PLC控制的混合攪拌機(jī)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘要o第一章混合攪拌機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)21.1方案設(shè)計(jì)原則21.2系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求21.3控制方式系統(tǒng)的要求的設(shè)計(jì)31.4系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想4第二章 混合攪拌機(jī)的硬件設(shè)計(jì)52.1硬件選型52. 1. 1 plc機(jī)型選擇52. 1.2 plc容量選擇62.1.3簡述plc應(yīng)用及使用中應(yīng)注意的問題62. 1.3 i/o模塊的選擇82.1.4電源模塊的選擇102.2 plc i/o 點(diǎn)分配102.2. 1分析原理102.2.2 plc 的 i/o 接線圖112. 3主電路的設(shè)計(jì)122.4混合攪拌機(jī)控制系統(tǒng)示意13第三章 混合攪拌機(jī)的軟件設(shè)計(jì)14143.1程序設(shè)計(jì)的一般方法3.1.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法143.

2、1.2邏輯設(shè)計(jì)法153. 1.3順序設(shè)計(jì)法153.2 plc控制的相關(guān)流程圖153.2.1控制流程圖153.3可編程控制器梯形圖16第四章系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)19194.1系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)4.2系統(tǒng)故障分析及處理194.2.1 plc主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理194.2.2 plc的i/o端口系統(tǒng)故障分析及處理204.2. 3現(xiàn)場控制設(shè)備故障分析及處理204. 3系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù)20結(jié)論22致謝錯(cuò)誤！未定義書簽。附錄25摘要plc是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動控制裝置，也可以說它是一種用 程序來改變控制功能的計(jì)算機(jī)。隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā) 展，可編程序控制器plc已

3、在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用，而且所占比重在 迅速的上升。plc主要由cpu模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。本文所介紹的兩種液體攪拌plc控制程序可進(jìn)行單周期或連續(xù)工作， 可以實(shí)現(xiàn)兩種液體的混合、攪拌功能，具有斷電記憶功能，復(fù)電后可以繼續(xù) 運(yùn)行。操作工藝是：啟動后放入液體a經(jīng)低液位再注入至中液位，關(guān)a,放 液體b至高液位，關(guān)b ,啟動攪拌電機(jī)m ,攪60s后停，開閥放出混合液 體，低液位后延時(shí)10s放空后關(guān)閥，又重復(fù)上述過程，要求工作過程中按 下停止按紐后攪拌器不立即停止工作，對當(dāng)前混合操作處理完畢后才停止攪 拌器。關(guān)鍵詞：plc液位傳感器定時(shí)器abstractplc is the com

4、puter technology as the core of the general automatic control device, also can say it is a program to change the control function of the computer. with the microprocessor, the computer and the rapid development of communication technology, the programmable controller plc has been widely used in indu

5、strial control, but also in the rapid rise in the proportion of. plc consists of cpu module, input module, output module and the programming device.this paper introduces two kinds of liquid mixing plc control procedures can be carried out in a single cycle or continuously, can achieve two kinds liqu

6、id mixing, stirring function, with power and memory function, complex can continue to rum the operation process is: after starting in liquid a by low level added to liquid level, close a, liquid b high level, close b, start m60s stirring motor, stirring stopped, open valve discharges mixed liquid, l

7、ow level delayios vent shut the valve, and repeat the above process, working process press the stop button after stirrer does not immediately stop working, on the current mixed operation after the treatment was stopped.key words: plc ; level sensor ; timer第一章 混合攪拌機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1.1方案設(shè)計(jì)原則整個(gè)設(shè)計(jì)過程是按工藝流程設(shè)計(jì)，為設(shè)備安裝

8、、運(yùn)行和保護(hù)檢修服務(wù)， 設(shè)計(jì)的編寫按照國家關(guān)于電氣自動化工程設(shè)計(jì)中的電氣設(shè)備常用基本圖形 符號(gb4728)及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編寫。設(shè)計(jì)原則主要包括：工作條件: 工程對電氣控制線路提供的具體資料，系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速 的前提下，盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用，減小設(shè)備成本。在方案的選擇、元 器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品?？刂朴扇斯た刂频娇趧涌刂?，由 模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。對于本課題來說，液休攪拌機(jī)部分是一個(gè)較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的改適 升級，控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來構(gòu)成并需盡可能的利用舊系 統(tǒng)中的元器件。對于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)

9、的操作模式應(yīng)盡量和改造而的 相類似，以便于操作人員迅速掌握。從企業(yè)的改造要求可以看出在新控制系 統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開關(guān)量。系統(tǒng)的可靠性要高。人機(jī) 交互界面友好，應(yīng)具備數(shù)據(jù)儲存和分析匯總的能力。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)多個(gè)電磁閥的開關(guān)以及 屯動機(jī)啟動的控制這個(gè)角度去考慮，現(xiàn)在就這個(gè)問題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎 樣的方法來確定系統(tǒng)方案。1.2系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求在該攪拌裝置中，需要完成兩種液體的進(jìn)料、攪拌、卸料的功能，控制 要求如下：1 混合過程：開始排放混合液體閥打開延時(shí)10s后自動關(guān)閉，a液體閥 y1打開，注入a液體。當(dāng)液面上升到sl2吋，關(guān)閉a液體閥y1,同吋注

10、入 b液體閥y2打開，注入b液體。當(dāng)液面上升到sl3吋，關(guān)閉b液體閥，并 開始定時(shí)攪拌，攪拌60s后停止。2. 停止過程：停止攪拌后自動排放混合液體，當(dāng)混合液體的頁面下降到 sl1時(shí)，開始計(jì)時(shí)到10s后關(guān)閉排液閥y4。一個(gè)循環(huán)結(jié)束。3. 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)動作口動關(guān)閉相應(yīng)的閥門和開啟相應(yīng)的閥 門。執(zhí)行動作不會立刻結(jié)束，等此次過程結(jié)束才結(jié)束。4本設(shè)計(jì)使用液位h、i、l 3個(gè)傳感器控制液體a、液體b的進(jìn)入和 混合液排出的3個(gè)電磁閥門及攪拌機(jī)的啟停。1.3控制方式系統(tǒng)的要求的設(shè)計(jì)就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、 單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制、可編程序控制器控制。1

11、. 繼電器控制系統(tǒng)控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的。繼屯器串接在控制電路中根據(jù)主電路 中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、吋間及溫度等參量變化而動作，以實(shí)現(xiàn)電力拖動裝 置的自動控制及保護(hù)。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過程屮，如果某個(gè)繼電器損壞，都 會影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本 身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常 高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。2. 單片機(jī)控制單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括cpu、存儲器、定時(shí) 器和多種輸入/輸出接口電路。其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，成為 功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)z-o但是，單片機(jī)是一 片

12、集成電路，不能直接將它與外部i/o信號相連。要將它用于工業(yè)控制還要 附加一些配套的集成屯路和i/o接口電路，硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工 作量相當(dāng)大3. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強(qiáng)，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持， 在要求快速、實(shí)用性強(qiáng)、功能復(fù)朵的領(lǐng)域中占優(yōu)勢。但工控機(jī)價(jià)格較高，將 它用于開關(guān)量控制有些大材小用。且其外部i/o接線一般都用于多芯扁平電 纜和插頭、插座，-直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。4. 可編程序控制器控制可編程控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用口己設(shè)計(jì)和制作 碩件裝置，只須確定可編程序控制器的碩件配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采 用梯形圖語

13、言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)屮的觸點(diǎn)和接線，通過修改 程序適應(yīng)工藝條件的變化?？删幊炭刂破鳎╬lc）從上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制 系統(tǒng)，起初它主要是針對開關(guān)量進(jìn)行邏輯控制的一種裝置，可以取代小間繼 電器、時(shí)間繼電器等構(gòu)成開關(guān)量控制系統(tǒng)。隨著30多年來微電了技術(shù)的不 斷發(fā)展，plc也通過不斷的升級換代大大増強(qiáng)了其功能?，F(xiàn)在plc l1經(jīng)發(fā)展 成為不但具冇邏輯控制功能、還具冇過程控制功能、運(yùn)動控制功能和數(shù)據(jù)處 理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實(shí)的多功能控制器。由plc為 主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前 工業(yè)自動化的首選控制裝置。故選擇

14、plc來實(shí)施本次設(shè)計(jì)。(1) 開關(guān)量的邏輯控制這是plc最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器屯路，實(shí)現(xiàn) 邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動 化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝主產(chǎn)線、 電鍍流水線等。(2) 運(yùn)動控制plc可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制，世界上各主要plc廠家的產(chǎn) 品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。(3) 閉環(huán)過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)，plc能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。ptd調(diào)節(jié)是 一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)

15、節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、 鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。(4) 數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代plc具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳 送、數(shù)據(jù)傳換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及 處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也 可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)屮的一些大型控制系統(tǒng)。(5) 通信及聯(lián)網(wǎng)plc通信含plc間的通信及plc與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī) 控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各plc廠商都十分重視plc的通 信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的plc都具冇通信接口，通信 非常方便。1.4系

16、統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。液體混合設(shè)備要節(jié)能、安全、 高效和滿足生產(chǎn)及應(yīng)用要求：1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電 路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路釆取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具 有很高的可靠性。2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以 用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有 完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。3. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎plc作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容 易，

17、編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式 和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用plc的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便 地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言 的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造plc用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重耍的是 使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量 的生產(chǎn)場合。5. 體積小，重量輕，能耗低6. 硬件配套齊全，擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)第二章混合攪拌機(jī)的硬件

18、設(shè)計(jì)2. 1硬件選型2. 1. 1 plc機(jī)型選擇機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可 靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮的因素如下所述。1. 結(jié)構(gòu)合理對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場合，選用整體 式結(jié)構(gòu)的plc；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的plc,物料混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選 用整體式結(jié)構(gòu)的plc能夠達(dá)到要求。2. 功能強(qiáng)弱適當(dāng)對于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高，一般選用低檔的 plc,西門子公司的s7-200系列機(jī)或歐姆龍公司的come3. 機(jī)型統(tǒng)一plc的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把plc的i/o和cpu 放在一塊印刷電

19、路板上，并封裝在一個(gè)殼休內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積 小、價(jià)格便宜。但由于整體式結(jié)構(gòu)的plc功能有限，只適用于控制要求比較 簡單的系統(tǒng)。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴(kuò)展，比 整體式靈活。一個(gè)大型企業(yè)選用plc時(shí)，盡量要做到機(jī)型統(tǒng)一。由于同一機(jī) 型的plc,其模塊可互為備用，以便備件的采購和管理；另外，功能及編程 方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓(xùn)；其外部設(shè)備通用也冇利于資源共享。若 配備了上位計(jì)算機(jī)，可把各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺plc聯(lián)成一個(gè)多級分布式控制相 互通信，集屮協(xié)調(diào)管理。物料混合控制系統(tǒng)控制要求比較簡單選擇整體式結(jié) 構(gòu)的plco4. 是否在線編程plc的特點(diǎn)z 是使用靈活。當(dāng)被

20、控設(shè)備的工藝過程改變時(shí)，只需用編 程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。plc的 編程分為離線編程和在線編程兩種。離線編程的plc,其主機(jī)和編程器共用 物料混合控制系統(tǒng)釆用離線編程。2. 1.2 plc容量選擇plc容量包括兩個(gè)方面：一是i/o的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲器的容量（字 數(shù)）o plc容量的選擇除滿足控制要求外，述應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚宰鰝溆谩?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10%25%考慮裕量。對 于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲器字?jǐn)?shù)為開關(guān)量i/o乘以8；對于有模擬量控制功 能的plc,所需存儲器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100o通常，一條邏輯指 令占用存儲器一

21、個(gè)字。計(jì)吋、計(jì)數(shù)、移位及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钌接?存儲器兩個(gè)字。各種指令占存儲器的字?jǐn)?shù)可查閱plc產(chǎn)品使用手冊。t/0點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前i/o點(diǎn)數(shù)較多的plc價(jià)格也較高, 若備用的i/o點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成木增加。根據(jù)被控對象的輸入信號和輸 出信號的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常i/o點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的 10%15%考慮備用量。2. 1.3簡述plc應(yīng)用及使用中應(yīng)注意的問題一、簡述多年來，可編程控制器（以下簡稱plc）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線 邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn) 步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動控制

22、、過程 控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的plc在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、 人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方而能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制 設(shè)備，在齊行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。二、plc的應(yīng)用領(lǐng)域目前，plc在國內(nèi)外己廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī) 械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況主 要分為如下幾類：1. 開關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備 的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī) 械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2. 工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫

23、度、壓力、流量、液位和速度等連 續(xù)變化的量（即模擬量），plc采用相應(yīng)的a/d和d/a轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣 的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。p1d調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系 統(tǒng)屮用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制 等場合有非常廣泛的應(yīng)用。3. 運(yùn)動控制plc可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。一般使用專用的運(yùn)動控制模 塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各 種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。4. 數(shù)據(jù)處理plc具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。

24、數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。5. 通信及聯(lián)網(wǎng)plc通信含plc間的通信及plc與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自 動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的plc都具有通信接口，通信非常方便。三、plc的應(yīng)用特點(diǎn)1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電 路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具 有很高的可靠性。使用plc構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相 比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。 此外，plc帶有碩件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。 在應(yīng)用

25、軟件屮，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 plc以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將極高的可 靠性。2. 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī) 模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，plc犬多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算 能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使plc滲 透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業(yè)控制中。加上plc通信能力的 增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用plc組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎plc是面向工礦金業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程

26、語言易于為工程技 術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近， 為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方 便之門。4. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造plc用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來，更重要 的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品 種、小批量的生產(chǎn)場合。四、plc的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)1可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。plc由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電 路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技

27、術(shù)，具 冇很高的可靠性。2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)plc發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢?用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代plc大多具有 完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎plc作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容 易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式 和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用plc的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便 地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言 的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工

28、作量小，維護(hù)方便，容易改造plc用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是 使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量 的生產(chǎn)場合。5體積小，重量輕，能耗低6硬件配套齊全，擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)2. 1.3 i/o模塊的選擇plc是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過 程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 通過i/o接口模塊可以檢測被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作 為控制器對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)。同時(shí)控制器又通過i/o接口模塊將

29、控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控設(shè)備，驅(qū)動各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí) 現(xiàn)控制。外部設(shè)備或生產(chǎn)過程中的信號電平各種各樣，各種機(jī)構(gòu)所需的信息 電平也是各種各樣的，而plc的cpu所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以 i/o接口模塊述需實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。plc從現(xiàn)場收集的信息及輸岀給外部設(shè)備 的控制信號都需經(jīng)過一定距離。為了確保這些信息的止確無誤，plc的i/o 接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實(shí)際需要，plc相應(yīng)有許多種i/o 接口模塊，包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊及模擬 量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。1. 確定i/o點(diǎn)數(shù)i/o點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功

30、能進(jìn)行擴(kuò)展。對一 個(gè)控制對象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，i/o點(diǎn)數(shù)就可能 有所不同。2. 開關(guān)量i/o標(biāo)準(zhǔn)的i/o接口用于同傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制（開 /關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動機(jī)起動器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。典型的 交流i/o信號為24240v （ac）,直流i/o信號為524v （dc）。3. 選擇開關(guān)量輸入模塊主耍從下面兩方面考慮：一是根據(jù)現(xiàn)場輸入信 號與plc輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來選擇電平的高低。一般24v以下屬于低電平， 其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。如12v電壓模塊一般不超過10m,距離較遠(yuǎn)的設(shè)備選 用較高電壓模塊比較可靠。二是高密度的輸入模塊，如32點(diǎn)輸入模

31、塊，能 允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得 超過總輸入點(diǎn)數(shù)的60%o4. 選擇開關(guān)量輸岀模塊時(shí)應(yīng)從以下三個(gè)方面來考慮：一是輸出方式選 擇。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出。其 屮，繼電器輸出價(jià)格便宜，使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過電壓 和過電流的能力強(qiáng)，且冇隔離作用。但繼電器冇觸點(diǎn)，壽命較短，且響應(yīng)速 度較慢，適用于動作不頻繁的交/直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動電感性負(fù)載時(shí)，最大開 閉頻率不得超過1hz。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無 觸點(diǎn)開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開瞬間會產(chǎn)生較 高反電壓，必須采取抑制措

32、施。二是輸出屯流的選擇。模塊的輸出屯流必須 大于負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動時(shí)，應(yīng) 增加中間放大環(huán)節(jié)。對于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通時(shí)有沖擊 電流，要留冇足夠的余量。三是允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)。在選用輸出點(diǎn)數(shù) 吋，不但耍核算一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動能力，還耍核算整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)荷負(fù) 載能力，即輸擊模塊同吋接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不得超過模塊規(guī)定的最大允許 電流值。2.1.4電源模塊的選擇屯源模塊的選擇一般只需考慮輸出屯流。電源模塊的額定輸出屯流必須 大于處理器模塊、i/o模塊、專用模塊等消耗電流的總和。以下步驟為選擇 電源的一般規(guī)則：1. 確定電源的輸入電壓；2將框架

33、中每塊i/o模塊所需的總育板電流相加，計(jì)算出i/o模塊所 需的總背板電流值；3. i/o模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流：（1）框架中帶有處理器時(shí)，則加上處理器的最大電流值；（2）當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展木地i/o適配器模塊時(shí)，應(yīng) 加上其最大電流值。4. 如果框架中留有空槽用于將來擴(kuò)展吋，可做以下處理；（1）列出將來要擴(kuò)展的i/o模塊所需的背板電流；（2）將所有擴(kuò)展的i/o模塊的總背板電流值與步驟。5. 在框架屮是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。6. 根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值，從用戶手冊中 選擇合適的電源模塊。具體應(yīng)考隨著plc技術(shù)的發(fā)展，plc

34、產(chǎn)品的種類越來越多，而且功能也日益 完善。plc的種類繁多，其結(jié)構(gòu)、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格 等各有不同，當(dāng)然使用場合也有所不同。因此選擇合理的plc對提高plc控 制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)意義重大。因此在選擇機(jī)型時(shí)不僅要滿足其功能要求及維護(hù)等方面的慮：（1）合理的結(jié)構(gòu)形式（2）安裝方式的選擇（3）相當(dāng)?shù)墓δ芤螅?）系統(tǒng)可靠性的要求2. 2 plc i/o點(diǎn)分配2.2. 1分析原理通過分析控制任務(wù)，如不考慮產(chǎn)量顯示，則共需要5個(gè)數(shù)字量輸入和7 個(gè)數(shù)字量輸出，cpu型號可以選擇s7-200plc的cpu224 （本機(jī)上有14個(gè)數(shù) 字量輸入和10個(gè)數(shù)字量輸出)。由于系統(tǒng)需要顯示灌裝的灌數(shù)，

35、產(chǎn)量上限為 1600,可以使用4個(gè)帶譯碼電路的bcd數(shù)碼顯示管顯示灌裝產(chǎn)量，這樣就另 外需要16點(diǎn)數(shù)字量輸出?？梢允褂?個(gè)數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊em22 (dc24v) 或使用一個(gè)數(shù)字量輸入/輸岀混合擴(kuò)展模塊em233(di16/d016*dc24v)。sl1(l)、sl2(1)> sl3(h)為3個(gè)液位傳感器，液體淹沒時(shí)接通。進(jìn)液閥 q0. 1、q0. 2分別控制a液體和b液體進(jìn)液，出液閥q0. 3控制混合液體出液。該系統(tǒng)所使用的輸入輸出設(shè)備的i/o分配如表2-1所示。表2-1輸入和輸；1|設(shè)備i/o分配表輸入輸出11.0啟動按鈕sb1q0. 1液體a電磁閥y111.1停止按鈕sb2q0.

36、 2液體b電磁閥y211. 2低液而傳感器sl1q0. 3混合液電磁閥y411.3中液而傳感器sl2q0. 0攪動電動機(jī)接觸器11.4髙液而傳感器sl32. 2. 2 plc的i/o接線圖根據(jù)表2-1輸入和輸出設(shè)備及i/o點(diǎn)分配表畫出圖2-1 i/o主要接線圖 如下：啟動按鈕sb1、停止按鈕sb2分別由11.0和11.1控制。im1l.)0fukm11.0qo.oy11l1q0.1112q0.2-y211.3q0.3 11.4q04-y411.5.q0.5.圖2-1t/0接線圖2.3主電路的設(shè)計(jì)根據(jù)以上所選的cjx1-9, 220v型接觸器、dz47-63系列小型斷路器、 jr16b-60/3

37、d型熱繼電器和型號為y90s-6/0. 75kw的電動機(jī)可畫出其硬件電 氣原理圖如圖2-2所示。其中本次設(shè)計(jì)中的混合液體攪拌由電動機(jī)m啟動。帶有短路保護(hù)、過載保護(hù)等，短路保護(hù)由fu熔斷器來實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能， 過載保護(hù)由fr熱繼電器來實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能。圖2-2主電路2.4混合攪拌機(jī)控制系統(tǒng)示意木設(shè)計(jì)為兩種液體混合攪拌控制，其元件、要求如21初始狀態(tài)開始排放混合液體閥y4打開延時(shí)10s后口動關(guān)閉2. 啟動操作按下啟動按鈕sb1,液體裝置開始按以下順序工作：(1) 進(jìn)液閥y1打開，a液體流入容器，液位上升。(2) 當(dāng)液位上升到sl2 (i)處時(shí)，進(jìn)液閥y1關(guān)閉，a液體停止流入， 同時(shí)打開進(jìn)液閥y2, b液

38、體開始流入容器。(3) 當(dāng)液位上升到sl3 (h)處，進(jìn)液閥y2關(guān)閉，b液體停止流入，同 時(shí)攪拌電動機(jī)開始工作。(4) 當(dāng)攪拌電機(jī)定時(shí)攪拌60s后制動停止攪拌，同時(shí)y4打開，開始放 液，液位開始下降。(5) 當(dāng)液位下降到sl1 (l)處吋，開始計(jì)吋10秒后關(guān)閉放液閥y4, 自動開始下一個(gè)循環(huán)。3停止操作工作中，若按下停止按鈕sb2,裝置不會立即停止，而是完成當(dāng)前工作 循環(huán)后再停止。如圖2-3所示，sl1 (l)、sl2 (i)、sl3 (h)為3個(gè)液位傳感器，液體 淹沒時(shí)接通。進(jìn)液閥yl、y2分別控制液體a和液體b進(jìn)液，出液閥y4控制 混合液體出液。液體a液體"sl3(h)sl2(i

39、)sl；1(c)混合液體圖2-3攪拌系統(tǒng)示意圖第三章混合攪拌機(jī)的軟件設(shè)計(jì)3. 1程序設(shè)計(jì)的一般方法3. 1. 1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫湊試法。在掌握一些典型控制壞節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方 法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效 果。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如21. 確定輸入/輸出電器；2. 確定輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇plc機(jī)型、進(jìn)行i/o分配；3. 做出系統(tǒng)動作工程流程圖；4. 選擇plc指令并編寫程序；5. 編寫其它控制要求的程序；將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫的程序聯(lián)系起來，即得到一個(gè)滿足控制要求的程序。3. 1.2

40、邏輯設(shè)計(jì)法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器元件來實(shí)現(xiàn)的。而繼 電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，i大i此用“0”和 “1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。該方法是根據(jù) 數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行plc程序的設(shè)計(jì)，它使用邏輯表達(dá)式描述 問題。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。3. 1.3順序設(shè)計(jì)法對那些按動作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計(jì) 法進(jìn)行編程。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、 可讀性。在用順序控制設(shè)讓法編程時(shí)，功能圖是很重要的工具。功能圖能夠 清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間

41、的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動作組成，在使用吋它有一些使用 規(guī)則，具體如下：1. 步于步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開；2. 傳移與轉(zhuǎn)移z間必須用步隔開；3. 轉(zhuǎn)移和步z間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向 下或則從左向右。按照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須 加箭頭。4. 一個(gè)順序功能圖中至少有一出初始步。3.2 plc控制的相關(guān)流程圖3.2. 1控制流程圖混合攪拌機(jī)的控制是比較復(fù)雜的，要滿足控制的要求，電梯在接收用戶 信號的同時(shí)，還要不斷處理各種定時(shí)信號。液體攪拌的循環(huán)過程為：開閥門 丫1-一關(guān)閥門y1-開閥門y2-關(guān)閥門y2-攪拌一定時(shí)一放液體一

42、定時(shí)一關(guān)閥門 y4-停止一個(gè)循環(huán)。同時(shí)在程序設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵循定時(shí)原則。系統(tǒng)的軟件流 程圖,如圖3-1所示：閥門y1打開，直到sl2q)1sl2 (i)到關(guān) y1,幵 y2sl3(h)到關(guān)y2,開攪拌機(jī)攪拌60s打幵y4,排放液體1'液面到sl1(l)51o秒后關(guān)閉y4圖3-1程序流程圖3.3可編程控制器梯形圖標(biāo)準(zhǔn)語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點(diǎn)1. 它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián) 等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。2. 梯形圖屮接點(diǎn)(觸點(diǎn))只有常開和常閉，接點(diǎn)可以是plc輸入點(diǎn)接 的開關(guān)也可以是plc內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部

43、寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。3. 梯形圖屮的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。4. 內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做 屮間結(jié)果供cpu內(nèi)部使用。5. plc是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期 屮的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器小所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序屮可以當(dāng)做條 件使用。功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。根據(jù)圖3-1流程圖，分析畫出梯形圖如3-2所示。冋絡(luò)1 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題i液體攪拌機(jī)t形圖m0.0< )冋絡(luò)2mo.oq0.2q0.1q0.011.1q0.1< )圖3-2梯形圖梯形圖分析：1. 初始狀態(tài)當(dāng)裝置投入運(yùn)行時(shí)，進(jìn)液閥q0. 1、q0.2

44、關(guān)閉，出液閥q0. 3打開10秒 將容器中的殘存液體放空后關(guān)閉。2 啟動操作按卜啟動按鈕sb1,液體裝置開始按以下順序工作：（1）進(jìn)液閥q0.1打開，a液體流入容器，液位上升。(2) 當(dāng)液位上升到sl2 (t)處吋，進(jìn)液閥q0. 1關(guān)閉，a液體停止流入, 同吋打開進(jìn)液閥q0.2, b液體開始流入容器。(3) 當(dāng)液位上升到sl3 (h)處，進(jìn)液閥q0. 2關(guān)閉，b液體停止流入， 同時(shí)攪拌電動機(jī)開始工作。(4) 當(dāng)攪拌電機(jī)定時(shí)攪拌60s后制動停止攪拌，同時(shí)q0. 3打開，開始 放液，液位開始下降。(5) 當(dāng)液位不能下降到sl1 (l)處時(shí)，開始計(jì)時(shí)10秒后關(guān)閉放液閥 q0. 3,門動開始卜一個(gè)循環(huán)

45、。3 停止操作工作中，若按下停止按鈕sb2,待整個(gè)循環(huán)進(jìn)行到結(jié)束，即待灌內(nèi)液體 排完，切斷y4,不再接通y1,停止y1,停止工作。第四章系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)為了延長plc控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中要對該系統(tǒng)的 設(shè)備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有比較準(zhǔn)確的估計(jì)，也就是說，要知道整 個(gè)系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施。4.1系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)系統(tǒng)故障一般指整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為plc故障和 現(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備兩部分。plc系統(tǒng)包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱、 i/o模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備?，F(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備包括i/o端口和現(xiàn)場 控制檢測設(shè)備，如繼電器、接觸器

46、、閥門、電動機(jī)等。4.2系統(tǒng)故障分析及處理4. 2. 1 plc主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理plc主機(jī)系統(tǒng)最容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統(tǒng)，電源在連續(xù)工作， 散熱中，電壓和電流的波動沖擊是不可能避免的。系統(tǒng)總線的損壞主要由于 現(xiàn)在plc多為插件結(jié)構(gòu)，長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或底板、接插 件接口等處地總線很壞，在空氣溫度變化，濕度變化的影響下，總線的塑料 老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理系 統(tǒng)故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對設(shè)備的破壞。冃前plc 的主存儲器大多采用可擦寫rom,其使用壽命除了主要與制作工藝相關(guān)外， 還和底板的供電、cpu模塊工藝水

47、平有關(guān)。而plc的中央處理器目前都才用 高性能的處理芯片，故障率已經(jīng)大大下降。對于plc主機(jī)系統(tǒng)的故障的預(yù)防 及處理主要是提高集中控制室的管理水平，加裝降溫措施，定期除塵，使 plc的外部環(huán)境符合其安裝運(yùn)行要求；同時(shí)在系統(tǒng)維修是，嚴(yán)格按照操作進(jìn) 行操作，謹(jǐn)防認(rèn)為的對主機(jī)系統(tǒng)造成損害。4.2.2 plc的i/o端口系統(tǒng)故障分析及處理plc最大的薄弱環(huán)節(jié)在i/o端口。plc的技術(shù)優(yōu)勢在于其i/o端口，在 主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無幾的情況下，i/o模塊式體現(xiàn)plc性能的關(guān)鍵部 件，因此它也是plc損壞屮的突出環(huán)節(jié)。要減少i/o模塊的故障就要減少外 部各種干擾對其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用。

48、不可隨意減少其 外部保護(hù)設(shè)備，其次分析主要的干擾因素，對主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。 4.2.3現(xiàn)場控制設(shè)備故障分析及處理在整個(gè)過程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的地點(diǎn)在現(xiàn)場，現(xiàn)場中最容易出 故障的有以下幾個(gè)方面：1.第1類故障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。plc控制系統(tǒng)的日常維護(hù)屮， 電氣備件消耗量最大的為各類繼電器或空氣開關(guān)。主要原因除產(chǎn)品本身外， 就是現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，接觸器觸點(diǎn)易打火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能 使用。所以減少此類故障應(yīng)盡量選用高性能繼電器，改善元器件使用環(huán)境， 減少更換的頻率，以減少其對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。2. 第2類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。因?yàn)檫@類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位們 利用電動執(zhí)行

49、機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等齊環(huán)節(jié) 稍有不到位就會產(chǎn)生誤差或故障。長期使用缺乏維護(hù)，機(jī)械、電氣失靈是故 障產(chǎn)生的主要原因，因此在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要加強(qiáng)對此類設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)問題 及吋處理。3. 第3類故障點(diǎn)是傳感器和儀表，這類故障在控制系統(tǒng)屮一般反映在 信號的不止常。這類設(shè)備安裝時(shí)信號線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡量與 動力電纜分開敷設(shè)，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而口要在plc內(nèi)部進(jìn) 行軟件濾波。這類故障的發(fā)現(xiàn)及處理也和日常的巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí) 處理。4.3系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù)由于plc是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般不需要在采取特 殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)

50、境屮。但如果工作環(huán)境過于惡劣，如干擾特別強(qiáng) 烈，可能使plc引起錯(cuò)誤的輸入信號；運(yùn)算出錯(cuò)誤的結(jié)果；產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出 信號；造成錯(cuò)誤的動作，就不能保證控制系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行。因此為提高 控制系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)冇效的抗干擾措施是非常必要的。外界干擾的主要來源有：1.電源的干擾供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。2感應(yīng)電壓的干擾plc周圍鄰近的大容量設(shè)備起動和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾；其 它設(shè)備或空屮強(qiáng)電場通過分布電容串入plc引起的干擾。3. 輸入輸岀信號的干擾輸入設(shè)備的輸入信號線間寄生電容引起的差模干擾和輸入信號線與大 地間的共模干擾；在性感負(fù)載的場合，輸出信號由斷開-

51、閉合時(shí)產(chǎn)生的突變 電流和閉合-斷開的反向感應(yīng)電勢以及電磁接觸器的接點(diǎn)產(chǎn)生電弧等產(chǎn)生的 干擾。4. 外部配線干擾因各種電纜選擇不合理，信號線絕緣降低，安裝，布線不合理等產(chǎn)生的 干擾。提高plc控制系統(tǒng)抗干擾性能的措施：（1）科學(xué)選型；（2）選擇高性能電源，抑制電網(wǎng)干擾；（3）正確選擇接點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)；（4）柜內(nèi)合理選線配線，降低干擾。結(jié)論木設(shè)計(jì)主要闡述混合攪拌機(jī)的口動控制，實(shí)現(xiàn)液體混合、攪拌的全過程: 即進(jìn)料、攪拌、出料的自動控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。使用了 西門子s7-200型號plc,設(shè)計(jì)了控制程序。盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的 適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種繼電器的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì) 的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。與老師的交流溝通也使我從各種角度 對設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識也對口己提出了新的要求由于客觀條件的限制，在本設(shè)計(jì)中沒有將指令程序通過編程器送入plc, 并且還進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和完善程序。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝、對整個(gè) 系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試和安裝運(yùn)行都無