.電源指示燈3.報(bào)警燈4.plc、電機(jī)等電路總柜5.三菱觸摸屏操作界面6.總電源開關(guān)7.360度旋轉(zhuǎn)軸8.電烤箱門9.電熱絲。第三章 基于plc恒溫烤箱系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第一節(jié) 系統(tǒng)的控制要求本系統(tǒng)通過plc的控制，對加熱器的加熱溫度進(jìn)行控制使得烤箱的溫度達(dá)到消費(fèi)者所設(shè)定的溫度，并使得溫度的控制精度小于2度。并運(yùn)用plc與觸摸屏的通信，使得烤箱更加人性化和智能化。本系統(tǒng)的被控對象是1.8KW電加熱管，被

15、控制量是烤箱的爐溫T，PLC的模擬量輸出控制調(diào)功器的輸出，由固態(tài)繼電器控制電加熱管的通斷，被控對象為烤箱中的單相電熱管，被控制量為烤箱爐溫。它由鉑電阻PT100測定，輸入到溫度變送器上，量程為0200。溫度變送器變換為420mA傳送給PLC的模擬量輸入通道。根據(jù)給定值與測量的溫度值相比較的結(jié)果，PLC模擬量輸出通道向固態(tài)繼電器發(fā)出控制信號，從而達(dá)到控制烤箱溫度的目的第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路根據(jù)對系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的分析，確定控制系統(tǒng)所需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)為1/3點(diǎn)。選用FX系列PLC，由于系統(tǒng)必須對溫度信號進(jìn)行采集和控制，還必須使用到模擬量輸入/輸出模塊FX-4AD模塊、固態(tài)繼電器、溫度變送器。一、烤箱系

16、統(tǒng)控制恒溫的過程示意圖圖3-1 控制框圖第三節(jié) plc的選型可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC,plc自1966年出現(xiàn)，美國，日本，德國的可編程控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強(qiáng)大。

17、本設(shè)計(jì)采用三菱的FX2N的plc的來達(dá)到電機(jī)和烤箱溫度的控制。FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先進(jìn)的系列。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。三菱FXPLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當(dāng)FX系列中最高檔次的超 小程序裝置，除輸入出1625點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基本組件間的連 接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。 FX系列PLC擁有無以匹及的速度，高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)； FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案； FX2N系列是小型

18、化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。 除輸入出16-25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等 特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。 在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16-256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合?？蛇x用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。可根據(jù)電源及輸出形式，自由選擇。 程序容量：內(nèi)置800步RAM（可輸入注釋）可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16K步。豐富的軟元件應(yīng)用指令中有多個(gè)可使用的簡單指令、高速處理指令、輸入過濾常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸出等。便

19、利指令數(shù)字開關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16位數(shù)據(jù)的讀取，矩陣輸入的讀取，7段顯示器輸出等。數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運(yùn)算、平方根、浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。特殊用途、脈沖輸出（20KHZ/DC5V，KHZ/DC12V-24V），脈寬調(diào)制，PID控制指令等。外部設(shè)備相互通信，串行數(shù)據(jù)傳送，ASCII code印刷，HEX ASCII變換，校驗(yàn)碼等。時(shí)計(jì)控制內(nèi)置時(shí)鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法、讀出、寫入等。第四節(jié) 溫度傳感器的選型熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)

20、體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。主要特點(diǎn):簧式感溫元件，抗振性能好；測溫精度高； 機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫耐壓性能好； 進(jìn)口薄膜電阻元件，性能可靠穩(wěn)定。本系統(tǒng)運(yùn)用熱電阻pt100溫度傳感器來作為該系統(tǒng)的溫度傳感器，pt100是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0時(shí)它的阻值為100歐姆，在100時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的

21、阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長的。PT100分度表如下表：表3-1 PT100分度表溫度歐姆溫度歐姆溫度歐姆 010070127.08140153.5810103.980130.9150157.3320107.7990134.71160161.0530111.67100138.51170164.7740115.54110142.29180168.4850119.40120146.07190172.1760123.24130149.83200175.86 第五節(jié) 溫度變送器溫度變送器，專應(yīng)于熱電阻或熱點(diǎn)偶，將溫度轉(zhuǎn)換成4-20MA的電流信號。溫度變送器的作用是與熱電偶或熱電

22、阻配合，將溫度或溫差信號轉(zhuǎn)換成420毫安的統(tǒng)一的直流電信號，并將這些信號輸送給調(diào)節(jié)器或顯示儀表。PT100的熱電阻輸出的是電阻信號，變送器輸出的是毫安信號。溫度變送器0-100度與0-150度最大值時(shí)輸出電流均為20MA，所以當(dāng)溫度同為100度時(shí)，0-100度的變送器輸出電流為20MA，而0-150度的變送器輸出電流為14-15MA左右。所以在不改變接收裝置參數(shù)的情況下它們不可以互換。由于PT100熱電阻的溫度與阻值變化關(guān)系，人們便利用它的這一特性，發(fā)明并生產(chǎn)了PT100熱電阻溫度傳感器。它是集溫度濕度采集于一體的智能傳感器。溫度的采集范圍可以在-200+200，濕度采集范圍是0%100%。熱

23、電阻溫度變送器是由基準(zhǔn)單元、R/V轉(zhuǎn)換單元、線性電路、反接保護(hù)、限流保護(hù)、V/I轉(zhuǎn)換單元等組成。測溫?zé)犭娮栊盘栟D(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對溫度與電阻的非線性關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)償，經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換電路后輸出一個(gè)與被測溫度成線性關(guān)系的420mA的恒流信號。第六節(jié) 模擬量輸入模塊FX2N-4ADFX2N-4AD模擬特殊模塊有四個(gè)輸入通道。輸入通道接收模擬信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這稱為A/D轉(zhuǎn)換。FX2N-4AD最大分辨率是12位。基于電壓或電流的輸入/輸出的選擇通過用戶配線來完成，可選用的模擬值范圍是-10V到10VDC(分辨率:5mV),并且/或者4到20mA, -20到20mA (分辨率：20µA)

24、。FX2N-4AD和FX2N主單元之間通過緩沖存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)X2N-4AD共有32個(gè)緩沖存儲(chǔ)器（每個(gè)16位）。FX2N-4AD占用FX2N擴(kuò)展總線的8個(gè)點(diǎn)。這8點(diǎn)可以分配成輸入或輸出。FX2N-4AD消耗FX2N主單元或有源擴(kuò)展單元5V 電源槽30mA的電。性能指標(biāo)模擬輸出如下表：表3-2性能指標(biāo)模擬輸出項(xiàng)目電壓輸入電流輸入電壓或電流輸入的選擇基于您對輸入端子的選擇，一次可同時(shí)使用4個(gè)輸入點(diǎn)。模擬輸入范圍DC-10到10V (輸入阻抗：200K)。注意：如果輸入電壓超過土 15V，單元會(huì)被損壞。DC-20到20mA (輸入阻抗：250 )。注意：如果輸入電流超過± 32V,單元會(huì)

25、被損壞。數(shù)字輸出12位的轉(zhuǎn)換結(jié)果以16位二進(jìn)制補(bǔ)碼方式存儲(chǔ)。最大值：+2047，最小值：-2048分辨率5mV(10V默認(rèn)范圍：1/2000)20 µ A (20mA默認(rèn)范圍：1/1000)總體精度土 1% (對于-10V到10V的范圍）± 1%(對于-20mA到20mA的范圍）轉(zhuǎn)換速度15ms/通道(常速)，6ms/通道(高速)第七節(jié) 固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器（Solid State Relay,縮寫SSR），是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)。用隔離器件實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離。固態(tài)繼電器的輸入端用微小的控制信號，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載。對于控

26、制電壓固定的控制信號，采用阻性輸入電路?？刂齐娏鞅ＷC在大于5mA。對于大的變化范圍的控制信號（如3-32V）則采用恒流電路，保證在整個(gè)電壓變化范圍內(nèi)電流在大于5mA可靠工作。隔離驅(qū)動(dòng)電路：隔離電路采用光-電耦合和高頻變壓器耦合（磁電耦合），光電耦合通常使用光電二極管光電三極管，光電二極管雙向光控可控硅，光伏電池，實(shí)現(xiàn)控制側(cè)與負(fù)載側(cè)隔離控制。高頻變壓器耦合是利用輸入的控制信號產(chǎn)生的自激高頻信號經(jīng)耦合到次級，經(jīng)檢波整流，邏輯電路處理形成驅(qū)動(dòng)信號。SSR的功率開關(guān)直接接入電源與負(fù)載端，實(shí)現(xiàn)對負(fù)載電源的通切換。主要使用有大功率晶體三極管（開關(guān)管-Transistor）,單向可控硅（Thyristor或

27、SCR），雙向可控硅（Triac）,功率場效應(yīng)管（MOSFET）,絕緣柵型雙極晶體管（IGBT）.固態(tài)繼電器可以方便的與TTL,MOS邏輯電路連接。專用的固態(tài)繼電器可以具有短路保護(hù)，過載保護(hù)和過熱保護(hù)功能，與組合邏輯固化封裝就可以實(shí)現(xiàn)用戶需要的智能模塊，直接用于控制系統(tǒng)中。它是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點(diǎn)作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點(diǎn)開關(guān)器件，單相SSR為四端有源器件，其中兩個(gè)輸入控制端，兩個(gè)輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。 固態(tài)繼電器是具有隔離功能的無觸點(diǎn)電子開關(guān)，在開關(guān)過程中無機(jī)械接觸部件，因此固態(tài)繼電器除具有與電磁繼電器

28、一樣的功能外，還具有邏輯電路兼容，耐振耐機(jī)械沖擊，安裝位置無限制，具有良好的防潮防霉防腐蝕性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳，輸入功率小，靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好，噪聲低和工作頻率高等特點(diǎn)。目前已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外圍接口設(shè)備，調(diào)溫、調(diào)速、調(diào)光、電機(jī)控制、電爐加溫控制、電力石化、醫(yī)療器械、金融設(shè)備、煤碳、儀器儀表、交通信號等領(lǐng)域。第八節(jié) 恒溫烤箱加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)采用遠(yuǎn)紅外石英管作為恒溫烤箱的加熱元件，遠(yuǎn)紅外石英管熱元件是采用乳白石英玻璃管、配電阻合材料作為發(fā)熱子，乳白石英玻璃可以吸收來自電熱絲輻射的幾乎全部的可見光和近紅外光、且能使之轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外輻射。通電后，發(fā)熱合金絲發(fā)

29、射的近紅外光和可見光其中95被乳白石英管所阻擋、吸收、使管內(nèi)溫度升高產(chǎn)生純硅氧鍵的分子振動(dòng)，輻射遠(yuǎn)紅線。致使95的可見光、近紅外光均可轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外光輻射。置使轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外光輻射，波長大于2.5微光的遠(yuǎn)紅外線被稱為遠(yuǎn)紅外。遠(yuǎn)紅外加熱是指利用波長2.525微米輻射的加熱技術(shù)。適用于高溫消毒、取暖、保健、美容。使用于消毒柜，小烤箱，取暖器，微波爐等。遠(yuǎn)紅外線加熱元件不用涂料，輻射率穩(wěn)定，高溫不變形、無有害輻射、無環(huán)境污染、耐高溫、抗腐蝕能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、熱慣性小、熱響應(yīng)速度快、熱轉(zhuǎn)換效率高。加熱溫度可自行選擇，長期使用輻射性能不退變、結(jié)構(gòu)合理，使用方便。烤箱的加熱系統(tǒng)如下所示：220v電源烤箱P

30、lc遠(yuǎn)紅外石英管固態(tài)繼電器 圖3-2 烤箱的加熱系統(tǒng)烤箱的通斷由plc的輸出信號來控制，當(dāng)溫度高于所設(shè)定溫度時(shí)，固態(tài)繼電器會(huì)斷開，加熱元件停止加熱：當(dāng)溫度低于所設(shè)定的溫度時(shí)，固態(tài)繼電器會(huì)閉合，加熱元件開始加熱。溫度的精度范圍由溫度變換器來決定。第四章 plc控制恒溫烤箱的軟件設(shè)計(jì)和操作界面的設(shè)計(jì)第一節(jié) 輸入和輸出點(diǎn)分配表表3-1 輸入輸出分配表功能鍵設(shè)定輔助繼電器輸出繼電器功能鍵設(shè)定輔助繼電器輸出繼電器開始加熱控制M0Y0烤箱照明燈M5Y12總?？刂芐B1(外部元件)X0(開)X10(外部元件)（關(guān)）X11(外部元件)對于不同溫度的設(shè)定：100°C 的設(shè)定M30 150°C的設(shè)定M31 200°C的設(shè)定M32 250°C的設(shè)定M33第二節(jié) 系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)圖4-1 烤箱的加熱系統(tǒng)第三節(jié) 觸摸屏的選擇及操作界面一、觸摸屏的選擇本系統(tǒng)采用三菱GOT1000系列電容式觸摸屏，為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標(biāo)或鍵盤。工作時(shí)，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸