成都電子機(jī)械高等?？茖W(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(hào)00000000專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院制成都電子機(jī)械高等?？茖W(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(hào)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)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201014至2010114查找資料，選題2010115至201027完成論文初稿201028至2010228完成論文二稿寫作201031至2010318完成論文終稿及格式修改2010319至2010410定稿，打印論文，做好答辯的準(zhǔn)備2010411至2010425論文答辯教師對(duì)進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評(píng)簽名年月日本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)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(jiǎn)便等特點(diǎn)。烘烤的食品色澤鮮艷、味香撲鼻。烘烤箱是應(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(duì)溫度進(jìn)行控制甚至在有些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)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(wú)論是現(xiàn)在還是未來(lái)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ABSTRACTCANMAKETHEBAKINGMATERIALISHEATEDEVENLY,BYINSIDEANDOUTSIDE,TIMEQUICKLYEQUIPPEDWITHAUTOMATICCONSTANTTEMPERATURE,REGULARPOWEROUTAGES,OVERTEMPERATUREQUOTEINQUIRY,CONVENIENTOPERATION,ETCBRIGHTCOLOR,TASTESWEETANDTANGYBAKEDGOODSHOMEAPPLIANCEBAKINGBOXISWIDELYUSED,ESPECIALLYFAMILY,RESTAURANTS,ENTERPRISES,ASWELLASAVARIETYOFDIETHASAWIDESPREADAPPLICATIONINTHEENTERPRISESWITHTHEDEVELOPMENTOFMECHANICALANDELECTRICALCONTROLTECHNOLOGY,MAINLYOUTOFTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERANDPLCCONTROLMETHODTEMPERATURECONTROLISOFTENENCOUNTEREDININDUSTRIALPRODUCTIONFROMPETROCHEMICALTOELECTRICITYPRODUCTION,FROMMETALLURGYTOBUILDINGMATERIALS,FROMFOODTOMECHANICALTOCONTROLTEMPERATUREEVENINSOMETEMPERATURECONTROLINTHEPRODUCTIONPROCESSDIRECTLYAFFECTSTHEQUALITYOFTHEPRODUCTPLCTEMPERATURECONTROLWHETHERNOWORINTHEFUTUREWILLPLAYANIMPORTANTROLEKEYWORDSPLC、AUTOMATION、CONTROLSYSTEM、OVEN目錄第一章烘烤箱的介紹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FX2N4AD7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(yǔ)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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)渡型的產(chǎn)品。是在人們對(duì)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(jiǎn)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(jí)和終極版。因?yàn)槠涔β瘦^大，烘烤速度快，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(lái)越多人的喜愛(ài)。同時(shí)由于現(xiàn)在對(duì)健康的追求，外面蛋糕店里的食品由于添加劑過(guò)多，越來(lái)越多的中產(chǎn)家庭開始注意到這個(gè)問(wèn)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(duì)還較高，一般進(jìn)口的在七八千上萬(wàn)（像阿里斯頓），國(guó)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(guó)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2KW電爐加熱，最高溫度為500。2電烤箱溫度可預(yù)置，烤干過(guò)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(duì)升降溫過(guò)程的線性沒(méi)有要求。二、PLC系統(tǒng)1PLC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(lái)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(guò)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(guò)程。2PLC的特點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)是復(fù)雜多樣的，它們對(duì)控制的要求也各不相同（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC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(jiǎn)單易學(xué)梯形圖是使用的最多的PLC編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)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(yǔ)言，并用來(lái)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)、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(lái)設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法很有規(guī)律，容易掌握。可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試PLC的程序，用小開關(guān)來(lái)模擬輸入信號(hào)，通過(guò)個(gè)輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管的狀態(tài)來(lái)觀察輸出信號(hào)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(guò)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(guò)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?？鞠鋬?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(guò)程中,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圖21恒溫烤箱總體圖1871423659圖21中，各序號(hào)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4PLC、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)7360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(guò)PLC的控制，對(duì)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(duì)象是18KW電加熱管，被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(duì)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(cè)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(cè)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(hào)，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(duì)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(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集和控制，還必須使用到模擬量輸入/輸出模塊FX4AD模塊、固態(tài)繼電器、溫度變送器。一、烤箱系統(tǒng)控制恒溫的過(guò)程示意圖圖31控制框圖第三節(jié)PLC的選型可編程控制器PROGRAMMABLECONTROLLER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PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)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(guò)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(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)PERSONALCOMPUTER的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC,PLC自1966年出現(xiàn)，美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。本設(shè)計(jì)采用三菱的FX2N的PLC的來(lái)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(wú)以匹及的速度，高級(jí)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1625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16256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?jī)?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(jiǎn)單指令、高速處理指令、輸入過(guò)濾常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸出等。便利指令數(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/DC12V24V），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，ASCIICODE印刷，HEXASCII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(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)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(hào)通過(guò)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(cè)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(lái)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1385歐姆。它的工業(yè)原理當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。PT100分度表如下表表31PT100分度表溫度歐姆溫度歐姆溫度歐姆010070127081401535810103980130915015733201077990134711601610530111671001385117016477401155411014229180168485011940120146071901721760123241301498320017586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420MA的電流信號(hào)。溫度變送器的作用是與熱電偶或熱電阻配合，將溫度或溫差信號(hào)轉(zhuǎn)換成420毫安的統(tǒng)一的直流電信號(hào)，并將這些信號(hào)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(hào)，變送器輸出的是毫安信號(hào)。溫度變送器0100度與0150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)，0100度的變送器輸出電流為20MA，而0150度的變送器輸出電流為1415MA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200200，濕度采集范圍是0100。熱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(cè)溫?zé)犭娮栊盘?hào)轉(zhuǎn)換放大后，再由線性電路對(duì)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(cè)溫度成線性關(guān)系的420MA的恒流信號(hào)。第六節(jié)模擬量輸入模塊FX2N4ADFX2N4AD模擬特殊模塊有四個(gè)輸入通道。輸入通道接收模擬信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這稱為A/D轉(zhuǎn)換。FX2N4AD最大分辨率是12位?；陔妷夯螂娏鞯妮斎?輸出的選擇通過(guò)用戶配線來(lái)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20A。FX2N4AD和FX2N主單元之間通過(guò)緩沖存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù)，F(xiàn)X2N4AD共有32個(gè)緩沖存儲(chǔ)器（每個(gè)16位）。FX2N4AD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。FX2N4AD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32性能指標(biāo)模擬輸出電壓輸入電流輸入項(xiàng)目電壓或電流輸入的選擇基于您對(duì)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DC10到10V輸入阻抗200K。注意如果輸入電壓超過(guò)土15V，單元會(huì)被損壞。DC20到20MA輸入阻抗250。注意如果輸入電流超過(guò)32V,單元會(huì)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5MV10V默認(rèn)范圍1/200020A20MA默認(rèn)范圍1/1000總體精度土1對(duì)于10V到10V的范圍）1對(duì)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（SOLIDSTATERELAY,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(wú)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(hào)，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載。對(duì)于控制電壓固定的控制信號(hào)，采用阻性輸入電路?？刂齐娏鞅ＷC在大于5MA。對(duì)于大的變化范圍的控制信號(hào)（如332V）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(hào)產(chǎn)生的自激高頻信號(hào)經(jīng)耦合到次級(jí)，經(jīng)檢波整流，邏輯電路處理形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)。SSR的功率開關(guān)直接接入電源與負(fù)載端，實(shí)現(xiàn)對(duì)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SCR），雙向可控硅（TRIAC）,功率場(chǎng)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(guò)載保護(hù)和過(guò)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(wú)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(hào)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(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān)，在開關(guān)過(guò)程中無(wú)機(jī)械接觸部件，因此固態(tài)繼電器除具有與電磁繼電器一樣的功能外，還具有邏輯電路兼容，耐振耐機(jī)械沖擊，安裝位置無(wú)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(hào)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(lái)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)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(zhǎng)大于25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(zhǎng)2525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(wú)有害輻射、無(wú)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(zhǎng)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)如下所示圖32烤箱的加熱系統(tǒng)烤箱的通斷由PLC的輸出信號(hào)來(lái)控制，當(dāng)溫度高于所設(shè)定溫度時(shí)，固態(tài)繼電器會(huì)斷遠(yuǎn)紅外石英管固態(tài)繼電器PLC220V電源烤箱開，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(lái)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31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總停控制SB1外部元件X0開X10外部元件（關(guān)）X11外部元件對(duì)于不同溫度的設(shè)定100C的設(shè)定M30150C的設(shè)定M31200C的設(shè)定M32250C的設(shè)定M33第二節(jié)系統(tǒng)流程圖的設(shè)計(jì)圖41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(lái)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(lái)定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測(cè)用戶觸摸位置，接