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摘要：本文主要論述永宏PLC及永宏HMI在制藥行業的干燥上的系統集成應用原理，展示同構平臺機電自動化產品的系統集成優勢。  關鍵詞：微波，真空，人機界面PLC  一．微波發生原理：  產生微波的設備是磁控管。通過PLC控制中間固態繼電器來驅動升壓變壓器，電壓約為6000V。磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件。實質上是一個置于恒定磁場中的二極管。管內電子在相互垂直的恒定磁場和恒定電場的控制下，與高頻電磁場發生相互作用，把從恒定電場中獲得能量轉變成微波能量，從而達到產生微波能的目的。  磁控管由于工作狀態的不同可分為脈沖磁控管和連續波磁控管兩類。  磁控管由管芯和磁鋼（或電磁鐵）組成。管芯的結構包括陽極、陰極、能量輸出器和磁路系統等四部分。管子內部保持高真空狀態。下面分別介紹各部分的結構及其作用。  1.陽極  陽極是磁控管的主要組成之一，它與陰極一起構成電子與高頻電磁場相互作用的空間。在恒定磁場和恒定電場的作用下，電子在此空間內完成能量轉換的任務。磁控管的陽極除與普通的二極管的陽極一樣收集電子外，還對高頻電磁場的振蕩頻率起著決定性的作用。  陽極由導電良好的金屬材料（如無氧銅）制成，并設有多個諧振腔，諧振腔的數目必須是偶數，管子的工作頻率越高腔數越多。  陽極諧振腔的型式常為孔槽形、扇形和槽扇型，陽極上的每一個小諧振腔相當于一個并聯的2C振蕩回路。以槽扇型腔為例，可以認為腔的槽部分主要構成振蕩回路的電容，而其扇形部分主要構成振蕩回路的電感。  磁控管的陽極由許多諧振腔耦合在一起，形成一個復雜的諧振系統。這個系統的諧振腔頻率主要決定于每個小諧振腔的諧振頻率，我們也可以根據小諧振腔的大小來估計磁控管的工作頻段。  磁控管的陽極諧振系統除能產生所需要的電磁振蕩外，還能產生不同特性的多種電磁振蕩。為使磁控管穩定的工作在所需的模式上,常用隔型帶來隔離干擾模式.隔型帶把陽極翼片一個間隔一個地連接起來,以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。  另外,由于經能量交換后的電子還具有一定的能量,這些電子打上陽極使陽極溫度升高,陽極收集的電子越多(即電流越大),或電子的能量越大(能量轉換率越低),陽極溫度越高,因此,陽極需有良好的散熱能力.一般情況下功率管采用強迫風冷,陽極帶有散熱片.大功率管則多用水冷,陽極上有冷卻水套。  2.陰極  陰極及其引線磁控管的陰極即電子的發射體,又是相互作用空間的一個組成部分。陰極的性能對管子的工作特性和壽命影響較大，被視為整個管子的心臟。陰極的種類很多，性能各異。連續波磁控管中常用直熱式陰極，它由鎢絲或純鎢絲繞成螺旋形狀，通電流加熱到規定溫度后就具有發射電子的能力。這種陰極具有加熱時間短和抗電子轟擊能力強等優點，在連續波磁控管中得到廣泛的應用。此種陰極加熱電流大，要求陰極引線要短而粗，連接部分要接觸良好。大功率管的陰極引線工作時溫度很高，常用強迫風冷散熱。磁控管工作時陰極接負高壓，因此引線部分應有良好的絕緣性能并能滿足真空密封的要求。為防止因電子回轟而使陽極過熱，磁控管工作穩定后應按規定降低陰極電流以延長使用壽命。  3.能量輸出器  能量輸出器是把相互作用空間中所產生的微波能輸送到負載去的裝置。能量輸出裝置的作用是無損耗，無擊穿地通過微波，**管子的真空密封，同時還要做到便于與外部系統相連接。小功率連續波磁控管大多采用同軸輸出在陽極諧振腔高頻磁場較強的地方。放置一個耦合環，當穿過環面的磁通量變化時，將在環上產生高頻感應電流，從而將高頻功率引到環外。耦合環面積越大耦合越強。大功率連續波磁控管常用軸向能量輸出器，輸出天線通過較靴孔洞連接到陽極翼片上。天線一般做成條狀或圓棒也可為錐體。整個天線被輸出窗密封。輸出窗常用低損耗特性的玻璃或陶瓷制成。它必須**微波能量無損耗的通過和具有良好的真空氣密性。大功率管的輸出窗常用強迫風冷來降低由于介質損耗所產生的熱量。  4.磁路系統磁控管  正常工作時要求有很強的恒定磁場，其磁場感應強度一般為數千高斯。工作頻率越高，所加磁場越強。磁控管的磁路系統就是產生恒定磁場的裝置。磁路系統分永磁和電磁兩大類。永磁系統一般用于小功率管，磁鋼與管芯牢固合為一體構成所謂包裝式。大功率管多用電磁鐵產生磁場，管芯和電磁鐵配合使用，管芯內有上、下較靴，以固定磁隙的距離。磁控管工作時，可以很方便的靠改變磁場強度的大小，來調整輸出功率和工作頻率。另外，還可以將陽極電流饋入電磁線包以提高管子工作的穩定性。  二．注意事項  由于設備的加熱部分是靠微波來加熱的，所以必須要考慮到微波帶來的干擾源問題。永宏PLC是自主研發的產品，所有的控制都集成在一塊叫”SOC”的芯片上，即：系統集成片，所以抗干擾能力較強。由于該設備需要加熱控制就必然用到模擬量模塊，此設備的加熱傳感器是用遠紅外傳感器，信號為4—20MA。永宏PLC的模擬量板精度是12位。且在每個掃描周期都讀取模擬量值，所以是實時更新的，加上模擬量板價格適中，客戶都肯接受。

模擬量板說明 

采用永宏性價比較高的模擬量板FBS-B4AD控制溫度。FBS-B4AD是12位精度，模擬量板是單極性的測量范圍為：0—20MA或0—10V。永宏PLC設計是以14位的方式表示法，即：0—16380對應0—20MA或0—10V,較大分解能力為：2.44mV(電壓)、4.88μA(電流)。采用直接讀取寄存器的方法方便了廣大的編程工作者，其占用固定地址為：D4072～D4075。 

結束語 

永宏優越的質量，的應用指令功能，多樣話的通訊方式，使得我們在生產設計中起到了關鍵性的作用。伴隨永宏機電產品的豐富與發展，功能的不斷提高，面對客戶對整體服務的需求，產品擁有廣闊長遠的市場拓展空間。

在煉鋼企業各環節生產中，經常需要對鋼卷進行稱重，并將所得到的重量上傳到生產管理系統，以便于生產監控、管理。以往常采用工控機加電子秤進行控制，使用此種控制方式，可靠性差，自動化程度不高，且成本高昂。目前已有許多企業采用可編程控制器（plc）對傳統接觸控制進行改造，大大提高了控制系統的可靠性和自控程度，為企業提供了更可靠的生產**。本文在此介紹閩臺永宏plc對稱重環節進行控制的解決方案，其電路結構簡單，投資少（可利用原有設施改造），系統不僅自動化程度高，具有在線修改功能，靈活性強，亦可將相關數據于上位機進行交換。 

2 系統設計 

2.1 控制要求 

控制系統根據生產線下來的鋼卷到達*位置，啟動重量接收程序，當接收重量完成，并停泵；操作人員可通過確認按鈕解除音響報警信號，閃爍燈光轉平光；系統具有手動/自動兩種控制方式，并設有試驗功能。 

2.2 plc選型 

系統在設備選型和實施過程中遵循以下原則： 

（1）通用性：在選型過程中充分考慮備件購買的方便性，在滿足設計要求的情況下盡量選擇通用設備。 

（2）標準性：在選型和編程中使用標準方法以盡可能得到系統設備廠商的將來可能提供的升級支持。 

（3）可靠性：盡可能的增加異常檢測，同時考慮非關鍵設備故障時系統的容錯性，提高系統可靠性；對于關鍵設備，使用冗余方法，將故障停機時間縮短到較小。 

（4）性價比：plc的選擇應著重考慮plc的通訊功能、性能價格比，選擇可靠性高功能相當，負載能力合適，經濟實惠的plc。永宏plc單機可擴展至五個通訊口，除永宏標準通訊協議外，還可選用modbusascii/rtu/tcp協議或自訂協議，同時有6種通訊板8種通訊模組可輕易滿足各種不同應用場合之彈性選擇，為同級plc之較，且經濟實惠，故選用閩臺永宏plc經濟型主機（型號為：fb0ma），配以閩臺英展的稱重儀表ex2002進行控制。 

2.3 系統硬件配置 

因系統外部只有兩個指示燈輸出且只需要有兩個通訊端口，選用永宏plc較小點數的fb0ma就可方便達到控制要求。系統正常運行時，因稱重控制儀表同plc同時使用同一電源，故不用再做電源指示直接通過觀看電子秤就可知道電源的工作情況提高i/o端口的利用率，節省i/o點數。