外文翻譯--基于plc與頻率控制的加熱系統(tǒng)（譯文）

1、1出處： 出處： Energy conversion and management, 2008, 49(11): 3356-3361中文 中文 5077 5077 字基于 基于 PLC PLC 與頻率控制的加熱系統(tǒng) 與頻率控制的加熱系統(tǒng)Salah Abdallah, Riyad Abu-Mallouh機(jī)械及工業(yè)工程，應(yīng)用科學(xué)大學(xué)，約旦 安曼 11931 摘要 摘要在這項(xiàng)工作中，設(shè)計(jì)和建造了中等容量控制的供暖系統(tǒng)。加熱過程的控制的編程方法

2、是通過集成的可編程邏輯控制器（PLC）和變頻器（FI）來實(shí)現(xiàn)的。PLC 的主要功能是確定所需的溫度水平和爐內(nèi)加熱持續(xù)時(shí)間的時(shí)間間隔。FI 用于控制在不同的操作點(diǎn)之間溫度的動態(tài)變化。如果溫度升高或降低，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠完全控制溫度在任何需要的時(shí)間范圍內(nèi)從零到最大。該系統(tǒng)的所有變量將被逐步改變，直到達(dá)到其需要工作點(diǎn)。進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究，探討回火溫度和回火時(shí)間對 0.4％的碳素鋼的硬度和耐疲勞性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，提高回火溫度到 550 攝氏度

3、以上或增加回火時(shí)間將降低材料的硬度。研究還發(fā)現(xiàn)，樣品能夠承受施加的壓力有一個(gè)最大的周期數(shù)。關(guān)鍵詞: 熱處理 PLC 控制 頻率控制 回火1. 1.簡介 簡介熱處理是在不改變產(chǎn)品的形狀下，控制金屬的加熱和冷卻，以改變它們的物理和機(jī)械性能。熱處理通常與增加材料的強(qiáng)度有關(guān)，但它也可以被用來改變某些制造性目標(biāo)，例如提高機(jī)械性能，提高加工性和冷加工操作后恢復(fù)延展性。因此這是一個(gè)非常有利的過程，不僅能幫助其他的制造過程，而且還可以通過增加強(qiáng)

4、度或其他可取的特點(diǎn)來改進(jìn)產(chǎn)品性能[1?2]。一種用于感應(yīng)加熱的新的單極開關(guān)并聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器在文獻(xiàn)[3]中被介紹。該電路包括一個(gè)輸入 LC 濾波器，橋式整流器和只有一個(gè)受控電力交換機(jī)。開關(guān)工作在軟通信模式下，并作為一個(gè)高頻發(fā)生器。在文獻(xiàn)[4]中，一種采用移相控制的電壓饋 LCL 諧振逆變器被提出?？梢钥闯觯摽刂撇呗蕴峁┰谡缀掌澾\(yùn)行區(qū)域的優(yōu)勢，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)需要一個(gè)恒定的開關(guān)頻率。逆變器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是利用基頻分析來分析的。在文獻(xiàn)[5]中，一種符合

5、成本效益的高效率逆變器的移相脈沖調(diào)制方案被提出用于中等功率（5-30）KW 的感應(yīng)加熱。提出的變頻器在很寬的功率調(diào)節(jié)范圍完成軟切換操作。實(shí)際的功率轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 96.7％ 。32．加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制 ．加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制在這項(xiàng)工作中，用一種開環(huán)控制和指令存儲在用于控制加熱過程的動作的 PLC 的存儲器中的程序控制方法進(jìn)行了 PLC 和頻率控制的加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。自動控制加熱系統(tǒng)的硬件組件的框圖如圖 1 所示。個(gè)人電腦 PLC 模擬單

6、元 變頻器 三相加熱器參數(shù)單位圖 1 PLC 和頻率控制的加熱系統(tǒng)的模塊框圖個(gè)人電腦是用來編寫控制程序，然后通過通信電纜下載到 PLC [19?10]中。該 PLC 是S7 -200 型，它具有 12 路輸入，8 路輸出和 220 伏交流電源電壓。在文獻(xiàn)[19，10]中，S7 - 200PLC 使用梯形邏輯圖編程語言描述。PLC 的主要功能是指示模擬單元去開啟或關(guān)閉，并注明要求的比例輸出和相關(guān)的保持時(shí)間間隔。PLC 的數(shù)字輸出范圍從零到

7、 32,700 量化水平。模擬單元的功能是在 PLC 的輸出傳送數(shù)字輸出值轉(zhuǎn)換成模擬值，其模擬單元的輸出范圍從零到 10VDC。在程序中，輸出電壓的不同的百分比是通過變頻器將原先由模擬單元輸出其中 0DVC 等于 0％時(shí)的頻率的輸出表示供給到爐，逆變器和 10 伏直流等于 100％在變頻器的輸出。變頻器是一個(gè)單相輸入三相輸出，220VAC 額定輸出電壓，50 赫茲的額定輸出頻率和 3 千瓦的功率。在這項(xiàng)工作中，SINAMICS G11

8、0 型變頻器用于文獻(xiàn)[11]。根據(jù) PLC 通過模擬單元的不同輸入的指示，確定變頻器運(yùn)行三相加熱器的電壓和頻率要求的比例。在每兩個(gè)控制水平之間，參數(shù)的單位是用于編程的斜坡上升和斜坡下降的時(shí)間的程序員的類型。因此，變頻器有兩種類型的命令：（1）這是由 PLC 提供給模擬單元然后到變頻器到狀態(tài)保持時(shí)間間隔的命令的類型。 （2）在各種操作水平之間[20]，參數(shù)單位 td 控制斜坡上升和斜坡下降時(shí)間，行成軟過渡條件命令的類型。在一個(gè)房間里，爐包