1.硬件需求:
西门子PLC:CPU 1215C DC/DC/DC
PLC模块:SM 1231 TC模块
个人电脑:已安装TIA Portal V17软件
加热套:带加热电源线以及K型热电偶插头
固态继电器:恩爵 RT-SSK4A2032-08S-F
其他:网线1根,220V电源线,24V直流电源1个,接线端子,K型热电偶插针线,专用热电偶连接线,常规1mm2线缆等;
2.硬件连接:
2.1. 220V电源线连接到24V直流电源进口;
2.2. 24V直流电源出口通过端子排连接到PLC电源进口, I点电源进口,Q点电源进口以及SM1231TC模块电源进口,TC模块连接到PLC上;
2.3.加热套的K型热电偶插头与K型热电偶插针线连接,然后再连接到TC模块的端子上;
用于将加热套的实际温度传输到TC模块上,便于PLC调用;
2.4. 24V直流电源“-”端通过端子排连接到固态继电器组件的“COM”端,Q0.0连接到固态继电器1上端的端子上;
Q0.0得到信号后将给固态继电器1通电,将其连通;
2.5. 220V“+”端通过端子排连接到固态继电器1下端的端口1上,通过线缆将固态继电器的端口2与加热套的火线连接;
2.6. 220V“-”端通过端子排连接到加热套的零线;
2.7.电脑通过网线连接到PLC上;
3.程序设计:
3.0.程序目标
通过加热套将产品加热至230℃,并将温度稳定在230±0.5°范围内;
3.1.打开TIA Portal V17软件,新建程序,程序名称“加热套加热”;
3.2.新建CPU设备, 型号CPU 1215C DC/DC/DC V4.5;
3.3. PLC安全设置,设置如下图所示;
3.4. PLC属性中以太网地址IPv4的IP地址默认为192.168.0.1;
3.5.电脑通过网线连接到PLC,设置电脑网口IPv4的IP地址为同一网段(如192.168.0.59);
3.6.插入SM1231 TC模块,拖放到位置2处;
3.7.新建OB30组织块;
3.8.新建DB1数据块,命名为“加热套设定数据”,将属性中的“优化的块访问”取消勾选;
3.9.在DB1数据块和默认变量表中新建如下5个变量,变量“加热套设定温度”的起始值为230.0;
选择IW变量时,需要确保热电偶实际连接的端口是IW96;
3.10.在主程序Main中,创建如下的程序段1;
用于将热电偶传输过来的信号转换成具体的温度值;
3.11.在程序OB30中,调用工艺指令PID_Temp;
3.12.在“工艺对象”栏,双击组态,进入组态设置界面;
3.13.在设置界面修改为如下的参数:
控制器类型:CPU重启后激活模式为“自动模式”;
Input/Output参数:输入改为“Input”, 输出保持“OutputHeat_PWM”;
过程值限值:过程值上限改为250℃,下限保持0℃;
3.14.在程序OB30中,将如下4个变量赋予对应的位置:
Setpoint: 指加热套的升温目标点;
Input: 指加热套的实际温度输入值;
Reset: 指加热套的加热开关,0表示正常加热,1表示切断加热;
OutputHeat_PWM: 指具体的加热源,也就是Q0.0;
4.功能实现:
4.1.将DB1,OB30,OB1全部编译,下载到PLC中,点击运行;
4.2.在OB30界面,观察“Input”的当前实际温度是否在逐渐上升;
4.3.确定在逐渐上升后,点击“工艺对象”栏,双击调试,进入调试界面;
4.4.打开左上角“监视”,点击“采样”开始,调节模式改为“预调节加热”,点击“调节”开始,左下角“调节状态”开始显示进度条,调节结束后实际温度的波动范围在230±0.5℃内,等进度条结束后上传PID参数即可;
注:部分加热套功率较大,预调节模式难以调节,可直接使用“精准调节模式”,进行自调节,等进度条结束后同样上传参数;
4.5.上传PID参数后,需要重新编译下载DB2块, PID_Temp自定义调节结束;
4.6.调试已全部结束;