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Vorteil

Anwendung des speicherprogrammierbaren Steuergeräts der Serie MC200 im Sterilisationstrockner

1    Überblick

    Der Sterilisationstrockner ist eine Art pharmazeutische Maschine, mit der Glaswaren erhitzt, sterilisiert und getrocknet werden.
In der Vergangenheit wurde der herkömmliche Temperaturregler verwendet, um die Temperatur und den kleinen Maßstab zu steuern SPS wurde
verwendet, um den mechanischen Betrieb zu steuern. Mit der Verbesserung des Produktionsautomatisierungsniveaus müssen auch die
Temperaturmess- und Steuerdaten auf die SPS, den Touchscreen oder den Host-Computer hochgeladen werden, damit das Gesamtsteuerungsschema
unter Verwendung der SPS schrittweise gefördert wird.

2    Systemkonfigurationsdiagramm

    Das Die SPS verwendet MC200-3232BTADas Erweiterungsmodul verwendet MC200-4TC und zwei Thermoelementsignale zur Temperaturmessung
sind angeschlossen. Der Touchscreen verwendet MZ600-TT07S. Das folgende Diagramm zeigt den Aufbau des Steuerungssystems:


3    Methoden und Strategien zur Temperaturregelung

    Die Temperaturregelung ist die Hauptfunktion des Sterilisationstrockners. Durch präzise Steuerung kann die Temperatur auf einer
Abweichung von etwa (+1 Grad) vom eingestellten Wert gehalten werden, um die Anforderungen der Sterilisationsverarbeitung von medizinischen
Utensilien zu erfüllen. Gleichzeitig sollte die Arbeitstemperatur so bald wie möglich nach dem Start den Anforderungen entsprechen und die
Vorheiz- und Schwankungszeit sollte nicht zu lang sein.

    Die Heizelemente des Trockners bestehen aus sieben Gruppen von Infrarot-Heizrohren, von denen jedes von einem Wechselstromschütz
gesteuert wird. Da die Leistung von sieben Gruppen von Infrarot-Heizrohren sehr hoch ist, ist es unmöglich, die Temperatur durch Einstellen
aller Heizrohre während des gesamten Betriebs zu steuern, da sonst die Temperatur schwer zu steuern ist und die Schwankungszeit sehr lang ist.

    Der folgende Punkt 1 beschreibt die abschnittsweise schnelle Heizregelung und Punkt 2 beschreibt die genaue Temperaturregelungsstrategie.

        1.  Das Design verwendet die Methode des schnellen Erhitzens in Gruppen, um den Vorheizprozess zu beschleunigen.

        Wenn die Differenz zwischen der eingestellten Temperatur und der tatsächlichen Temperatur größer als 50 Grad ist, werden alle
sieben Gruppen von Heizungsrohren von der SPS in den Heizprozess einbezogen. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der eingestellten Temperatur
und der tatsächlichen Temperatur weniger als 30 Grad beträgt, schließt die SPS drei Gruppen von Infrarot-Heizrohren, und die verbleibenden vier
Gruppen von Heizrohren heizen weiter. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der eingestellten Temperatur und der tatsächlichen Temperatur weniger
als 15 Grad beträgt, schließt die SPS zwei weitere Gruppen von Infrarot-Heizrohren. Gleichzeitig wird der Heizprozess der letzten beiden Gruppen
von Heizungsrohren durch PID eingestellt .

        Auf diese Weise wird die Vorheizzeit des Systems stark verkürzt und die Reaktion auf Schwankungen beschleunigt. Die oben erwähnten
mehreren Temperaturschaltpunkte werden bestimmt, indem die thermische Trägheit des Heizungsrohrs der Ausrüstung während des Debugging-Prozesses ermittelt wird.

        2.  Die SPS verwendet einen festen Heizzyklus und eine variable Heizimpulsbreite, um den stetigen Heizprozess zu steuern.

        Wenn die letzten beiden Gruppen von Heizungsrohren arbeiten, wird die Regelstrategie der PID-Abstimmung durch Ändern des Anteils
der Impulsbreite der Heizzeit im festen Heizzyklus realisiert.

        3.  Proportionalband und Proportionalitätskoeffizient;

        In einigen häufig verwendeten Designs für Temperaturregelungsstrategien wird häufig das Konzept des "Proportionalbandes" in die PID-Einstellung eingeführt.
Das heißt, wenn Sie den Proportionalitätskoeffizienten bestimmen, berücksichtigen Sie zuerst die Proportionaleinstellung und bestimmen Sie dann den Proportionalwert
mit einer festen Genauigkeitsdifferenz von PV-SV.

        Berücksichtigen Sie beispielsweise nur die proportionale Einstellung, wenn die gewünschte Temperaturdifferenz (± 10 Grad) beträgt und die Genauigkeitsdaten
10 Grad betragen. Wenn der PV kleiner als SV ist und die Temperaturdifferenz über 10 Grad liegt, ist der PID-Ausgang das Maximum (100%). Wenn die Temperaturdifferenz weniger
als 10 Grad beträgt, nimmt die Ausgabe linear ab und gibt 0% aus, bis keine Temperaturdifferenz mehr vorliegt.

        In diesem Fall ist das "Proportionalband" auf 10 Grad eingestellt. Aus diesem Verhältnis kann der Proportionalwert KP berechnet werden. Für die MC200-SPS ist
KP = 32767/10, dh 3276,7, da der Ausgangswert der PID im Allgemeinen auf 0-32767 eingestellt ist;

(Oben)