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讲演者 王振云 数款温控表的参数设定及应用实例 数显温控表讲义指南 一 数显温控表原理的简要概括 二 富士PXR 9系列温控表 真空炉 三 ATC 7000系列温控表 染缸 四 欧姆龙系列 E5CZ 温控表 暖房 五 AI 518系列温控表 水浴锅 六 XMZD系列数字温度巡回仪表 暖房监控 七 XMTJ系列温控表 油剂缸油位及温度控制 一 数显温控表原理的简要概括 1 数显电子温控表在自控加热的很多设备中都得到了最大程度的应用 它的作用是使被加热部件的升温范围及温度曲线严格按照其温控表内的对应参数的设定值来被控和模仿 并且在电控部分出现故障时主动输出故障报警信号 以驱动相应的保护电路来防治故障范围的扩大 最终使得被加热部件的温升变化率符合该生产工艺的实际需求 2 温度自控系统主要是由数显式温控表 温度传感器 加热芯控制主电路部分 加热芯组件及其它附属的保护电路 报警电路和状态指示电路等共同组合而成 3 温控表的内部电路主要是由电源电路 单片机芯片处理电路 I O输入输出接口转换电路 数码显示译码电路及相应的输入输出可选性扩展模块等构成 4 温控表的使用和维护主要体现在对其外部电路与温控表输入输出端子的正确连接 以及对表内主要参数的合理设定和修改 能够使用万用表正确测量识别温控表输入输出端口的正态与反态 由此判断温控表的整体工作状态是否正常 熟悉并掌握常用温控表的主要参数代码的设置思路 所谓以一变应百变 既是掌握思路 二 富士PXR 9系列温控表 真空炉 1 真空炉内的组件在可分段式温控表的控制下 首先在真空的环境中经过1H的设定时间加热到320 使组件中熔化了的熔体流入下部的废料收集罐中 然后再持续保温1H 而组件喷丝板的细孔中剩余的少量熔化了的熔体 由于力学的关系而不宜自行的流出孔内 故由此而采取继续升高加热温度来使其孔内的熔体分解成气体 并通过真空泵和喷淋系统的配合排出于外界 从320 升温至500 所需的工艺时间为1H 然后再对其保温7H 最后冷却至常温 即 Tm1r Tm1s Tm2r Tm2s 1H 1H 1H 7H 10H 真空炉电控部分图片 真空泵手动自动选择开关 电流表 主加热温控表 防堵加热温控表 报警器 加热控制开关 仪表控制开关 运行指示灯 电源指示灯 100A主加热熔断器 10A防堵加热熔断器 电流互感器 控制电路断路器 固态继电器 防堵加热控制接触器 主加热控制接触器 电源总断路器 真空泵控制接触器及热继电器 延时启动时间继电器和延时停止时间继电器 中间继电器 热敏开关 1 PV 显示测量值 设定参数显示参数代码 发生异常显示故障代码 2 SV 显示设定值 设定参数显示各参数代码 待机动作为闪烁显示 3 C1 C2 控制输出ON时灯亮4 AL1 AL3 各自报警输出灯亮 5 SEL 选择键 切换与1 2 3菜单 修改参数6 向上键 向下键 用于在1 2 3菜单移动内部参数 也可修改参数 每按一次增 减1 长按此键 数值将连续增大 减小 2 PXR 9温控表的参数设定 1 进入三级参数设定菜单的方法 1 非菜单主状态下按住 SEL 键约1秒钟 即可进入第一级参数设定菜单 参数设定结束后 再按住 SEL 键约2秒钟 即可返回非菜单主状态 2 非菜单主状态下按住 SEL 键约3秒钟 即可进入第二级参数设定菜单 参数设定结束后 再按住 SEL 键约2秒钟 即可返回非菜单主状态 3 非菜单主状态下按住 SEL 键约5秒钟 即可进入第三级参数设定菜单 参数设定结束后 再按住 SEL 键约2秒钟 即可返回非菜单主状态 AL1报警1设定 输入30 此值由第二级菜单中的ALN1 报警种类1 的参数定义为 上限偏差值报警 即PV SV 30 时 AL1所对应的触点动作 AL1的报警触点是于超温报警输出之用的 AL2报警2设定 输入400 此值由第二级菜单中的ALN2 报警种类2 的参数定义为 上限绝对值报警 即PV 400时 AL2所对应的触点动作 AL2的报警触点是当炉温达到400 时 报警触点动作而接通进气电磁阀 以进气氧化之用的 LOC按键锁定功能设定 0可1不可 第一级参数菜单资料 第二级参数菜单资料 第二级参数菜单的设定方法 1 CTRL 控制方式 此处设定为 PID 表示为此温控表采用比例微积分控制方式 2 P N2 传感器输入种类 由于我们采用的是K型热电偶传感器 故根据说明书中的传感器输入种类代码表 这里输入的设定值为 3 3 P SL 量程下限设定 此处输入 0 4 P SU 量程上限设定 此处输入 600 5 ALN1 报警种类1设定 设定为 5 表示为上限偏差值报警 即PV SV AL1时 AL1所对应的触点动作 6 ALN2 报警种类1设定 设定为 1 表示为上限绝对值报警 即PV AL2时 AL2所对应的触点动作 7 SV 1 第一目标值设定 输入 320 表示第一次升温的目标值是320 8 TM1R 第一斜坡区间时间 输入 1 0 表示从0 到第一目标设定值的320 所需的时间为1小时 9 TM1S 第一保温区间时间 输入 1 0 表示当温度从0 经过第一斜坡区间时间值1小时 到达第一目标值设定320 时 保持温度于第一目标值设定值320 1小时 10 SV 2 第二目标值设定 输入 500 表示第二次升温的目标值是500 11 TM2R 第二斜坡区间时间 输入 1 0 表示从第一目标设定值的320 到第二目标设定值的500 所需的时间为1小时 12 TM2S 第二保温区间时间 输 7 0 表示当温度从第一目标值设定320 经过第二斜坡区间时间1小时 到达第二目标值设定500 时 保持温度于第二目标值设定值500 7小时 SV L为SV下限值设定 此处输入 0 表示设定值的值最小为0 SV H为SV上限值的设定 此处输入为 0 表示设定值的值最大不能超过600 第三级参数菜单的设定 第三级参数菜单资料 3 PXR 9温控表的端子连接 此处为继电器触点输出或是连接固态继电器的控制输入端 具体连接固继还是输出触点 则根据该温控表的型号参数来确定 此处接热电偶或是热电阻 且须将第二级参数菜单中的P N2参数与所连接的传感器类型设定一致 AL1报警触点输出 连接至控制电路中的超温保护 AL2报警触点输出 连接进气电磁阀 电源220V输入 4 PXR 9温控表的类型选择 温控表型号的第6位数表示该温控表的对外输出方式 A 表示为继电器触点输出 C 表示为驱动固态继电器方式输出 温控表型号中的第9位数表示该温控表的温度控制方式 对于需要分阶段温度控制时 则一定要选择有 带斜坡 保温 这一功能项的温控表 如型号上第9位数为4 5 6 G H的都可以 5 PXR 9温控表故障代码表 UUUU 表示热电偶或热电阻开路 LLLL 表示热电偶或热电阻短路 真空炉主电路图 真空炉控制电路图 水压继电器常闭触电 电接点真空表常闭触点 8H 6 8s 1 将需要真空清洗的组件放入真空炉内 并关闭密封 打开总水阀 将水压控制在0 25MPa左右 此数值可根据实际情况在水压继电器的刻度盘上手动调节 此时水压继电器常闭点断开 低水压保护继电器2KA不动作 2KA的常闭触点闭合 为控制回路中真空泵的允许运行提供必要的接点条件 将控制箱内的125A电源总断路器和控制回路的断路器手动闭合 以确保主电路和控制仪表电路的供电条件符合要求 5 控制电路部分工作原理简要分析 2 打开仪表开关 并将真空泵开关打在手动状态 此时控制电路的流向为 L 断路器2QD 手动自动转换开关3SB 真空泵主接触器3KM 真空泵运行指示灯2HL 水喷淋泵常开型进气电磁阀1DF 真空泵热继电器FR常闭触点 真空泵时间继电器2KT延时断开触点 低水压保护继电器2KA常闭触点 N 真空泵电机在真空泵主接触器3KM的吸合下得电开始工作 对真空炉内封闭腔体进行抽真空 当真空表所显示的值达到 0 02MPa时 电接点真空表的常闭点断开 保证内部真空度达标后控制电路的报警部分不会在工作状态转换成自动状态后出现报警现象 此时可以将真空泵开关打在自动状态 最后打开加热开关 自此真空炉开始正常的工作 同时由于仪表开关1SB闭合 主辅温控表供电接通 主辅温控表开始采集各自热电偶中的温度信号 并输出对主辅加热控制 3 将真空泵开关打在自动状态 这时手动自动选择开关SB3与自动档处相连通 真空泵延时启动时间继电器1KT得电 开始进行6 8秒左右的延时打开倒计时 待延时启动时继1KT延时时间到达后 分别将处在真空泵及防堵加热控制启动回路和真空度报警回路中的两对延时闭合触电闭合 此时真空泵主接触器3KM得电 真空泵得电启动 由于3KM的闭合使得防堵加热回路接通 防堵加热的控制权完全转交由防堵加热温控表决定 延时断开时间继电器2KT得电计时 当延时断开时继2KT达到设定值8小时后 自动切段真空泵主接触器3KM接通回路 真空泵停止工作 同时也切断了防堵加热控制回路 防堵加热停止工作 由于真空泵停止工作 炉腔内真空度值快速下降 待真空度达到低于的设定值时 电接点真空表内的常闭触点恢复闭合状态 接通低真空度报警继电器1KA 致使1KA动作 1KA串接在主加热接触器1KM启动线圈中常闭触点断开 1KM接触器失电 切断主加热芯供电回路 主加热停止工作 4 最后打开加热开关 此时主加热接触器1KM在低真空度报警继电器1KA未动作的条件下接通线圈 1KM接触器闭合 主加热芯接入主回路 开始工作 5 主加热的温度控制采用 Tm1r Tm1s Tm2r Tm2s 1H 1H 1H 7H 10H的设定方式进行工作 主温控表的控制端输出12V电压直接串联驱动串接在主加热回路中的三个固态继电器SSR 由此来间接控制主加热芯的温度曲线函数变化状态 主温控表的AL1参数设定值为30度 AL1的报警触点是于超温报警输出之用 即PV SV 30 时 AL1所对应的触点动作 将报警继电器1KA接通 切断主加热接触器1KM的线圈回路 主加热停止工作 同时发出声光报警 主温控表的AL2参数设定值为400度 即PV 400时 AL2所对应的触点动作接通进气电磁阀2DF 以进气氧化之用 6 防堵加热温控表PXR 5对防堵加热芯进行控制 温控器的控制输出端采用继电器输出 通过控制防堵加热接触器2KM来控制防堵加热器的工作 6 8s 4H 8H 三 ATC 7000系列温控表 染缸 1 按动启动按钮 染缸进入加热阶段 此时加热芯和循环泵同时启动 2 待到加热到设定温度 96度 后染缸进入保温阶段 此时加热芯和循环泵仍旧同时工作 只是由保温时间继电器 15分钟 来控制加热部件的工作时间 而此时的温度则由温控器保持在设定的温度 以此来满足工艺上对染色能性能得要求 1 染缸的基本工作原理 3 待到保温时间15分钟到达以后 染缸进入漂洗阶段 此阶段的工作时间由漂洗时间用的时间继电器控制 此时加热部件被控制电路断开 而循环泵依旧工作 注水电磁阀打开 为染缸缸体内注入干净的自来水 手动排水阀打开 以满足染缸漂洗所需的内外水循环要求 4 待到漂洗时间结束后 控制电路切断循环泵 注水电磁阀 保温时间继电器和漂洗时间继电器的供电 整机进入待机状态 染缸控制操作界面 保温时间继电器 ACT 7000系列温控表 漂洗时间继电器 ATC 7000型温控表用于探测温度的热电偶 2 ATC 7000系列温控表的参数设定 1 7000系列型号识别 2 ATC 7000系列温控表的面板名称及各部功能 OUT1OUT2ATAL1AL2 PV SV SET A 进入三级参数设定菜单及修改参数的基本操作 非菜单主状态下按 SET 键一次 即可进入第一级主程序参数设定菜单 参数设定结束后 再按住 SEL 键约3秒钟 即可返回非菜单主状态 非菜单主状态下按住 SET 键约3秒钟 即可进入第二级控制参数设定菜单 参数设定结束后 再按住 SEL 键约2秒钟 即可返回非菜单主状态 非菜单主状态下同时按下 SET 和 位移键 约3秒钟 即可进入第三级系统整定参数设定菜单 参数设定结束后 再按住 SEL 键约2秒钟 即可返回非菜单主状态 3 7000系列温控表的基本操作和参数设定 进入任何一级菜单后 即可对所需要的项目参数进行修改 通过 增加键 和 减少键 来选择在PV栏中显示的所要修改的参数名称 通过 移位键 来确定在SV栏中显示的所要修改参数的某个位数 个位 十位 百位和千位 当选中该位时 此位上的数字即会发生闪烁 通过 增加键 和 减少键 来增加或减少该闪烁位上的数值 并由 移位键 配合一起将其余位上所需修改数值修改完毕 当修改完毕后按下 SET 键 即可将修改好的参数保存入温控表中 ATC 7000系列温控表接线图 AML1常开触点输出端口 OUT1选择触点输出端口 该两根线接在OUT1的常开触点上 Pt100热电阻输入 电源220V输入 B 第一级主设定菜单的参数设定 主控制设定OUT1设定为96 表示当实际温度达到96度时OUT1的输出触点发生动作 第一组报警设定AL1设定为96 表示当实际温度达到96度时AL1的输出触点发生动作 C 第二级控制参数菜单设定 比例带P1设定为 0 即控制模式采用ON OFF控制 主控制滞环宽度HY1 设定为 0 数据锁LOK 当设定为 0000 时表示三级菜单的参数都可以修改 当LOK设定为 0001 时 表示只能修改第一和第二级菜单的参数 当LOK设定为 0002 时 表示只第一级菜单参数可以修改 第二级菜单只可以进入但不能修改参数 当LOK设定为 0003 时 表示除了参数LOK外 所有参数都不能修改 D 第三级系统整合菜单参数的设定 INP为传感器类型选择参数 由于染缸是采用PT100的热电阻 所以这里设定为 8 AD1为第一组报警模式选择 此处设定为 8 表示是采用绝对值低报警模式 INP参数传感器类型选择表 由于染缸采用PT100的热电阻 所以这里应该选 8 报警模式选择表 AD1为第一组报警模式选择 此处设定为 8 表示是采用绝对值低报警模式 染缸的电路原理图 四 欧姆龙E5CZ系列温控表 暖房 1 D区平衡间暖房概述 1 该区部分工业丝由于是专门供给例如传送带等工业产品的制造用 所以为了使其能更好的与橡胶等工业用料有更好的结合性 所以在生产该丝饼时会在卷绕工艺前通过一定方式预先给丝束添加适量的活化剂 而最终经卷绕生产出来的该种丝饼又称为活化丝 2 由于活化剂从添加到丝束表层到渗透入其丝束的内部是需要一定的恒定保持温度和必要的渗透时间 而在卷绕间中这两个所需的工艺条件几乎都不能满足 所以才利用在平衡间中设置暖房设备的方法 将从卷绕中送出来的活化丝饼再放置入暖房中 以此给予活化剂渗透到丝束内部所需的必要的恒温加热及保持时间 3 该暖房利用热电阻Pt100将暖房中的实际温度传送到温控表中 温控表内部的单片机会自动将其外部输入的实际温度值与表内通过人工设定而存在的设置参数值进行比较处理 最后通过专门的控制输出端口来对暖房的加热部件进行控制 以此来完成对该设备的加热和恒温的要求 4 暖房内部的加热是利用蒸汽来实现的 控制暖房内的温度也就是通过改变蒸汽通入暖房内的加热时间来控制 而两位三通电磁阀就是实现这一通断控制的重要电气部件 5 当暖房内的温度低于温控表的设定值时 一般是80摄氏度 该表的输出控制端的内部继电器闭合 使得接于控制端处的输出继电器得电接通 以此来对终端的两位三通电磁阀进行工作控制 6 两位三通电磁阀得电后会输出一定压力的压缩空气 该压空进入控制暖房蒸汽通断的压力控制截止阀的控制端 压力控制截止阀由于受到控制端压空的驱动而克服阀内弹簧的压力将阀芯顶开 使得外部管道内的蒸汽可以送入暖房内并对活化丝进行升温加热 当暖房内部的温度达到设定值后 温控表输出端使得两位三通电磁阀失电 最终使压力控制截止阀关闭 停止对暖房的继续加热 两位三通电磁阀 暖房控制箱操作界面 欧姆龙E5CZ系列温控表 控制箱电源短路器 手动自动选择开关 加热指示灯 暖房控制箱的内部控制部件 电磁阀控制继电器 控制箱电源短路器 接线端子将外部的二位三通电磁阀控制线以及用于反馈温度数据值的热电阻Pt100线 与内部控制电路进行连接 以完成本装置所需要完成的温度控制任务 2 欧姆龙E5CZ系列温控表的参数设定 1 E5CZ温控表的前面板按键功能 2 E5CZ温控表前面板的各指示灯功能 3 E5CZ温控表端子接线图 触点输出端口 控制继电器 热电阻Pt100输入接线端口 交流220V电源输入端口 4 E5CZ温控表的参数设定 INT设置为 1 表示该温控表采用的温度传感器是采用Pt100系列 且测量的量程范围是 199 到500 D V设置为 1 表示该温控采用的温度单位是摄氏度 CNTL设置为 ONOFF 表示该温控表内部采用通断恒温控制模式 S HC设置为 STAND 表示该温控表综合采用标准控制模式 OREV设置为 OR R 表示该温控表是用于加热控制用 INT参数温度传感器输入类型选择表 INT设置为 1 表示该温控表采用的温度传感器是采用Pt100系列 且测量的量程范围是 199 到500 E5CZ温控表故障诊断表 暖房电路原理图 旋转开关 电磁阀 中间继电器 温控表 热电阻 五 AI 518系列温控表 水浴锅 1 水浴锅的简要介绍 1 水浴锅是物检室中用来加热被实验丝束的伸缩率的升温设备 其加热的温度一般设定在100度 2 该设备由热电阻采集水浴锅中的实际温度 并传送给温控表 其传送进来的测量值在温控表内与设定的参数进行比较处理后 通过触点输出的方式来间接控制固态继电器的通断 由于该电路的主回路主要是由加热芯和固态继电器组成的 所以控制固继的通断也就是控制了加热芯的工作与否 最终达到水浴锅的加热恒温效果 水浴锅控制箱操作界面 水浴锅加热体 加热指示灯 AI 518系列温控表 手动自动选择开关 水浴锅控制箱内部控制部件 电源短路器 24V开关电源 固态继电器 中间继电器 AI 518系列温控表接线图 AC220V输入 控制端口触点输出 温度传感器输入端 2 AI 518系列温控表的参数设定 1 AI 518温控表的前面板按键功能 设置键 移位键 减少键 增加键 实际值 设定值 2 AI 518温控表的显示状态 3 AI 518温控表的参数设置 dF参数设置为 0 表示通断控制为立即响应 Sn为输入规格参数设置 这里设定为 21 表示该温控表是采用Pt100传感器 LOC按键锁定功能设定 一般设定为不允许修改参数 但可以设置给定值 水浴锅电路原理图 温控表 热电阻传感器 手动旋钮 24V开关电源 固态继电器 电加热芯 指示灯 中间继电器 断路器 六 XMZD系列数字温度巡回仪表 暖房监控 1 温度巡回仪表的介绍 1 智能数字温度巡回仪表主要是用来检测若干个被控暖房的实际温度 当其中的某个暖房的实际温度值超出温度巡回仪表的设定值时 该巡回仪表就会采用触点输出的方式来驱动外部的报警器报警 以通知该设备的操作监管人员及时做出相应的处理 2 D区包装间里共设有两个数字温度巡回仪表 分别监控南北两处的暖房 其中北面的巡回仪表监控着其所在北面的九个暖房的运行温度 南面的巡回仪表监控着其所在南面的四个暖房的运行温度 2 智能温度巡回仪表的接线图片 1 8路传感器输入端子 AC220V电源输入 13 14端子为SP1口触点输出 9 16路传感器输入端子 13 14端子为SP1口常开触点输出 PV值与SP1的设定值比较后 再根据其SP1口报警模式的设置来最后判断是否需要触点输出 以驱动报警器报警 该设备是当PV SP1后 输出触点动作 1 8路热电阻传感器输入端口 9 16路热电阻传感器输入端口 3 智能温度巡回仪表的参数设置 确认键 增加键 减少键 移位键 倒退键 设置为 20 表示采用Pt100输入 设置为 1 表示采用抗干扰方式一 设置为 1 设置为 9 表示共有9个暖房需要巡回检测 设置为 8 表示巡回检测切换的时间是8秒 设置为 0 设置为 0 表示该仪表量程的下限为0 设置为 100 表示该仪表量程的上限为100 设置为 83 表示第一报警值设定在83 设置为 15 设置为 31 表示SP1输出端口采用上限报警 下单回差 方式 In输入方式设置项的输入类型选择表 设置为 20 表示采用Pt100热电阻输入 抗干扰参数设置选择表 设置为 0 报警模式参数设置选择表 P1C设置为 31 表示SP1输出端口采用上限报警 下单回差 方式 七 XMTJ系列温控表 油剂间 1 油剂间设备的简要介绍 1 油剂间是负责向二楼纺丝配送纺丝工艺所必需的油剂的场所 2 油剂间的设备主要是由电气控制部分和管道输送部分组成 其中电气控制部分主要是由仪表控制部分和动力控制部分组成 电气控制部分中的仪表控制柜是负责控制各缸体油剂的液位和加热缸内的加热温度 该控制柜内的液位控制仪表和温度控制仪表 虽然都是采用XMTJ系列的温控表 但是由于液位和温控的传感器部件传送信号的方式不同 所以连接它们的的控制器的型号也是不同的 3 计量缸 调配缸和油剂贮缸内都装有液位传感器 该传感器是利用缸体的液位来驱动磁排 利用磁排来间接感应传感器内的磁簧 以此来改变液位传感器的内部阻值 将液位传感器反应其液位的阻值变化传送到液位控制表中 当缸体中的液位低于设定的最低值或高出设定的最高值时 液位控表的输出端口都会驱动相应的声光报警 以提示操作者所将需要的相应的操作 3 油剂间操作者首先将桶装的油剂通过油剂泵送到油剂加热缸中 冷态的油剂进入加热缸后 一边加热同时还利用循环泵使油剂在加热缸内不断循环 以得到均匀加热的良好效果 当加热缸内的油剂加热到预定的工艺温度后 通过油剂泵将加热缸中的油剂送到计量缸中 送入计量缸中的油剂 在计量缸中计量后 再将油剂通过阀门控制从计量缸输送到下方的调配缸中 调配缸的作用是将定量的油剂与由电子流量计所控制输送量的定量的纯净水在计量缸内混合 并通过搅拌电机均匀搅拌 当水剂两者共同混合为匀态的稀化油剂后 再通过油剂泵将稀化后的油剂送入到各油剂贮缸中 输送到各油剂贮缸中的油剂 再通过各自的输送泵将调配好的油剂加压输送到二楼纺丝的各个指定的纺线的油缸中 油剂间仪表控制柜 液位控制仪表 加热缸温度控制仪表 液位报警提示灯 纯净水计量控制电磁阀手动自动切换旋钮 纯水电磁阀手动启动停止按钮 报警复位按钮 油剂间动力控制柜 搅拌电机运行指示灯 搅拌电机启动按钮 搅拌电机停止按钮 输送泵电机启动按钮 输送泵电机停止按钮 输送泵电机运行指示灯 液位控制器的端子接线图片 液位传感器输入端 SP2触点输出端 SP1触点输出端 220V电源输入 直流输出