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Aplicación del controlador lógico programable serie MC200 en secadora esterilizadora

1    Visión general

    El secador de esterilización es un tipo de maquinaria farmacéutica, que se utiliza para calentar, esterilizar y secar la cristalería. En el pasado,
el controlador de temperatura convencional se usaba para controlar la temperatura y el controlador a pequeña escala. SOCIEDAD ANÓNIMA fue utilizado para
controlar la operación mecánica. Con la mejora del nivel de automatización de la producción, los datos de medición y control de temperatura también deben
cargarse en el PLC, la pantalla táctil o la computadora host, por lo que el esquema de control general mediante PLC se promueve gradualmente.

2    Diagrama de configuración del sistema

    los PLC utiliza MC200-3232BTA, el módulo de expansión utiliza MC200-4TC y se conectan dos señales de termopar para la medición de temperatura.
La pantalla táctil usa MZ600-TT07S. El siguiente diagrama muestra la estructura del sistema de control:


3    Métodos y estrategias de control de temperatura.

    El control de temperatura es la función principal del secador de esterilización. Mediante un control preciso, la temperatura se puede mantener
a una desviación de aproximadamente (+1 grado) del valor establecido, para cumplir con los requisitos del proceso de esterilización de utensilios médicos.
Al mismo tiempo, la temperatura de trabajo debe cumplir los requisitos lo antes posible después del arranque, y el tiempo de precalentamiento y fluctuación
no debe ser demasiado largo.

    Los elementos de calentamiento de la secadora están compuestos por siete grupos de tubos de calentamiento por infrarrojos, cada uno de los cuales está
controlado por un contactor de CA. Dado que la potencia de siete grupos de tubos de calentamiento por infrarrojos es muy alta, es imposible controlar la
temperatura ajustando todos los tubos de calentamiento todo el tiempo en funcionamiento, de lo contrario, la temperatura es difícil de controlar y el tiempo
de fluctuación es muy largo.

    El siguiente punto 1 describe el control de calentamiento rápido en sección, y el punto 2 describe la estrategia precisa de control de temperatura.

        1)  El diseño adopta el método de calentamiento rápido en grupos para acelerar el proceso de precalentamiento.

        Cuando la diferencia entre la temperatura establecida y la temperatura real es mayor de 50 grados, el PLC colocará los siete grupos de tuberías
de calefacción en el proceso de calefacción. Cuando la diferencia de temperatura entre la temperatura establecida y la temperatura real es inferior a 30 grados,
el PLC cerrará tres grupos de tubos de calentamiento por infrarrojos, y los cuatro grupos restantes de tubos de calentamiento continuarán calentándose. Cuando
la diferencia de temperatura entre la temperatura establecida y la temperatura real es inferior a 15 grados, el PLC cerrará dos grupos más de tubos de calentamiento
por infrarrojos, al mismo tiempo, el PID ajusta el proceso de calentamiento de los dos últimos grupos de tubos de calentamiento. .

        De esta manera, el tiempo de precalentamiento del sistema se acorta considerablemente y la respuesta a las fluctuaciones se acelera.
Los puntos de conmutación de temperatura múltiples mencionados anteriormente se determinan al encontrar la inercia térmica de la tubería de calentamiento
del equipo durante el proceso de depuración.

        2)  El PLC utiliza un ciclo de calentamiento fijo y un ancho de pulso de calentamiento variable para controlar el proceso de calentamiento constante.

        Cuando los dos últimos grupos de tuberías de calefacción están funcionando, la estrategia de control de la sintonización PID se realiza cambiando
la proporción del ancho de pulso del tiempo de calentamiento en el ciclo de calentamiento fijo.

        3)  Banda proporcional y coeficiente proporcional;

        En algunos diseños de estrategia de control de temperatura de uso común, las personas a menudo introducen el concepto de "banda proporcional" en
la configuración PID. Es decir, al determinar el coeficiente proporcional, considere primero el ajuste proporcional y luego determine el valor proporcional con
una diferencia de precisión fija de PV-SV.

        Por ejemplo, solo considere el ajuste proporcional, cuando la diferencia de temperatura deseada es (± 10 grados), los datos de precisión son
10 grados. Cuando el PV es menor que SV y la diferencia de temperatura es superior a 10 grados, la salida PID es la máxima (100%). Cuando la diferencia de
temperatura es inferior a 10 grados, la salida disminuye linealmente y genera 0% hasta que no hay diferencia de temperatura.

        En este caso, la "banda proporcional" se establece en 10 grados. El valor proporcional KP se puede calcular a partir de esta relación.
Para el PLC MC200, dado que el valor de salida de PID generalmente se establece en 0-32767, KP = 32767/10, es decir 3276.7;

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