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摘要：我国很多生产行业都需要用到温度控制系统，而基于PLC的温度控制系统，能够充分弥补以往采用的基于PID温度控制系统的缺陷，并提高温度控制的精确度和系统的经济性，是提高我国工业生产水平的重要基础之一。为此，笔者对基于PLC控制的加热炉温度控制系统展开详细研究，旨在为我国工业生产中温度控制系统的采用提供参考依据，为促进国家经济发展提供帮助。
关键词：PLC;加热炉;温度控制系统
在以往采用的加热炉温度控制系统中，通常是基于继电器进行控制，采用固定接线的办法控制硬件运行，这种方式让控制系统繁杂、浪费大量空间，且能耗高、控制效率较低，还容易出现问题，维修复杂。传统温控系统的弊端严重影响了工业生产的质量和效率，而PLC控制技術的出现，让温控系统的控制效率、经济性、操作便捷性以及可维修性大大增加，因此，对基于PLC控制的加热炉温度控制系统展开研究有着重要意义。
一、基于PLC控制的加热炉温度控制系统简介
（一）系统基本构成分析
该系统由PLC控制器、SCR、加热炉、传感器等模块组成，系统构成图见下图1：
图1 系统基本构成
（二）系统控制原理分析
该系统温控的原理是：传感器检测加热炉的温度后将温度信息通过电信号传递到A/D，A/D将电信号再转化为数字信号传递到PLC控制器，然后PLC通过对设定温度值与检测到的实际温度值对比分析，再将控制脉冲传递给SCR，经过SCR传递控制信号，来实现对加热炉电阻丝电压的调整，从而达到控制温度的目的。
二、基于PLC控制的加热炉温度控制系统硬件分析
（一）控制模块分析
通常采用型号为SCP-423作为控制器，该模块拥有8K字节存储器、4000个I/O脚，支持热电偶和热电阻的输入、标准模拟量的输入输出等。
（二）工作站分析
Intecolor工业控制机为最佳的工作站选择，该控制机拥有全封闭设计，支持20显示器。同时为确保其性能，由2台控制机互联通信同时工作，工作站还配备了ARTIC加速卡，支持FIX工业检测控制软件，该软件能够支持前后台总计最多15个进程，采取组态模式进行编辑;除此之外，工作站还配备了自动报警系统，支持数据库内容的实时查询、表格制作、多画面监控等多种功能，利用C语言接口还支持拓展更多功能。
（三）操作终端分析
工作前，可以在终端输入生产数据、工艺参数、控制功能等;在工作站运行过程中，使用者所需的生产压力、温度等信息均可在终端进行监控;除去数据显示功能，终端支持对各个模拟量的变化制作动态曲线并打印。
操作终端的最佳选择为Intellution公司提供的专业软件：FIX，FIX终端可以利用图像的形式，将工作过程中各项数据的变化直观、简洁地进行展示，从而大大提升温度等数据检测和控制的效率，提高使用人员的使用便捷性。
（四）工作站和操作终端的关系分析
工作站能够监控PLC模块的运行，并修缮运行程序，一旦运行过程中出现问题，工程师可以通过工作站对整个运行系统进行监控，实时观察数据变化、找到问题的原因。必要的时候，工作站能够起到操作终端执行任务的作用，而操作终端也可以起到代替工作站行为的作用，两者相辅相成，提高系统的整体性和管控的完善性。
不仅如此，系统还配备简洁易懂的UI，可以实现自动控制，或通过终端对加热炉的温度进行控制。为支持上述功能，CRT上可以完整、详细地展示各项数据的设定值和实际值，从而便于对参数的设定进行修改;还支持对各个参数设定值的历史修改数据以及实际检测数据进行记录，数据记录保留的时间长度远高于以往的DCS系统，能够实现数年来所记录数据的存储;还可以详细监控产品质量和相关设备信息、详细显示输入和输出点的工作情况;同时还支持声光报警系统。
三、控制对象分析
（一）推钢机
利用光电编码器、主令控制器和制动器对推钢机的运行动作进行控制。其中光电编码器用于实时调整推钢机的行程;主令控制器用于控制推进的具体数值。除此之外，在加热炉的出口位置还配有热金属检测器，从而实时监控温度并调整推钢机推头温度。
（二）出钢机
减速器和制动器控制出钢机的升降尺度，通过直流电机控制出钢机的横向移动速度。如果出钢机空载，则提高移动速度;如果出钢机托钢，则降低移动速度。同时出钢机的水平运动尺度还可依照实际的板宽做出灵活变动。
（三）高压水除鳞机
高压水除鳞机的喷嘴升降范围通常在，丝杆则可以在0.1m范围的实现任意移动，喷嘴的实时位置可以在操作终端显示。利用光电编码器对丝杆的位置、喷嘴的升降进行控制，利用主令控制器对丝杆移动的极点进行控制。
四、基于PLC控制的加热炉温度控制系统的算法分析
温度的检测和控制多少都存在一些滞后，因此基于PLC的加热炉温度控制系统也多少会存在一些控制误差。降低这种误差的办法就是PID控制算法。借助PID算法，能够提高生产的质量和控制效率。值得注意的是，在采用算法的过程中应当充分依据生产需求以及控制对象的实际情况，选择最合适的PID控制算法类型。
五、基于PLC控制的加热炉温度控制系统调试
在正式使用系统之前，应对系统展开调试，确保系统运行的稳定。系统调试分为硬件和软件调试：
软件调试要通过PC机进行，在PC机上输入相应的参数、模拟量等信息，并运行PLC控制程序，检测系统的运行情况，如果系统运行有故障，则要不断改善程序再运行，直到能够正常运行。值得注意的是，模拟运行的过程中，应当设置多个不同参数进行调试，从而确保系统的完善和温度。
硬件调试要通过实验室进行，以某个设备为对象展开模拟控制，检测设备的各个模块和元件是否满足需求。在此基础上运行基于PLC控制的加热炉温度控制系统，查看最终的运行结果，在调试过程中可以依照实际需求不断进行系统的调整，直至达到最佳控制结果。
综上所述，本文对基于PLC控制的加热炉温度控制系统展开了详细的研究，分析了系统基本构成、系统控制原理，分别介绍了系统的控制模块、工作站和操作终端，并分析了工作站和操作终端的关系，研究了系统的算法。系统通过传感器检测加热炉的温度，传递数字信号至PLC控制器，再由PLC通过对设定温度值与检测到的实际温度值对比分析，控制SCR对加热炉电阻丝的电压进行调整，从而控制加热炉的温度。通过PLC控制技术，大大提高了加热炉温控系统的控制效率、经济性、操作便捷性以及可维修性，该系统在未来的发展过程中必将得到广泛的应用。
参考文献：
[1]盛丽娜.基于PLC控制的加热炉温度控制系统研究[J].电子测试，2019（6）：26-27.
[2]李彦洲.基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计[J].冶金丛刊，2016，000（006）：203.
关键词：PLC;加热炉;温度控制系统
在以往采用的加热炉温度控制系统中，通常是基于继电器进行控制，采用固定接线的办法控制硬件运行，这种方式让控制系统繁杂、浪费大量空间，且能耗高、控制效率较低，还容易出现问题，维修复杂。传统温控系统的弊端严重影响了工业生产的质量和效率，而PLC控制技術的出现，让温控系统的控制效率、经济性、操作便捷性以及可维修性大大增加，因此，对基于PLC控制的加热炉温度控制系统展开研究有着重要意义。
一、基于PLC控制的加热炉温度控制系统简介
（一）系统基本构成分析
该系统由PLC控制器、SCR、加热炉、传感器等模块组成，系统构成图见下图1：
图1 系统基本构成
（二）系统控制原理分析
该系统温控的原理是：传感器检测加热炉的温度后将温度信息通过电信号传递到A/D，A/D将电信号再转化为数字信号传递到PLC控制器，然后PLC通过对设定温度值与检测到的实际温度值对比分析，再将控制脉冲传递给SCR，经过SCR传递控制信号，来实现对加热炉电阻丝电压的调整，从而达到控制温度的目的。
二、基于PLC控制的加热炉温度控制系统硬件分析
（一）控制模块分析
通常采用型号为SCP-423作为控制器，该模块拥有8K字节存储器、4000个I/O脚，支持热电偶和热电阻的输入、标准模拟量的输入输出等。
（二）工作站分析
Intecolor工业控制机为最佳的工作站选择，该控制机拥有全封闭设计，支持20显示器。同时为确保其性能，由2台控制机互联通信同时工作，工作站还配备了ARTIC加速卡，支持FIX工业检测控制软件，该软件能够支持前后台总计最多15个进程，采取组态模式进行编辑;除此之外，工作站还配备了自动报警系统，支持数据库内容的实时查询、表格制作、多画面监控等多种功能，利用C语言接口还支持拓展更多功能。
（三）操作终端分析
工作前，可以在终端输入生产数据、工艺参数、控制功能等;在工作站运行过程中，使用者所需的生产压力、温度等信息均可在终端进行监控;除去数据显示功能，终端支持对各个模拟量的变化制作动态曲线并打印。
操作终端的最佳选择为Intellution公司提供的专业软件：FIX，FIX终端可以利用图像的形式，将工作过程中各项数据的变化直观、简洁地进行展示，从而大大提升温度等数据检测和控制的效率，提高使用人员的使用便捷性。
（四）工作站和操作终端的关系分析
工作站能够监控PLC模块的运行，并修缮运行程序，一旦运行过程中出现问题，工程师可以通过工作站对整个运行系统进行监控，实时观察数据变化、找到问题的原因。必要的时候，工作站能够起到操作终端执行任务的作用，而操作终端也可以起到代替工作站行为的作用，两者相辅相成，提高系统的整体性和管控的完善性。
不仅如此，系统还配备简洁易懂的UI，可以实现自动控制，或通过终端对加热炉的温度进行控制。为支持上述功能，CRT上可以完整、详细地展示各项数据的设定值和实际值，从而便于对参数的设定进行修改;还支持对各个参数设定值的历史修改数据以及实际检测数据进行记录，数据记录保留的时间长度远高于以往的DCS系统，能够实现数年来所记录数据的存储;还可以详细监控产品质量和相关设备信息、详细显示输入和输出点的工作情况;同时还支持声光报警系统。
三、控制对象分析
（一）推钢机
利用光电编码器、主令控制器和制动器对推钢机的运行动作进行控制。其中光电编码器用于实时调整推钢机的行程;主令控制器用于控制推进的具体数值。除此之外，在加热炉的出口位置还配有热金属检测器，从而实时监控温度并调整推钢机推头温度。
（二）出钢机
减速器和制动器控制出钢机的升降尺度，通过直流电机控制出钢机的横向移动速度。如果出钢机空载，则提高移动速度;如果出钢机托钢，则降低移动速度。同时出钢机的水平运动尺度还可依照实际的板宽做出灵活变动。
（三）高压水除鳞机
高压水除鳞机的喷嘴升降范围通常在，丝杆则可以在0.1m范围的实现任意移动，喷嘴的实时位置可以在操作终端显示。利用光电编码器对丝杆的位置、喷嘴的升降进行控制，利用主令控制器对丝杆移动的极点进行控制。
四、基于PLC控制的加热炉温度控制系统的算法分析
温度的检测和控制多少都存在一些滞后，因此基于PLC的加热炉温度控制系统也多少会存在一些控制误差。降低这种误差的办法就是PID控制算法。借助PID算法，能够提高生产的质量和控制效率。值得注意的是，在采用算法的过程中应当充分依据生产需求以及控制对象的实际情况，选择最合适的PID控制算法类型。
五、基于PLC控制的加热炉温度控制系统调试
在正式使用系统之前，应对系统展开调试，确保系统运行的稳定。系统调试分为硬件和软件调试：
软件调试要通过PC机进行，在PC机上输入相应的参数、模拟量等信息，并运行PLC控制程序，检测系统的运行情况，如果系统运行有故障，则要不断改善程序再运行，直到能够正常运行。值得注意的是，模拟运行的过程中，应当设置多个不同参数进行调试，从而确保系统的完善和温度。
硬件调试要通过实验室进行，以某个设备为对象展开模拟控制，检测设备的各个模块和元件是否满足需求。在此基础上运行基于PLC控制的加热炉温度控制系统，查看最终的运行结果，在调试过程中可以依照实际需求不断进行系统的调整，直至达到最佳控制结果。
综上所述，本文对基于PLC控制的加热炉温度控制系统展开了详细的研究，分析了系统基本构成、系统控制原理，分别介绍了系统的控制模块、工作站和操作终端，并分析了工作站和操作终端的关系，研究了系统的算法。系统通过传感器检测加热炉的温度，传递数字信号至PLC控制器，再由PLC通过对设定温度值与检测到的实际温度值对比分析，控制SCR对加热炉电阻丝的电压进行调整，从而控制加热炉的温度。通过PLC控制技术，大大提高了加热炉温控系统的控制效率、经济性、操作便捷性以及可维修性，该系统在未来的发展过程中必将得到广泛的应用。
参考文献：
[1]盛丽娜.基于PLC控制的加热炉温度控制系统研究[J].电子测试，2019（6）：26-27.
[2]李彦洲.基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计[J].冶金丛刊，2016，000（006）：203.