壓濾機(jī)控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論-文之歐陽(yáng)德創(chuàng)編

歐陽(yáng)德創(chuàng)編 歐陽(yáng)德創(chuàng)編 2021.03.07歐陽(yáng)德創(chuàng)編 歐陽(yáng)德創(chuàng)編 2021.03.07畢業(yè)設(shè)計(jì)［論文］時(shí)間：2021.03.07創(chuàng)作：歐陽(yáng)德題目：選煤廠壓濾機(jī)控制系統(tǒng)系別：電氣與電子工程系專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化姓名：楊偉 學(xué)號(hào)：1214040514 指導(dǎo)教師：打 成績(jī)?cè)u(píng)定?成績(jī)?cè)u(píng)定說明TOC\o"1-5"\h\z:一、答辯前每個(gè)學(xué)生都要將自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在指定的時(shí)間內(nèi)交給指導(dǎo)，2教師，由指導(dǎo)教師審閱，寫出評(píng)語(yǔ)并預(yù)評(píng)分。 2;二、答辯工作結(jié)束后，答辯小組應(yīng)舉行專門會(huì)議按學(xué)校統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分辦2; 法，在參考指導(dǎo)教師預(yù)評(píng)結(jié)果的基礎(chǔ)上，評(píng)定每個(gè)學(xué)生的成績(jī)。系對(duì)專業(yè)答I; 辯小組提出的優(yōu)秀和不及格的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），要組織系級(jí)答辯，最終確定:; 成績(jī)，并向?qū)W生公布。 2三、各專業(yè)學(xué)生的最后成績(jī)應(yīng)符合正態(tài)分布規(guī)律。 J四、具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和辦法見《平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作條例》中附錄2。；五、答辯小組評(píng)分包括兩部分：（1）學(xué)生答辯情況的得分和評(píng)閱教師評(píng)分；（2）指；導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)分 J: ■?二畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定班級(jí)_ 姓名_ 學(xué)號(hào)———綜合成績(jī):分（折合等級(jí))答辯小組組長(zhǎng)簽字— 年月日

成績(jī)?cè)u(píng)定?成績(jī)?cè)u(píng)定說明（論文）成績(jī).平定答辯小組作評(píng)定意初'組應(yīng)舉行專門會(huì)議按學(xué)校統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分辦評(píng)定我\ 辯小組提出的優(yōu)秀和不及格的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），要組織系級(jí)答辯，最終確定二）。AS，并向?qū)W生公業(yè)學(xué)四、具體評(píng)分標(biāo)組評(píng)辦法見《平頂山評(píng)分項(xiàng)八分^…2。。成任務(wù)答（2）量導(dǎo)教師對(duì)分生生成績(jī)?cè)u(píng)定?成績(jī)?cè)u(píng)定說明（論文）成績(jī).平定答辯小組作評(píng)定意初'組應(yīng)舉行專門會(huì)議按學(xué)校統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分辦評(píng)定我\ 辯小組提出的優(yōu)秀和不及格的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），要組織系級(jí)答辯，最終確定二）。AS，并向?qū)W生公業(yè)學(xué)四、具體評(píng)分標(biāo)組評(píng)辦法見《平頂山評(píng)分項(xiàng)八分^…2。。成任務(wù)答（2）量導(dǎo)教師對(duì)分生生濟(jì)規(guī)律。成果的技術(shù)（40分和科包達(dá)情論創(chuàng)造的評(píng)分t用性計(jì)錄（5分）答辯小組成員簽字（10分）、）系統(tǒng)（10分）分教師評(píng)分；月日畢業(yè)答辯說明1、答辯前，答辯小組成員應(yīng)詳細(xì)審閱每個(gè)答辯學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），為答辯做好準(zhǔn)備，并根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)給出實(shí)際得分。2、嚴(yán)肅認(rèn)真組織答辯，公平、公正地給出答辯成績(jī)。3、指導(dǎo)教師應(yīng)參加所指導(dǎo)學(xué)生的答辯，但在評(píng)定其成績(jī)時(shí)宜回避。4、答辯中要有專人作好答辯記錄。。?指導(dǎo)教師評(píng)定意見?一、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的學(xué)術(shù)評(píng)語(yǔ)（應(yīng)具體、準(zhǔn)確、實(shí)事求是）：簽字：年月日二、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)分［按下表要求綜合評(píng)定］。（1）理工科評(píng)分表評(píng)分項(xiàng)目（分值）工作態(tài)度與紀(jì)律（10分）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成任務(wù)情況與水平（工作量與質(zhì)量）（20分）獨(dú)立工作能力（10分）基礎(chǔ)理論和基本技能（10分）創(chuàng)新能力（10分）合計(jì)（60分）得分（2）文科評(píng)分表評(píng)分項(xiàng)目（分值）文獻(xiàn)閱讀與文獻(xiàn)綜述（10分）外文翻譯（10分）論文撰寫質(zhì)量（10分）學(xué)習(xí)態(tài)度（10分）學(xué)術(shù)水平（20）論證能力與創(chuàng)新（40分）合計(jì)（100分）得分指導(dǎo)教師簽字:年月日摘要本設(shè)計(jì)說明書介紹了選煤廠壓濾機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并且敘述了壓濾機(jī)的組成及工作基本原理、PLC的基本原理、PLC控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)步驟，包括PLC的選型、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和壓濾機(jī)常見故障分析。該系統(tǒng)采用三菱公司FX2N系列中的FX2N-48MR-001型PLC作為控制核心，整個(gè)系統(tǒng)采用了一臺(tái)PLC控制，整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)一個(gè)控制室。利用PLC控制壓濾機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了壓濾機(jī)啟動(dòng)、保壓、停止、卸料的功能，并且手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了壓濾機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)化功能。PLC控制的特點(diǎn)使原壓濾機(jī)控制大大的簡(jiǎn)單化,并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件,使壓濾機(jī)的工作效率更高。關(guān)鍵詞：可編程序控制器； 壓濾機(jī)； 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)；ABSTRACTThedesignofbrochuresonthepreparationplantfilterPLCcontrolsystemdesign,Anddescribesthefilterofthebasicprinciplesofcompositionandwork,PLC'sbasictenets,PLCcontrolsystemengineeringdesignsteps,PLCincludingtheselection,hardwaredesign,softwaredesignandfiltercommonfaultanalysis.ThesystemusesMitsubishiFX2NseriesofFX2N-48MR-001-PLCcontrolasthecore,thewholesystemusedaPLCcontrol,theentirecontrolsystemforacontrolroom.PLCcontroluseoffilteroperation,launchedtoachieveafilter,packing,stop,dischargingthefunction,Manualcontrolandautomationandcontrolmethodofcombiningthetwotoachieveafilteroperationautomation.PLCcontrolofthecharacteristicsoftheoriginalfiltercontrolgreatlysimplifiedandeasymaintenance,easytocheck.Savingalotofrelaycomponents,sothattheworkmoreefficientfilter.Keywords:PLC;filter;filtercontrolsystem第一章壓濾機(jī)概述第一節(jié)選煤廠的概況選煤廠是煤炭生產(chǎn)中的一個(gè)重要部門，它的主要任務(wù)就是對(duì)原煤進(jìn)行分選，分選出的主產(chǎn)品焦精煤用于鋼鐵廠，副產(chǎn)品有中煤、煤泥、煤矸石等。中煤和煤泥的燃燒值較低，用于對(duì)燃燒值要求較低的地方；煤矸石也就是原煤中的石頭，在資源緊張的今天，煤矸石也派上用場(chǎng)，可用于鋪路、燒磚瓦、發(fā)電等等。選煤廠中有許多車間相互配合，最終把所需的產(chǎn)品生產(chǎn)出來。壓濾車間就是選煤廠中的車間之一，它主要負(fù)責(zé)尾煤（煤泥）的回收。壓濾車間的主要生產(chǎn)設(shè)備是壓濾機(jī)，是回收煤泥的重要設(shè)備。壓濾機(jī)性能的好壞和效率高低直接關(guān)系到煤泥質(zhì)量的好壞和煤泥產(chǎn)量的高低。能源緊張的今天，選用高性能的壓濾機(jī)和提高壓濾機(jī)的生產(chǎn)效率具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。本設(shè)計(jì)就是要用先進(jìn)的PLC控制系統(tǒng)來代替落后的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)生產(chǎn)效率的提高。壓濾機(jī)是將固、液兩相構(gòu)成的料漿，通過過濾介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)固、液分離的機(jī)械設(shè)備。由于它密閉性好、過濾壓力高、便于洗滌，對(duì)料漿適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而它能在水處理、冶金、洗煤、食品、醫(yī)藥、化工、等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。選煤廠壓濾機(jī)是對(duì)煤泥水進(jìn)行加壓過濾，回收煤泥的重要設(shè)備，它是一種間歇性的過濾裝置。傳統(tǒng)壓濾機(jī)通常采用繼電器—接觸器的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，觸點(diǎn)數(shù)量多，故障率高等特點(diǎn)?？删幊炭刂破鱌LC作為新一代的工業(yè)控制裝置，具有豐富的功能指令，完善的抗干擾措施和高可靠等優(yōu)點(diǎn)，用它來控制壓濾機(jī)，不僅可提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，同時(shí)也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。因此,繼電器本身固有的缺陷,給壓濾機(jī)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了不利影響用PLC對(duì)壓濾機(jī)的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。第二節(jié)壓濾機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代我國(guó)在選煤廠處理煤泥時(shí)基本采用傳統(tǒng)模式,即壓濾機(jī)、圓盤真空過濾機(jī)、轉(zhuǎn)載皮帶、煤泥沉淀池、晾干場(chǎng)地等設(shè)備和裝置?，F(xiàn)在在能源綜合利用領(lǐng)域,隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)、高產(chǎn)高效和自動(dòng)化控制的要求,新一代煤泥處理設(shè)備———加壓過濾機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。該設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比,具有濾餅水分低、生產(chǎn)能力高、能耗低和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),在煤炭行業(yè)浮選精煤、原生煤泥脫水中得到廣泛應(yīng)用；另一方面，隨著我國(guó)機(jī)械化采煤工藝不斷推廣及選煤技術(shù)的不斷發(fā)展，選煤廠廠型越來越大，煤質(zhì)變差，煤泥增多等問題隨之而來，這對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)的把關(guān)設(shè)備提出了更高的要求。進(jìn)而推動(dòng)了壓濾機(jī)的不斷改進(jìn)和更新，涌現(xiàn)出一批新型的壓濾機(jī)。隨著科技的不斷發(fā)展和完善，對(duì)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的深入研究，上世紀(jì)90年代由北京中水長(zhǎng)固液分離技術(shù)有限公司生產(chǎn)的快開式隔膜壓濾機(jī)，它是一種利用過濾介質(zhì)將離散的固體顆粒分離出來的加壓過濾設(shè)備。該壓濾機(jī)自投入使用后，改變了我國(guó)高端壓濾機(jī)受國(guó)外壟斷的局面。我國(guó)杭州興源過濾有限公司已經(jīng)研制出基于PLC控制的XKZ高效全自動(dòng)快開壓濾機(jī)，該型壓濾機(jī)已在江蘇大屯某洗煤廠、山東濟(jì)南某洗煤廠、河南焦作古漢山某洗煤廠投入使用，其先進(jìn)的控制功能得到廠家好評(píng)。河南禹州化工機(jī)械制造廠生產(chǎn)的程控全自動(dòng)壓濾機(jī)，采用目前先進(jìn)的微機(jī)控制系統(tǒng)。該廠先后與機(jī)械部合肥通用機(jī)械研究所、鄭州大學(xué)化工學(xué)院、國(guó)家航天部鄭州機(jī)械研究所、河南省化工研究院通力合作，先后研究開發(fā)出了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先高新技術(shù)產(chǎn)品DYH1000-3000mm策略脫水帶式濃縮一體壓榨過濾機(jī)系列，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。來自德國(guó)安德里茨的新型壓濾機(jī)，采用PLC控制整套泥脫水系統(tǒng)的運(yùn)行，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，傳送PLC采集的脫水系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)及工作狀態(tài)等信息，在上位計(jì)算機(jī)上以圖形或圖表進(jìn)行顯示，上位計(jì)算機(jī)可以發(fā)出起動(dòng)、停機(jī)等命令，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無人操作。丫L型全自動(dòng)立式板框壓濾機(jī)是引進(jìn)芬蘭技術(shù)，研制生產(chǎn)的一種目前國(guó)內(nèi)擠壓力最大控制系統(tǒng)最先

進(jìn)的新型壓濾機(jī)，其過濾、擠壓、洗滌、二次擠壓、風(fēng)干、卸餅六個(gè)程序全部采用微機(jī)全自動(dòng)控制，連續(xù)作業(yè)，提高了生產(chǎn)能力。該壓濾機(jī)性能目前在世界上占領(lǐng)先地位。這些先進(jìn)的壓濾設(shè)備的投入使用，也正是人們對(duì)能源綜合利用、環(huán)境保護(hù)、高產(chǎn)高效和自動(dòng)化控制的追求的結(jié)果。近幾年，隨著該設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的不斷擴(kuò)大，成本有了較大的下降。加壓過濾機(jī)做為一種高效煤泥脫水設(shè)備應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。第三節(jié)壓濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)選煤廠壓濾機(jī)是杭州興源過濾有限公司生產(chǎn)的XmaZ/2000-Ukb系列壓濾機(jī)，對(duì)其進(jìn)行控制。該壓濾機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)（見表1.1）表1.1壓濾機(jī)的相關(guān)參數(shù)過濾面積800濾餅厚度（吟(mm)濾板塊數(shù)117主機(jī)長(zhǎng)度(塊)(mm)濾室容積12.0進(jìn)料孔徑（mm）(m3)濾板厚度70出液孔徑（mm）TOC\o"1-5"\h\z30 整機(jī)重量（Kg） 4858512840 活塞最大行程 1250（mm）DN200 工作溫度（℃） <80DN100（mm）該壓濾機(jī)是集機(jī)、電、液于一體的技術(shù)水平先進(jìn)的固液分離機(jī)械產(chǎn)品。壓濾機(jī)控制系統(tǒng)主要有由機(jī)架部分、過濾部分、自動(dòng)拉板部分、液壓部分和自動(dòng)控制系統(tǒng)五部分組成。機(jī)架部分是設(shè)備的主體，用以支撐過濾機(jī)構(gòu)，連接其它部件。它主要有止推板、壓緊板、油缸壓緊裝置和主梁等部件組成。兩側(cè)的大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。過濾部分是按一定次序排列在主梁上的濾板和夾在濾板之間的濾布組成，濾板和濾布相間組成濾室，啟動(dòng)入料泵后料漿進(jìn)入濾室開始加壓過濾。拉板機(jī)構(gòu)主要有拉板油泵、拉板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送鏈條組成，用兩個(gè)定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向拉板。液壓部分是驅(qū)動(dòng)壓緊板壓緊濾板和松開濾板的動(dòng)力裝置，液壓壓緊機(jī)構(gòu)的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要以PLC為核心，配合儀表和電氣元件實(shí)垣對(duì)壓濾機(jī)的自動(dòng)控制以及運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)功能。第二章可編程序控制器（PLC）的概況第一節(jié)PLC的概念及發(fā)展可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是在20世紀(jì)60年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國(guó)科學(xué)家首先研制成功的。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，取代各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程的繼電器控制系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都是按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)的。一、PLC發(fā)展回顧現(xiàn)代社會(huì)要求生產(chǎn)廠家對(duì)市場(chǎng)的需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。老式的繼電器控制系統(tǒng)已無法滿足這一要求，迫使人們?nèi)ふ乙环N新的控制裝置取而代之。二、PLC發(fā)展過程1968年，美國(guó)通用汽車公司(GM)為適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷翻新，想尋找一種能減少重新設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和接線、降低成本、縮短時(shí)間的措施，并設(shè)想把計(jì)算機(jī)功能的完備、靈活通用和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，并把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向控制過程、面向用戶的“自然語(yǔ)言”編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上策1臺(tái)PLC，并在GM公司的汽車自動(dòng)裝配線上首次使用，獲得成功。從此，這項(xiàng)新技術(shù)便迅速發(fā)展起來。1971年日本從美國(guó)引進(jìn)了該項(xiàng)新技術(shù)，很快就研制出了日本第1臺(tái)PLC。1973—1974年，西德和法國(guó)也相繼研制出了自己的第1臺(tái)PLC。中國(guó)從1974年開始研制，1977年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和小規(guī)模集成電路組成。1969—1973年是PLC的初創(chuàng)時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，PLC從有觸點(diǎn)不可編程的硬接線順序控制器發(fā)展成為小型機(jī)的無觸點(diǎn)可編程邏輯控制器，可靠性比以往的繼電器控制系統(tǒng)有較大提高，靈活性也有所增強(qiáng)。其主要功能限于邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和順序控制，CPU由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器。1974—1977年是PLC的發(fā)展中期。在這個(gè)時(shí)期，由于8位單片CPU和集成存儲(chǔ)器芯片的出現(xiàn)，PLC得到了迅速發(fā)展和完善，并逐步趨向系列化和實(shí)用化，普遍應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制。？1。除了原有功能外，又增加了數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)的傳遞和比較、模擬量的處理和控制等功能，可靠性進(jìn)一步提高，開始具備自診斷功能。1978—1983年，？1。進(jìn)入成熟階段。這個(gè)時(shí)期，微型計(jì)算機(jī)行業(yè)已出現(xiàn)了16位CPU，MCS—5l系列單片機(jī)也由Intel公司推出，使PLC也開始朝著大規(guī)模、高速度和高性能方向發(fā)展，PLC的生產(chǎn)量在國(guó)際上每年以30％的遞增量迅速增長(zhǎng)。在結(jié)構(gòu)上，？1。除了采用微處理器及EPROM，EEPROM，CMCSRAM等LSI電路外，還向多微處理器發(fā)展，使PLC的功能和處理速度大大提高；PLC的功能又增加了浮點(diǎn)運(yùn)算、平方、三角函數(shù)、相關(guān)數(shù)、查表、列表、脈寬調(diào)制變換等，初步形成了分布式可編程控制器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有通訊功能和遠(yuǎn)程I/O處理能力，編程語(yǔ)言較規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化。此外自診斷功能及容錯(cuò)技術(shù)發(fā)展迅速，使PLC系統(tǒng)的可靠性得到了進(jìn)一步提高。三、PLC在中國(guó)的發(fā)展在中國(guó)，大約從1974年、1975年在北京和上海開始開發(fā)采用位片式微處理芯片的可編程順序控制器，并有所應(yīng)用。但一直未能形成批量生產(chǎn)。在改革開放剛起步的1979年，在當(dāng)時(shí)的機(jī)械部?jī)x表局的推動(dòng)下，開始從美國(guó)MODICON引進(jìn)584的PLC，并首先在電站的輔機(jī)如輸煤、除灰除渣、水處理系統(tǒng)以及水泥廠等控制系統(tǒng)中成功應(yīng)用，從而大大推動(dòng)了？1。在我國(guó)工業(yè)的大規(guī)模運(yùn)用。遺憾的是，花了很大一筆外匯的這個(gè)項(xiàng)目并不曾形成良性的有后續(xù)的發(fā)展。自1985年開始，小型PLC首先是日本有關(guān)公司的產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。不到3、4年時(shí)間，小型PLC就形成了大面積的推廣應(yīng)用局面。1990年以后，Siemens、AllenBradley以及其它知名品牌開始大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，占據(jù)中、大型的PLC的較大份額。1995年后形成了大型PLC以歐美為主、中型PLC歐美和日本平分秋色、小型PLC則以日本為主、Siemens也步步緊逼的格局。且至今沒有很大改變。PLC在中國(guó)已經(jīng)形成了規(guī)模巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，但并末建立批量生產(chǎn)、有持續(xù)開發(fā)發(fā)展能力的PLC制造業(yè)。應(yīng)指出的是：在國(guó)內(nèi)，PLC的應(yīng)用水平還是不低的，自主設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成和現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)的能力，可以說與國(guó)際主流水平同步；PLC的應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛，覆蓋冶金、電力、化工、石油化工、機(jī)械、輕工、電子、電工、建材水泥等工業(yè)，以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和其它應(yīng)用。近年來環(huán)保工業(yè)也有廣泛應(yīng)用，發(fā)展勢(shì)頭很猛；在國(guó)內(nèi)有一支龐大的PLC銷售、服務(wù)、應(yīng)用、系統(tǒng)集成隊(duì)伍，遍布全國(guó)大部分地區(qū)。有充足的理由說,PLC在中國(guó)已成為工業(yè)控制的一種適用技術(shù)。因此，PLC以及PLC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131—3的發(fā)展，無可爭(zhēng)辯地成了十分令人關(guān)注的事情。四、PLC的現(xiàn)狀隨著PLC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3的正式頒布，推動(dòng)了？1。在技術(shù)上發(fā)動(dòng)新的突破：在系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)上，從傳統(tǒng)的單機(jī)向多CPU和分布式及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)發(fā)展。在編程語(yǔ)言上，文本化和圖形化的語(yǔ)言多樣性，創(chuàng)造了更具表達(dá)控制要求、文字處理、通信能力的編程環(huán)境。從應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平上，除了繼續(xù)發(fā)展機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)外，則是發(fā)展以PLC為基礎(chǔ)的DCS系統(tǒng)、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集5。人口人系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)FMS、安全聯(lián)鎖保護(hù)ESD系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等，全方位地產(chǎn)提高PLC的應(yīng)用范圍和水平。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)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)保及文化娛樂等各行各業(yè)。隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，一些過去使用專用計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合，也轉(zhuǎn)向使用PLC。PLC的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，可歸納為如下幾個(gè)方面：（一）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。PLC取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。例如：機(jī)床電氣控制，汽車配裝線、電視機(jī)和收音機(jī)的生產(chǎn)線控制等。（二）運(yùn)動(dòng)控制PLC可用于對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制。早期直接用開關(guān)量1/。模塊連接位置傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。世界上各主要PLC廠家生產(chǎn)的PLC幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能。PLC的運(yùn)動(dòng)控制功能廣泛地用于各種機(jī)械。例如：金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)械、配裝機(jī)械、機(jī)器人和電梯等。（三）閉環(huán)過程控制過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量1/0模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D,D/A轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制，可用PID子程序來實(shí)現(xiàn)，也可使用專用的PID模塊。PLC的模擬量控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料擠壓成型機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，還廣泛地應(yīng)用于輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力和建材等行業(yè)。（四）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳遞、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與存貯在存儲(chǔ)器中的參考值比較，也可以用通訊功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑵浯蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用在大、中型控制系統(tǒng)，如柔性制造系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等。（五）機(jī)器人控制機(jī)器人作為工業(yè)過程自動(dòng)生產(chǎn)線中的重要設(shè)備，已成為未來工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的3大支校之一?，F(xiàn)在許多機(jī)器人制造公司，選用PLC作為機(jī)器人控制器來控制各種機(jī)械動(dòng)作。隨著PLC體積進(jìn)一步縮小，功能進(jìn)一步增強(qiáng)，PLC在機(jī)器人控制中的應(yīng)用必將更加普遍。（六）通訊聯(lián)網(wǎng)PLC的通訊包括PLC之間的通訊、PLC與上位計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通訊。PLC和計(jì)算機(jī)具有接口，用雙絞線、同軸電纜或光纜將其聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。目前？1。與PLC的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的。PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些PLC生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏。五、PLC的發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)PLC的發(fā)展趨勢(shì)（一）技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代快隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的結(jié)構(gòu)和功能不斷改進(jìn)，生產(chǎn)廠家不斷推出功能更強(qiáng)的PLC新產(chǎn)品，平均3—5。更新?lián)Q代1次。？1。的發(fā)展有2個(gè)重要趨勢(shì)：①向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低的微型化發(fā)展，以適應(yīng)復(fù)雜單機(jī)、數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域的控制要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；②向大型化、復(fù)雜化、多功能、分散型、多層分布式工廠全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。例如：美國(guó)GE公司推出的GenettwoH廠全自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，還具有數(shù)值運(yùn)算、模擬量控制、監(jiān)控、計(jì)算機(jī)接口、數(shù)據(jù)傳遞等功能，而且還能進(jìn)行中斷控制、智能控制、過程控制、遠(yuǎn)程控制等。該系統(tǒng)配置了GE/BASIC語(yǔ)言，向上能與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，向下不僅能直接控制CNC數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人，還可通過下級(jí)PLC去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在操作臺(tái)上如果配備該公司的FactoryMaster數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，Viewaster彩色圖像系統(tǒng)，則管理、控制整個(gè)工廠十分方便。（二）開發(fā)各種智能模塊，增強(qiáng)過程控制功能智能I/O模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件。它們的CPU與PLC的主CPU并行工作，占用主機(jī)CPU的時(shí)間很少，有利于提高PLC的掃描速度。智能模塊主要有模擬量^。、PID回路控制、通信控制、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制等，高速計(jì)數(shù)、中斷輸入、BASIC和C語(yǔ)言組件等。智能I/O的應(yīng)用，使過程控制功能增強(qiáng)。某些PLC的過程控制還具有自適應(yīng)、參數(shù)自整定功能，使調(diào)試時(shí)間減少，控制精度提高。（三）與個(gè)人計(jì)算機(jī)相結(jié)合目前，個(gè)人計(jì)算機(jī)主要用作PLC的編程器、操作站或人/機(jī)接口終端，其發(fā)展是使PLC具備計(jì)算機(jī)的功能。大型？1。采用功能很強(qiáng)的微處理器和大容量存貯器，將邏輯控制、模擬量控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算和通訊功能緊密結(jié)合在一起。這樣，PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、集散控制系統(tǒng)在功能和應(yīng)用方面相互滲透，使控制系統(tǒng)的性能價(jià)格比不斷提高。（四）通訊聯(lián)網(wǎng)功能不斷增強(qiáng)PLC的通訊聯(lián)網(wǎng)功能使PLC與PLC之間，PLC與計(jì)算機(jī)之間交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。（五）發(fā)展新的編程語(yǔ)言，增加容錯(cuò)功能改善和發(fā)展新的編程語(yǔ)言、高性能的外部設(shè)備和圖形監(jiān)控技術(shù)構(gòu)成的人/機(jī)對(duì)話技術(shù)，除梯形圖、流程圖、專用語(yǔ)言指令外，還增加了8人5心語(yǔ)言的編程功能和容錯(cuò)功能。如：雙機(jī)熱備、自動(dòng)切換I/O、雙機(jī)表決（當(dāng)輸入狀態(tài)與PLC邏輯狀態(tài)比較出錯(cuò)時(shí)，自動(dòng)斷開該輸出）、1/。三重表決（對(duì)I/O狀態(tài)進(jìn)行軟硬件表決，取2臺(tái)相同的）等，以滿足極高可靠性要求。（六）不斷規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化PLC廠家在對(duì)硬件與編程工具不斷升級(jí)的同時(shí)，日益向制造自動(dòng)化協(xié)議（MAP）靠攏，并使PLC的基本部件（如輸入輸出模塊、接線端子、通訊協(xié)議、編程語(yǔ)言和編程工具等）的技術(shù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，使不同產(chǎn)品互相兼容、易于組網(wǎng)，以真正方便用戶，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)的自動(dòng)化。六、軟PLC技術(shù)90年代后期，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)PLC（也稱硬？1。）自身存在著這樣那樣的缺點(diǎn)：由于傳統(tǒng)PLC的生產(chǎn)廠商之間的產(chǎn)品互相不兼容，缺少明確一致的標(biāo)準(zhǔn)，造成難以構(gòu)建開放的硬件體系結(jié)構(gòu)；各廠商產(chǎn)品的編程方法差別很大，技術(shù)專有性較強(qiáng)，工作人員必須經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)才能掌握某一種產(chǎn)品的編程方法；傳統(tǒng)PLC的生產(chǎn)被幾家廠商所壟斷，造成PLC的性價(jià)比增長(zhǎng)很緩慢。這些問題都成了制約傳統(tǒng)PLC發(fā)展的因素，工控領(lǐng)域的研究人員也一直在尋求解決這些問題的途徑。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及PLC方面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，一項(xiàng)打破傳統(tǒng)PLC局限性的新興技術(shù)發(fā)展起來了，這項(xiàng)技術(shù)就是軟PLC技術(shù)。于是?1。進(jìn)入了其發(fā)展的第4階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口等。采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。全部用軟件來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能，這就是國(guó)際上出現(xiàn)的高新技術(shù)-軟PLC技術(shù)。第二節(jié)可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理可編程序控制器簡(jiǎn)稱PLC,是近代在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置,它是按照用戶控制要求編寫的程序來工作的。和繼電——接觸器控制相比較,繼電——接觸器控制是將各自獨(dú)立的器件及觸點(diǎn)以固定接線方式來實(shí)現(xiàn)控制要求,而PLC是將控制要求以程序的形式（軟件編程）存儲(chǔ)在其內(nèi)部。送入存儲(chǔ)器中的程序內(nèi)容就相當(dāng)于繼電——接觸器控制的各種線圈、觸點(diǎn)和接線,這種存儲(chǔ)程序的控制,當(dāng)需要改變控制要求時(shí),只要改變程序,而不用改變接線。因而增加了控制的靈活性和通用性。一、可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)可編程序控制器一般由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出組件、編程器及電源五部分組成。其結(jié)構(gòu)圖見下圖2.1編程器中央處理單元構(gòu)框圖中央處理單元構(gòu)框圖存儲(chǔ)器是可編程序控制器的重要組成部分有了它可編程序控制器才能有記憶功能決問題的一步步操作，用命令的令保存起來。實(shí)現(xiàn)一定功能的若干條指令組成一個(gè)程序,根據(jù)程序作用的不同,可編程序控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩種。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器主要存儲(chǔ)系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序,并能對(duì)用戶程序作編譯處理。其永久保留在可編程序控制器中,不因關(guān)機(jī)、停電或其他部分出現(xiàn)故障等而改變其內(nèi)容。用戶程序存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)由編程器或磁帶輸入的用戶控制程序。用戶控制程序是根據(jù)生產(chǎn)過程和工藝要求編制的,可以通過編程器修改或增刪。中央處理器簡(jiǎn)稱CPU,是PLC的大腦。其主要的用途是處理和運(yùn)行用戶程序,針對(duì)外部輸入信號(hào)作出正確的邏輯判斷,并將結(jié)果輸給有關(guān)部門,以控制生產(chǎn)機(jī)械按既定程序工作。另外CPU還對(duì)其內(nèi)部工作進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并協(xié)調(diào)PLC各部分工作,如有差錯(cuò),它立即停止運(yùn)行。輸入、輸出部分是PLC與被控設(shè)備連接起來的部件。用戶設(shè)備需要輸入PLC的各種控制信號(hào),如位置開關(guān)、按鈕、傳感器等,通過輸入部件將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。輸出部件將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)所需要的強(qiáng)電信號(hào)并輸出,以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。編程器是開發(fā)、維護(hù)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)不可缺少的外部設(shè)備。PC需要用編程器輸入、檢查、修改、調(diào)試用戶程序,也用以監(jiān)視PLC的工作情況。二、可編程序控制器的工作原理可編程序控制器對(duì)用戶程序的執(zhí)行過程采用循環(huán)掃描的工作方式。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下,順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài),按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理,然后順序向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。為了提高運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,并及時(shí)接收外來的控制命令,PLC（在每次掃描期間，還進(jìn)行故障自診斷和處理與編程器的通訊,其工作主要分以下五個(gè)階段。①自診斷階段。PLC在每次掃描用戶程序以前，都先執(zhí)行故障自診斷程序,一般包括輸入輸出、存儲(chǔ)器、CPU等部分的故障判斷。一旦發(fā)現(xiàn)異常,PLC立即起動(dòng)關(guān)機(jī)程序,保留現(xiàn)場(chǎng)的工作狀態(tài),把所有的輸出點(diǎn)置成“OFF&”狀態(tài)后停機(jī)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)和顯示出錯(cuò)誤信號(hào)。若自診斷正常,則繼續(xù)向下掃描。②與編程器等通訊階段。自診斷后，如果沒有發(fā)現(xiàn)故障,PLC即檢查是否有編程器等的通訊請(qǐng)求，若有則進(jìn)行相應(yīng)處理。③讀入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)階段。完成和外界通訊后,PLC即開始掃描各輸入點(diǎn),讀入各點(diǎn)的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并把這些數(shù)據(jù)按順序?qū)懭氲酱鎯?chǔ)器的狀態(tài)表中,供執(zhí)行用戶程序時(shí)使用。因此該階段也稱輸入采樣階段。④執(zhí)行用戶程序階段。一般是從用戶程序存儲(chǔ)器的最低地址所存放的第一條程序指令開始執(zhí)行。在無中斷和跳轉(zhuǎn)控制的前提下,按存儲(chǔ)器地址遞增的方向依次執(zhí)行（掃描）用戶程序。直到用戶程序結(jié)束或用戶程序的末地址為止。在這種工作方式下工作,每掃描一次,所有的用戶程序都被執(zhí)行一次。⑤輸出控制信號(hào)階段。PLC在執(zhí)行用戶程序的同時(shí),更新輸出緩沖區(qū)的內(nèi)容。程序執(zhí)行完畢,CPU即發(fā)出信號(hào),把緩沖區(qū)的內(nèi)容按規(guī)定的次序,通過輸出模塊把內(nèi)部邏輯信號(hào)變換成與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相適應(yīng)的電信號(hào)輸出,驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成控制任務(wù)。依次完成上述五步操作,稱為一個(gè)掃描周期,之后PLC又從自診斷開始進(jìn)行下一次掃描。就這樣不斷反復(fù)循環(huán),完成生產(chǎn)的連續(xù)控制,直到收到停止操作命令、停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。PLC采用了反復(fù)掃描的工作方式，其運(yùn)行框圖如圖2.2圖2.2PLC運(yùn)行框圖由于PLC采用了反復(fù)掃描的工作方式,使之與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器需要反復(fù)執(zhí)行一系列操作的工作方式相似。PLC的這些特點(diǎn)使得它更適合對(duì)邏輯順序關(guān)系進(jìn)行控制，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器的運(yùn)行主要是按邏輯順序關(guān)系進(jìn)行的，因此非常適合用PLC來控制工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器。另外PLC的程序可以與機(jī)器的動(dòng)作一一對(duì)應(yīng),直觀明了,易于編寫和修改,所以成為現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化的領(lǐng)先技術(shù)。三、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC在自動(dòng)控制技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，主要（1）開關(guān)邏輯控制開關(guān)邏輯控制是PLC的基本控制功能，可用它來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制裝置，如機(jī)床的電氣控制、電動(dòng)機(jī)的控制等；也可以取代順序控制和程序控制，如高爐上料系統(tǒng)、電梯控制、輸送貨物控制、自動(dòng)化生產(chǎn)線作業(yè)流程控制等。（2）閉環(huán)過程控制早期的PLC只具有簡(jiǎn)單的邏輯控制功能，現(xiàn)代的PLC功能日益強(qiáng)大，大型PLC都具有模擬量控制單元，具有用于過程控制的各種專用模塊或子程序（如PID控制模塊等）。A-B公司的1771-CFM可組態(tài)流量計(jì)模塊，可用于電力管理、自動(dòng)化、食品飲料和石油與天然氣中各種流量的測(cè)試和控制。此外，還有1771-QH力矩控制模塊、1771-TCM溫度控制模塊等。GE公司的PROLOOP過程控制器，可執(zhí)行PID控制、比例控制和級(jí)聯(lián)控制，且有單回路、多回路和自動(dòng)調(diào)試的三種方式。（3）機(jī)械加工的數(shù)字控制PLC和機(jī)械加工中的數(shù)字控制（NC）及計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）組成一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制，如著名的日本FANUC公司推出的SYSTEM10、11、12系列，已將CNC功能與PLC融為一體，專家預(yù)言，CNC系統(tǒng)將變成以PLC為主體的控制與管理系統(tǒng)。（4）機(jī)器人控制隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的形成，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，機(jī)器人的控制同樣可用PLC來實(shí)現(xiàn)，如美國(guó)JEEP公司焊接自動(dòng)生產(chǎn)線上使用的29個(gè)機(jī)器人，每臺(tái)都用一個(gè)PLC控制。（5）構(gòu)成多級(jí)分布式控制系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外正在興起工廠自動(dòng)化（FA）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，許多著名的PLC制造商都建立了自己的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，并開始逐步向制造自動(dòng)化通信協(xié)議MAP靠攏。多級(jí)分布式控制系統(tǒng)一般分為四級(jí)：第一級(jí)為實(shí)時(shí)控制，主要是順序控制；第二級(jí)為協(xié)調(diào)控制，用于協(xié)調(diào)各種機(jī)械的配合問題；第三極為PLC的裝入、管理數(shù)據(jù)的采集與之調(diào)度；第四極為數(shù)據(jù)處理，由上位計(jì)算機(jī)處理各種數(shù)據(jù)。四、可編程序控制器與計(jì)算機(jī)之間的通信近年來，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)得到了迅速的發(fā)展，相當(dāng)多的企業(yè)已經(jīng)在大量地使用可編程設(shè)備，如PLC、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、變頻器、機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等。將不同廠家生產(chǎn)的這些設(shè)備連在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由企業(yè)集中管理，已經(jīng)是很多企業(yè)必須考慮的問題。本設(shè)計(jì)任務(wù)不包含對(duì)壓濾機(jī)的通信問題進(jìn)行考慮，但是，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工作效率越來越高，設(shè)備的自動(dòng)化程度也在不斷的提高，通信是各個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的必要途徑。在工程自動(dòng)化中，計(jì)算機(jī)的通信功能作為各級(jí)之間接口是十分必要的。可編程序控制器與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，可使可編程序控制器與計(jì)算機(jī)互補(bǔ)功能的不足。對(duì)于控制，可編程序控制器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)設(shè)備都極為方便，對(duì)打印圖表，圖形顯示，中文輸出就遜色一些，而這些功能正是計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)。可編程序控制器與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，計(jì)算機(jī)通常僅用于編程，修改參數(shù)，系統(tǒng)管理方面，而不直接參與控制過程，而可編程序控制器在第一線脫機(jī)運(yùn)行，即使計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，也不會(huì)影響生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行?？删幊绦蚩刂破髋c計(jì)算機(jī)之間的通信一般是通

過RS-485口和RS-232C口進(jìn)行的，信息交換的方式為字符串方式，運(yùn)用RS-485和RS-232C通信，容易配置一個(gè)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的系統(tǒng)。將所有軟元件的數(shù)據(jù)和狀態(tài)由可編程序控制器送入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)采集這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，用計(jì)算機(jī)改變可編程控制器設(shè)備的初始值和設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)可編程控制器的直接控制，一旦確定了可編程控制器的控制指令格式就能很方便地與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，可以這樣說，凡具有RS-232口并能輸入輸出字符串地計(jì)算機(jī)都可以用于通信。第三章壓濾機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)第一節(jié)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如何設(shè)計(jì)可編程控制器的軟硬件，并構(gòu)成控制系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)選煤廠壓濾機(jī)控制系統(tǒng)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵，是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)和對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)的分析后，編寫了整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程（見圖3.1）繪制程序指令表分析控制要求

確定I/O設(shè)備選擇PLC分配I/O點(diǎn)數(shù)I/O接線圖的設(shè)計(jì)確定外圍電氣裝修 PLC外圍硬件線路設(shè)計(jì)控制面板的設(shè)計(jì)圖3.1壓濾機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程編寫設(shè)計(jì)說明書根據(jù)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，還要對(duì)每步的設(shè)計(jì)任務(wù)做出詳細(xì)的分析。（一）分析了解被控對(duì)象的工藝條件和控制要求，從中抽象出控制任務(wù)。①本設(shè)計(jì)以平頂山七星選煤廠的新型壓濾機(jī)為控制對(duì)象。②確定控制操作的基本方式（手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單步等），應(yīng)完成的動(dòng)作（動(dòng)作順序、動(dòng)作條件），以及必須的保護(hù)和連鎖等。（二）根據(jù)控制任務(wù)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的要求，統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)所需輸入信號(hào)（轉(zhuǎn)換開關(guān)、位置采樣信號(hào)、按紐等）和輸出信號(hào)（接觸器、輸出繼電器、電磁閥等）的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的PLC類型。（三）分配PLC的輸入/輸出接點(diǎn)，編制PLC輸入/輸出端子分配表，并畫出I/O端子接線圖。（四）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)梯形圖。根據(jù)狀態(tài)流程圖并參考電氣控制原理圖編制梯形圖程序，梯形圖的編制是整個(gè)軟件設(shè)計(jì)的核心工作。（五）將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令語(yǔ)句。為方便程序輸入，使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入PLC時(shí)，將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令語(yǔ)句。當(dāng)使用輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程，通過RS-232接口電纜將程序輸入到PLC中時(shí)。（六）輸入調(diào)試程序。將程序輸入到PLC中，CPU的自診斷功能可查到輸入程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤，對(duì)于有邏輯輸入錯(cuò)誤還需要設(shè)計(jì)者認(rèn)真檢查，或在模擬調(diào)試中發(fā)現(xiàn)并予以改正。在輸入程序無誤時(shí)，可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。對(duì)調(diào)試中出現(xiàn)的問題要逐一解決，直到調(diào)試成功。（七）各項(xiàng)任務(wù)都進(jìn)行完畢時(shí)，要對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行整理，編寫設(shè)計(jì)說明書。第二節(jié)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮其它因素(1)系統(tǒng)組成方案。(2)系統(tǒng)總的I/O點(diǎn)數(shù)。以此選擇PLC框架個(gè)數(shù)和I/O模塊數(shù)量。(3)控制系統(tǒng)的工藝流程，復(fù)雜程度。根據(jù)控制的復(fù)雜程度選定存儲(chǔ)器容量。(4)輸入/輸出設(shè)備規(guī)格。包括控制信號(hào)類型、大小，負(fù)載設(shè)備的性質(zhì)。以此確定輸入/輸出模塊類型。(5)CPU選擇。由存儲(chǔ)器容量、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和模塊類型、運(yùn)算功能和運(yùn)算速度等因素選擇合適的PLC機(jī)型。(6)根據(jù)輸入信號(hào)和輸出控制設(shè)備類型，選擇合適的I/O模塊。(7)按照模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序。第四章PLC的選型第一節(jié)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的工作過程分析壓濾機(jī)是選煤廠壓濾車間的重要設(shè)備，主要是對(duì)煤泥水進(jìn)行加壓過濾，提取產(chǎn)品煤泥。選煤廠的煤泥水經(jīng)管道注入攪拌桶，在攪拌電機(jī)的攪拌下，使煤泥水不至于沉淀。在壓濾機(jī)處于保壓狀態(tài)后，開啟入料泵電機(jī)，把煤泥水打入壓濾機(jī)，壓濾機(jī)在保壓狀態(tài)下對(duì)煤泥水進(jìn)行加壓過濾。等加壓過濾完成后，按下“暫停按鈕”開始卸壓，卸壓完成后就重新啟動(dòng)高壓油泵電機(jī)，由活塞帶動(dòng)回程閥回程。當(dāng)回程到位時(shí)，觸動(dòng)回程停止接近開關(guān)，回程接近開關(guān)發(fā)信號(hào)給PLC,使回程結(jié)束。進(jìn)入拉板階段，拉板電機(jī)啟動(dòng)，拉板的往復(fù)靠?jī)蓚€(gè)定時(shí)器T0和T1來完成。當(dāng)濾板拉完后，拉板器前進(jìn)觸動(dòng)前端限位開關(guān)，前端限位開關(guān)給PLC一個(gè)信號(hào)，使拉板器返回，拉板器返回到末端時(shí)，觸動(dòng)拉板停止接近開關(guān)，接近開關(guān)給PLC一個(gè)信號(hào)，PLC做出停機(jī)指令，一個(gè)工作流程結(jié)束，進(jìn)入下一個(gè)工作流程。壓濾機(jī)的工作過程分壓緊、保壓、回程、拉板四個(gè)階段。開始工作時(shí)先啟動(dòng)油泵電機(jī)，主接觸器得電，油泵工作，同時(shí)壓緊電磁閥得電，將板框壓緊。濾室內(nèi)壓力開始上升，當(dāng)液壓系統(tǒng)達(dá)到壓力上限25MPA時(shí)，電接點(diǎn)壓力表接通上限電路油泵電機(jī)自動(dòng)停止，此時(shí)壓濾機(jī)進(jìn)入自動(dòng)保壓狀態(tài)，保壓指示燈點(diǎn)亮。進(jìn)入保壓狀態(tài)后，按下“進(jìn)料啟動(dòng)”按紐啟動(dòng)進(jìn)料泵，慢慢開啟進(jìn)料閥，料漿通過止推板上的進(jìn)料孔進(jìn)入濾室，在規(guī)定的壓力下進(jìn)行加壓過濾。保壓期間，當(dāng)油壓降至電接點(diǎn)壓力表的下限（21MPA）時(shí)油泵電機(jī)重新啟動(dòng)，壓緊電磁閥動(dòng)作，壓力回升，達(dá)到25MPA時(shí)油泵電機(jī)又停止，如此循環(huán)。進(jìn)料過濾形成濾餅后，按下“暫?！卑粹o來清除保壓狀態(tài)，再按下“松開濾板”按紐，油泵電機(jī)重新啟動(dòng)，回程電磁閥動(dòng)作，活塞回程，濾板松開，當(dāng)活塞碰到回程限位開關(guān)后，回程電磁閥斷電。煤泥和水分離后，須將煤泥卸下。此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入拉板階段，按下“拉板卸餅”按紐后，啟動(dòng)拉板油泵電機(jī)，使前進(jìn)電磁閥得電，液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)拉板架前進(jìn)。定時(shí)時(shí)間到后（一般為5S,期間卸下濾渣），后退電磁閥自動(dòng)得電，驅(qū)動(dòng)拉板架后退，同時(shí)啟動(dòng)第二個(gè)定時(shí)器，第二個(gè)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到后，拉板機(jī)構(gòu)再自動(dòng)返回拉第二塊濾板，如此循環(huán)往返，直到拉完全部濾板，碰到前端限位開關(guān)后，后退電磁閥動(dòng)作，拉板架后退，碰到拉板停止接近開關(guān)自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)拉板時(shí)出現(xiàn)異常情況時(shí)，可以通過“拉線開關(guān)”中斷拉板動(dòng)作，排除故障后再次拉動(dòng)“拉線開關(guān)”使PLC控制動(dòng)作復(fù)位。第二節(jié)可編程控制器PLC的選型在PLC出現(xiàn)以前，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制多采用繼電接觸器控制系統(tǒng)。所謂繼電接觸器控制系統(tǒng)也就是由各種自動(dòng)控制電器組成的電器控制線路。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，能在一定范圍內(nèi)滿足單機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線的需要。但是它有明顯的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在有觸點(diǎn)的控制系統(tǒng)，觸點(diǎn)繁多，組合復(fù)雜，因而可靠性差。此外它是采用固定接線的專用裝置，靈活性差，不能滿足程序經(jīng)常改變，控制要求比較復(fù)雜的場(chǎng)合。伴隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，極大的推動(dòng)了可編程控制器的發(fā)展，功能日益增強(qiáng)，由于PLC的可靠性高、編程簡(jiǎn)單、通用性好、功能強(qiáng)大、體積小功耗低等優(yōu)點(diǎn)，使PLC廣泛的應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中，隨著PLC的成本不斷下降，又進(jìn)一步促進(jìn)了PLC的廣泛應(yīng)用。但并不是所有的控制都必須使用PLC,還可以使用計(jì)算機(jī)控制或繼電接觸器控制，那就要根據(jù)被控對(duì)象的具體情況來確定使用哪種控制系統(tǒng)。選煤廠壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中所需要的I/O點(diǎn)數(shù)較多，控制要求較復(fù)雜；現(xiàn)場(chǎng)處于工業(yè)環(huán)境，而又要求控制系統(tǒng)具有較高的可靠性；如果考慮到今后的發(fā)展，還需要完成與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信或聯(lián)網(wǎng)等。因此，該控制系統(tǒng)中應(yīng)首選PLC控制。PLC系統(tǒng)是以PLC為核心的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括PLC和輸入、輸出設(shè)備。完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是指PLC的選型和程序設(shè)計(jì)。由于PLC應(yīng)用在不同的場(chǎng)合，有不同的工藝流程，對(duì)控制功能有不同的要求等。因此，對(duì)PLC的選型一般可以從以下幾個(gè)方面來考慮：一、可編程序控制器物理結(jié)構(gòu)及控制方式的選擇根據(jù)物理結(jié)構(gòu)，可以將可編程序控制器分為整體式和模塊式。整體式每一I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，小型控制系統(tǒng)一般使用整體式可編程序控制器。模塊式的可編程序控制器的功能擴(kuò)展方便靈活，I/O點(diǎn)數(shù)的多少、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類和塊數(shù)等的選擇，比整體式可編程序控制器靈活的多，模塊式可編程序控制器還具備多種特殊I/O模塊供用戶選用，可完成各種特殊的控制任務(wù)，在判斷故障范圍和維修時(shí)更換模塊等也很方便。因此較復(fù)雜，要求較高的系統(tǒng)一般采用模塊式可編程序控制器。系統(tǒng)如有模擬量閉環(huán)控制、快速響應(yīng)、高速計(jì)數(shù)、通信聯(lián)網(wǎng)和運(yùn)動(dòng)控制等特殊要求，可以選用有相應(yīng)特殊I/O模塊的可編程序控制器計(jì)數(shù)，也可以選用內(nèi)置相應(yīng)功能的整體式可編程序控制器?？刂品绞娇煞譃閱螜C(jī)空控制、集中控制和分布式控制等，而在本次壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象主要是單臺(tái)壓濾機(jī)，因此控制方式為單機(jī)控制。由以上分析可知該控制系統(tǒng)中的I/O點(diǎn)數(shù)相對(duì)較少，且輸入/輸出量均為開關(guān)量，邏輯關(guān)系也并不是很復(fù)雜，屬于小型控制系統(tǒng)。因此在該控制系統(tǒng)中我選用整體式PLC來控制單臺(tái)壓濾機(jī)。二、CPU的能力CPU的能力是可編程序控制器最重要的性能指標(biāo)，也是選擇時(shí)首要考慮的問題。實(shí)際上I/O點(diǎn)數(shù)，響應(yīng)速度和軟件功能都屬于CPU的能力，后面分點(diǎn)提出，這里只說明除此之外的CPU能力?？删幊绦蚩刂破鞯腃PU能力還應(yīng)包括處理器的個(gè)數(shù)，根據(jù)處理器的個(gè)數(shù)和位數(shù)就可粗略了解該可編程序控制器的基本特征；CPU的存儲(chǔ)器的性能，存儲(chǔ)器是存放程序和數(shù)據(jù)的地方，從使用角度考慮存儲(chǔ)器的性能主要是可供用戶使用的存儲(chǔ)器能力。它應(yīng)包括存儲(chǔ)器的最大容量，可擴(kuò)展性，存儲(chǔ)器的種類。存儲(chǔ)器的容量選擇在下一點(diǎn)將單獨(dú)提出，存儲(chǔ)器擴(kuò)展性和種類多少則體現(xiàn)了系統(tǒng)構(gòu)成的方便和靈活；中間標(biāo)志，計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器的能力，這一性能實(shí)際上也體現(xiàn)了軟件功能。中間標(biāo)志的多少和類型對(duì)系統(tǒng)的使用性能具有一定關(guān)系，如果構(gòu)成的系統(tǒng)龐大，控制功能復(fù)雜，就需要較多的中間標(biāo)志。對(duì)于計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器不但要知道它們的多少，還要知道它們的計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)范圍。其它的性能參數(shù)，包括電流消耗，工作環(huán)境要求，壽命時(shí)間等?？傊珻PU的能力是一種綜合的性能指標(biāo)，而且要根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，以滿足工作應(yīng)用的要求。三、1/0點(diǎn)數(shù)的確定I/O點(diǎn)數(shù)是可編程序控制器的一個(gè)簡(jiǎn)單明了的性能參數(shù)，也是應(yīng)用計(jì)算機(jī)賽最直接的參數(shù)。在機(jī)型選擇時(shí)必須注意一下問題：產(chǎn)品手冊(cè)上給出的最大I/O點(diǎn)數(shù)的確卻含義，由于各公司的習(xí)慣不同，所給出的最大I/O點(diǎn)數(shù)含義并不完全一樣，有的給出的時(shí)I/O總點(diǎn)數(shù)，即包括輸入也包括輸出，也就是手冊(cè)上給出的點(diǎn)數(shù)是輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)之和，有的則分別給出最大輸入點(diǎn)數(shù)和最大輸出點(diǎn)數(shù)。要分清模擬量1/。點(diǎn)數(shù)和數(shù)字量1/。點(diǎn)的關(guān)系。有的產(chǎn)品模擬量1/。點(diǎn)數(shù)要占數(shù)字量1/。點(diǎn)數(shù)，有的產(chǎn)品則分別獨(dú)立給出且互相并無影響。遠(yuǎn)程I/O的考慮，對(duì)于較大的控制系統(tǒng)，控制對(duì)象較為分散，一般都要采用遠(yuǎn)程I/O,在選擇機(jī)型時(shí)，要注意可編程序控制器是否具有遠(yuǎn)程I/O的能力和能驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O點(diǎn)數(shù)。智能I/O的考慮，在機(jī)型選擇考慮I/O點(diǎn)數(shù)的同時(shí)，還要考慮智能I/O的能力，具有智能I/O模板可方便的解決高速計(jì)數(shù)，閉環(huán)控制等特殊的控制功能。I/O點(diǎn)數(shù)的余量，無論如何，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中要留有充分的I/O點(diǎn)數(shù)作為備用，這主要時(shí)基于二方面的考慮，一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更改，如果不留有充分的余量，一旦系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整，控制功能增加，就要全部推翻原有設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)，造成不必要的損失；二是手冊(cè)上給出的最大I/O點(diǎn)數(shù)都是在理想情況下獲得的參數(shù)，一旦滿負(fù)荷運(yùn)行，就要影響整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性，給系統(tǒng)帶來不良的影響，為了保證所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)時(shí)，建議根據(jù)實(shí)際I/O點(diǎn)數(shù)留有20%?30％的余量。在該壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中的I/O點(diǎn)數(shù)總共有28個(gè)，且都是開關(guān)量。該控制系統(tǒng)屬于小型控制系統(tǒng)，控制對(duì)象為單臺(tái)設(shè)備，不需要考慮遠(yuǎn)程I/O點(diǎn)。該系統(tǒng)中沒有高速計(jì)數(shù)、閉環(huán)控制等特殊控制功能，因此不必考慮智能I/O點(diǎn)。但考慮到對(duì)今后發(fā)展的需要，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更改、系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)整、通信、監(jiān)控等功能，因此在選擇PLC時(shí)，I/O點(diǎn)數(shù)要有一定的余量，一般要留20%?30%的余量。響應(yīng)速度對(duì)于數(shù)字量控制為主的工程應(yīng)用項(xiàng)目，可編程序控制器的響應(yīng)速度都可滿足實(shí)際需要，不必給以特殊的考慮。對(duì)于模擬量控制的系統(tǒng)，特別是具有較多閉環(huán)控制的系統(tǒng)則必須考慮可編程序控制器的響應(yīng)速度?？紤]響應(yīng)速度主要是從二個(gè)方面考慮。一是可編程序控制器程序的語(yǔ)句處理時(shí)間，另一個(gè)是可編程序控制器的掃描周期。一般手冊(cè)上都給出語(yǔ)句處理時(shí)間，而且是以處理1K的語(yǔ)句所需時(shí)間計(jì)算的。在實(shí)際應(yīng)用中要注意邏輯處理指令和字處理主令所需時(shí)間是不同的，有的產(chǎn)品中給出每條指令的處理時(shí)間。在PLC中給出的掃描周期都是最大的掃描周期時(shí)間，而系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行的掃描周期則與系統(tǒng)所連接設(shè)備的多少和應(yīng)用軟件的多少及復(fù)雜程序有關(guān)。在機(jī)型選擇時(shí)還應(yīng)該注意最大的掃描周期是否可以重新設(shè)定，如果可以重新設(shè)定，適應(yīng)性則更強(qiáng)。在有個(gè)特殊響應(yīng)速度要求的情況下，還要考慮系統(tǒng)中斷處理和直接控制I/O功能，這些功能可以隨時(shí)處理，而不變掃描周期的限制，當(dāng)然這些功能都是有一定的具體要求的，有的也與系統(tǒng)硬件配置有關(guān)。整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度還與輸入輸出有關(guān)，因?yàn)槿魏屋斎胼敵瞿０宥加幸欢ǖ臅r(shí)間滯后?？傊煌目刂茖?duì)象對(duì)響應(yīng)速度有不同的要求，要根據(jù)實(shí)際需要選擇可編程序控制器，控制對(duì)象信號(hào)變化速度快，則要求響應(yīng)速度快，控制對(duì)象信號(hào)變化速度慢，則要求響應(yīng)的速度就不同。在該控制系統(tǒng)中主要是對(duì)數(shù)字開關(guān)量的控制，一般的可編程控制器的響應(yīng)速度都能滿足實(shí)際的需要。該控制系統(tǒng)屬于間歇性的控制系統(tǒng)，對(duì)語(yǔ)句處理時(shí)間、程序掃描時(shí)間、輸入輸出時(shí)間的滯后不做過多考慮，而？1。的工作方式是不斷的循環(huán)掃描程序，PLC總的響應(yīng)延遲時(shí)間一般只有幾十毫秒，對(duì)于該控制系統(tǒng)是無關(guān)緊要的。存儲(chǔ)容量的選擇在初步估算時(shí)，對(duì)于僅需開關(guān)量控制的系統(tǒng)，將I/O點(diǎn)數(shù)乘以8,就是所需的存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)，這一要求一般都能滿足，在只有模擬量輸入，沒有模擬量輸出的系統(tǒng)中，一般要對(duì)模擬量信號(hào)作數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)濾波和比較運(yùn)算等操作。估算時(shí)可為每路模擬量準(zhǔn)備100個(gè)存儲(chǔ)器字，在既有模擬量輸入又有模擬量輸出的系統(tǒng)中，一般要對(duì)模擬量作閉環(huán)控制，涉及的運(yùn)算相當(dāng)復(fù)雜，需要的用戶存儲(chǔ)器比只有模擬量輸入時(shí)要多一些，估算時(shí)可為每路模擬量準(zhǔn)備200個(gè)存儲(chǔ)器字，當(dāng)模擬量路數(shù)較少時(shí)，應(yīng)將系統(tǒng)適當(dāng)增大，反之則應(yīng)將系統(tǒng)適當(dāng)減小。由于本人編程水平有限，在考慮存儲(chǔ)器的容量時(shí)，多留了一些裕量。在自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)存儲(chǔ)和對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)日?chǎng)合，對(duì)存儲(chǔ)器的要求是很大的，有時(shí)甚至要求可編程序控制器有十幾K字的甚至幾十K字的存儲(chǔ)容量。在選擇可編程序控制器的型號(hào)是不應(yīng)盲目追求過高的性能指標(biāo)，在I/O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量方面應(yīng)留有一定的裕量。作為單機(jī)小規(guī)?？刂剖褂玫膱?chǎng)合，由于工藝簡(jiǎn)單、程序固定，多數(shù)使用EPROM存儲(chǔ)器或EPROM+RAM存儲(chǔ)器。對(duì)于大、中規(guī)模的可編程序控制器，往往用于工藝比較復(fù)雜且多變的場(chǎng)合，程序改變較多，因此一般都使用CMOSRAM存儲(chǔ)器，且有后備電池，以便關(guān)機(jī)時(shí)存儲(chǔ)信息。存儲(chǔ)器的選擇有兩種方法：一種是根據(jù)編程實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算，這種方法可精確地計(jì)算出存儲(chǔ)器實(shí)際使用容量，缺點(diǎn)是要編完程序之后才能計(jì)算；另一種方法，也是我們常用的方法是估算法，用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，按下面給出的公式進(jìn)行估算。模擬量控制：M=Km[(10*DI)+(5*DO)+(100*AI)](4.1)多路采樣控制：M=Km{[(10*DI)+(5*DO)+(100*AI)]+[1+采樣點(diǎn)*0.25]}(4.2)開關(guān)量控制：M=I/O點(diǎn)數(shù)*8(4.3)式中，DI—數(shù)字(開關(guān)量)輸入信號(hào)DO一數(shù)字(開關(guān)量)輸出信號(hào)AI—模擬量輸入信號(hào)Km—每個(gè)節(jié)點(diǎn)所占有存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)M一存儲(chǔ)器容量該壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中的所有輸入輸出量都是開關(guān)量，由上面的估算公式可知所需存儲(chǔ)器的容量為：M=I/O點(diǎn)數(shù)*8=28*8=224(字)六、可編程序控制器的指令系統(tǒng)由于可編程序控制器應(yīng)用的廣泛性，各種機(jī)型所具備的指令系統(tǒng)也不完全相同，現(xiàn)代的可編程序控制器的指令功能越來越強(qiáng)，內(nèi)部元件的個(gè)數(shù)也越來越多。任何一種可編程序控制器都可以滿足開關(guān)量控制系統(tǒng)的要求，如果系統(tǒng)要求完成模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，PID閉環(huán)控制，運(yùn)動(dòng)控制等工作，可編程序控制器應(yīng)有算術(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳送等功能，有時(shí)甚至要求有開方、對(duì)數(shù)運(yùn)算和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算等功能。在機(jī)型選擇時(shí)，從指令系統(tǒng)方向應(yīng)注意下述內(nèi)容：指令系統(tǒng)的總語(yǔ)句數(shù)，這一點(diǎn)反映了整個(gè)指令所包括的全部功能；指令系統(tǒng)的種類，主要應(yīng)包括邏輯指令，運(yùn)算指令和控制指令，具體的要求則與實(shí)際要完成的控制功能有關(guān)；指令系統(tǒng)的表達(dá)方式，指令系統(tǒng)的表達(dá)方式有多種；應(yīng)用軟件的程序結(jié)構(gòu)圖，程序結(jié)構(gòu)有模塊化的程序結(jié)構(gòu)，有子程序式的程序結(jié)構(gòu)；軟件開發(fā)手段。在考慮指令系統(tǒng)這一性能時(shí)，還要考慮到軟件的開發(fā)手段，一般的廠家對(duì)可編程序控制器都配有專用的編程器，提供較強(qiáng)的軟件開發(fā)手段，有的廠家在此基礎(chǔ)上還開發(fā)了專用軟件，可利用通用的微型機(jī)作為軟件開發(fā)手段，這樣就更加方便了用戶的需要。七、機(jī)型選擇其它方面的考慮在考慮上述性能后，還要根據(jù)工程應(yīng)用實(shí)際考慮其它一些因素，包括：性能價(jià)格比，毫無疑問，高性能的機(jī)型必然需要較高的價(jià)格，在考慮滿足需要的性能后，還要根據(jù)工作的投資狀況來確定機(jī)型；備品備件的統(tǒng)一考慮，無論什么樣的設(shè)備，投入生產(chǎn)以后都要具有一定數(shù)量的備品備件，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一個(gè)工廠來說應(yīng)盡量與原有設(shè)備統(tǒng)一機(jī)型，這樣就可減少備品備件的種類和資金積壓，同時(shí)還有考慮備品備件的來源，所選機(jī)型要有可靠的訂貨來源；技術(shù)支持，選定機(jī)型時(shí)還要考慮有可靠的技術(shù)支持，這些支持包括必要的技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)計(jì)指導(dǎo)，系統(tǒng)維修等內(nèi)容。總之，在選擇系統(tǒng)機(jī)型時(shí)要依據(jù)前面所述的根據(jù)，按照可編程序控制器本身的性能指標(biāo)對(duì)號(hào)入座，選擇合適的系統(tǒng)。隨著PLC的推廣普及，PLC產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多，而且功能也日趨完善。合理選擇PLC,對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要作用。選擇PLC時(shí)，不僅應(yīng)考慮應(yīng)用系統(tǒng)目前的要求，還要考慮未來發(fā)展的需要。根據(jù)以上選型原則和壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的工作電流較大、動(dòng)作頻率不是很高的特點(diǎn)，并考慮留有一定的余量，選用日本三菱公司的FX2n系列PLC就可以滿足控制要求。當(dāng)然能滿足控制要求的PLC很多，像西門子系列PLC、歐姆龍系列PLC等，之所以要選用三菱系列PLC，是因?yàn)檫€要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。實(shí)驗(yàn)室里的PLC是三菱系列的，如果選用其它系列的PLC,設(shè)計(jì)的程序無法調(diào)試，就不能圓滿的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我的設(shè)計(jì)能力也得不到提高，因此選用三菱系列的PLC。八、I/O點(diǎn)數(shù)確定根據(jù)以上對(duì)控制要求的分析和壓濾機(jī)工作原理的分析，對(duì)壓濾機(jī)的原有輸入信號(hào)及負(fù)載情況進(jìn)行了分析綜合。對(duì)壓濾機(jī)可引入PLC的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，引入PLC的輸入信號(hào)18個(gè)，需要PLC控制輸出的點(diǎn)數(shù)為10個(gè)。具體有以下輸入控制信號(hào)：?jiǎn)?dòng)油泵按紐SB0、壓緊按紐SB1、進(jìn)料啟動(dòng)按紐SB2、進(jìn)料停止按紐SB3等10個(gè)，兩個(gè)壓力限位開關(guān)SP1H和SP1L，回程停止接近開關(guān)SQ1、拉板停止接近開關(guān)SQ2、前端限位接近開關(guān)SQ3，三個(gè)熱繼電器FR1、FR2、FR3等共18個(gè)輸入控制信號(hào)。輸出信號(hào)分別是驅(qū)動(dòng)接觸器KM1、KM2、KM3，電磁閥KA1?KA5、報(bào)警器KA6和保壓指示燈HL等10個(gè)輸出信號(hào)。根據(jù)上面分析可知這些輸入/輸出信號(hào)均為開關(guān)量，選擇PLC時(shí)不需要考慮A/D轉(zhuǎn)換模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊；因?yàn)槭菍?duì)單臺(tái)壓濾機(jī)進(jìn)行控制，所以也不需考慮通信模塊。結(jié)合所需的I/O點(diǎn)數(shù)和PLC的選型原則，選用三菱公司的整體式FX2n-48MR-001型PLC就可以滿足控制要求。九、FX2n-48MR-001型PLCFX2n-48MR-001型PLC是三菱公司生產(chǎn)的一款小型整體式（單元式或箱體式）PLC。該款PLC的CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個(gè)箱狀外殼內(nèi)，結(jié)構(gòu)非常緊湊，體積小價(jià)格低。整體式PLC有不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元和擴(kuò)展單元組成，基本單元內(nèi)有CPU模塊、I/O模塊和電源，擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O模塊和電源，基本單元和擴(kuò)展單元之間用扁平電纜連接。整體式PLC一般配有特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元和通信單元等，使PLC的功能得以擴(kuò)展。這種結(jié)構(gòu)的PLC適用于工業(yè)生產(chǎn)中的單機(jī)控制。三菱公司的FX系列PLC吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)，它的基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，寬度不同。它們之間用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方形。其性能見表4.1：表4.1^n系列PLC的性能指標(biāo)型號(hào)I/O點(diǎn)用戶程序步功能指通信功基本指令執(zhí)模擬量要數(shù)令能行時(shí)間求FX2n16?內(nèi)置8K步298強(qiáng)0.08 (微有256RAM妙）（1）.FX系列的主要特點(diǎn):.系統(tǒng)配置靈活方便FX系列PLC的基本單元可獨(dú)立構(gòu)成控制系統(tǒng)。除基本單元外，還備有不同點(diǎn)數(shù)和不同輸出類型的擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，用以擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)以及改變I/O特性。此外，還有各種功能模塊用以完成各種高級(jí)功能。FX2n-48MR-001的基本單元見表4.2：表4.2FX2n-48MR-001的基本單元擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)型號(hào)輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù) 數(shù)FX2n-耕喟%建 24 48?64.具有在線和離線編程功能FX系列PLC可以在線寫入或修改程序，具有豐富的編輯和搜索功能，可以實(shí)現(xiàn)元件控制和測(cè)試功能，還可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行離線編程。.高速處理功能FX系列PLC內(nèi)置多點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器，可對(duì)輸入脈沖計(jì)數(shù)而無需增加任何其他設(shè)備。利用不受掃描周期限制的直接輸出功能可實(shí)現(xiàn)定位控制。對(duì)具有優(yōu)先權(quán)和緊急情況輸入，可采用中斷輸入方式，使之快速響應(yīng)，防止意外事故發(fā)生。.高級(jí)功能FX系列PLC提供多種應(yīng)用指令，以適應(yīng)各種應(yīng)用場(chǎng)合，如實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳遞、比較、移位等多種功能。（2）FX系列PLC的一些指標(biāo)PLC適用在工業(yè)環(huán)境下，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，能在惡劣環(huán)境下工作，但也有PLC自身的能力限制，超出了自身承受能力范圍，就會(huì)影響PLC的正常工作，甚至造成PLC的故障、毀壞生產(chǎn)設(shè)備、造成人員傷亡等。FX系列PLC的一些使用環(huán)境指標(biāo)（見表4.3）表4.3FX系列PLC的一些使用環(huán)境指標(biāo)環(huán)境溫度 使用時(shí)：0?55℃。儲(chǔ)存時(shí)：-20?+70℃環(huán)境濕度 35%?89%RH（不結(jié)露）用噪聲仿真器產(chǎn)生電壓為1000VP-P,噪聲脈沖寬度為1微抗噪聲干 妙，擾 頻率為30?100Hz的噪聲，在此噪聲干擾下PLC工作正常耐壓 AC1500V3min 所有端子與接地端絕緣電阻 5兆歐以上（DC500V兆歐表） 之間接地 采用第三種接地，不接地時(shí)，亦可浮空使用環(huán)境 無腐蝕性氣體，無塵埃選擇哪種型號(hào)的PLC，還要看該型號(hào)PLC的性能指標(biāo)，看這些性能指標(biāo)能否滿足工業(yè)控制的要求，如指令的運(yùn)算處理速度、存儲(chǔ)容量的大小、指令數(shù)能否滿足編程的需要等。下面給出了FX系列PLC的性能指標(biāo)（見表4.4）表4.4FX2nPLC功能技術(shù)指標(biāo)運(yùn)算控制方式 存儲(chǔ)程序反復(fù)運(yùn)算方法，中斷命令輸入輸出控制方批處理方式（在執(zhí)行END指令時(shí)），但有輸入輸出刷新指式 令

基本指令運(yùn)算處 應(yīng)用基本指令運(yùn)算處 應(yīng)用理速度 指令程序語(yǔ)言程序容量存儲(chǔ)器形式基本步進(jìn)指令應(yīng)用（1.52微妙?數(shù)百微妙）/指令

繼電器符號(hào)+步進(jìn)梯形圖方式內(nèi)附8K步RAM,最大16K步基本（順控）指令27個(gè)，步進(jìn)指令2個(gè)從以數(shù)上平令2n系列PLC的各項(xiàng)技術(shù)及性能指標(biāo)來說，選用FX2n-48MR-001型PLC不僅能滿足目前對(duì)壓濾機(jī)的控制要求，還能滿足今后發(fā)展的需要，如果想增加通信功能，可增加通信模塊即可。第五章硬件設(shè)計(jì)

第一節(jié)PLC的使用環(huán)境PLC工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，各功能模塊配套方便，可減少大量的繼電器，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)繼電器控制難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜控制，可充分利用PLC軟件，使電器控制嚴(yán)格執(zhí)行互鎖，對(duì)許多涉及安全問題或比較重要的互鎖不易采用軟件互鎖而應(yīng)盡量采用硬件互鎖，提高系統(tǒng)的可靠性。PLC硬件應(yīng)用的要求：要應(yīng)用好PLC，防止產(chǎn)生不應(yīng)有的損壞，其硬件必須符合和滿足如下應(yīng)用的要求：一、物理環(huán)境1、環(huán)境溫度：0?60℃，最好40℃，在PLC安裝處，要安裝一個(gè)通風(fēng)排氣扇散熱。2、環(huán)境濕度：一般在35%?85%以下并無凝結(jié)現(xiàn)象。3、止空氣中含有金屬粉塵或腐蝕性氣體以及太陽(yáng)紫外線直射，將控制柜進(jìn)行封閉。4、免PLC主機(jī)直接受到震動(dòng)或撞擊，遠(yuǎn)離震動(dòng)、沖擊源。二、電氣環(huán)境1、音措施：采取屏蔽電纜線、屏蔽層和遠(yuǎn)離帶噪音的電磁開關(guān)等。2、磁波干擾：采取可靠接地和封閉方法。第二節(jié)電動(dòng)機(jī)的選型在壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)是重要的動(dòng)力設(shè)備，也是壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象。該系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)是和壓濾機(jī)是相配套的，型號(hào)已經(jīng)給出，有高壓油泵電機(jī)（作用是給壓濾機(jī)提供需要的壓力）、拉板油泵電機(jī)（作用是驅(qū)動(dòng)拉板機(jī)械手進(jìn)行拉板動(dòng)作）、入料泵電機(jī)（作用是把料漿打入壓濾機(jī)內(nèi)）。電動(dòng)機(jī)的選型主要根據(jù)油泵的負(fù)載功率來選擇電動(dòng)機(jī)的容量。由于電動(dòng)機(jī)型號(hào)已經(jīng)確定，所以對(duì)電動(dòng)機(jī)選型不做考慮。下面給出三個(gè)電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)（見表5.1、表5.2、表5.3）（1）高壓油泵電機(jī)：表5.1高壓油泵電機(jī)的相關(guān)參數(shù)名稱 高壓油泵電機(jī)型號(hào) YYB160M-4額定功率 11KW額定電流 22.5A額定電壓 380V額定轉(zhuǎn)速 1456r/min額定頻率 50Hz生產(chǎn)廠家無錫市金億達(dá)防爆電機(jī)有限公司（2）拉板油泵電機(jī)：表5.2拉板油泵電機(jī)的相關(guān)參數(shù)名稱 拉板油泵電機(jī)型號(hào) Y112M-4額定功率 4.0KW額定電流 8.6A額定電壓 380V額定轉(zhuǎn)速 1440r/min額定頻率 50Hz生產(chǎn)廠家江蘇大中機(jī)電有限公司（3）入料泵電機(jī)：表5.3入料泵電機(jī)的相關(guān)參數(shù)名稱 入料泵泵電機(jī)型號(hào) Y315S-2額定功率 110KW額定電流 200A額定電壓 380V額定轉(zhuǎn)速 2980r/min額定頻率 50Hz生產(chǎn)廠家浙江永發(fā)電機(jī)有限公司第三節(jié)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)所用電器的選型一、按鈕按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的主令電器。按鈕是手動(dòng)開關(guān)，通常用來接通或斷開小電流控制的電路，一般用在低壓控制電路中，用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)。按鈕是由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼組成，通常做成復(fù)合式，即具有常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)上一般分為緊急式、鑰匙式和旋鈕式。其中緊急式表示緊急操作，按鈕上裝有蘑菇型鈕帽，顏色為紅色，一般安裝在操作臺(tái)明顯位置上。按鈕分為常開按鈕、常閉按鈕、以及將常開、常閉封裝在一起得復(fù)合按鈕。按鈕在系統(tǒng)中有啟動(dòng)、停止、復(fù)位、清零、選擇等作用。按鈕主要依據(jù)所需的點(diǎn)數(shù)、使用場(chǎng)合及顏色來選擇。為避免按鈕誤操作，通常將按鈕做成紅、綠、黑、黃、藍(lán)、白、灰等顏色。按照國(guó)標(biāo)GB5226-85規(guī)定，“停止”和“急停”按鈕必須用紅色；“啟動(dòng)”按鈕用綠色；“啟動(dòng)”與“停止”交替動(dòng)作得按鈕用黑色、白色或灰色，不能用紅色或綠色；“點(diǎn)動(dòng)”按鈕用黑色等等。常用得按鈕型號(hào)有LA2、LA10、LA18、LA19、LA20及新型號(hào)LA25;除此外，還有引進(jìn)的國(guó)外其他產(chǎn)品。按鈕一般適用于交流電壓500V以下、直流電壓440以下、額定電流5A以下的控制線路中。一般性的按鈕可選用LA18-22型，其中-常開-常閉觸頭各兩個(gè)；緊急按鈕可選用LA18-22J型；當(dāng)按鈕作為選擇開關(guān)時(shí)可選用帶指示燈的按鈕，可選用LA19-11B/D。在壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中為避免緊急事故的發(fā)生，不至于給設(shè)備和人身安全帶來危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)立于控制系統(tǒng)的“緊急停止按鈕”。事故發(fā)生時(shí)按下“緊急停止按鈕”使PLC和所控制的設(shè)備斷開，等到事故排除后再使“緊急停止按鈕”復(fù)位。選用了日本富士公司生產(chǎn)的AR30V1E-11R型的緊急停止操作按鈕開關(guān)，該按鈕開關(guān)頭直徑較大，操作起來方便、快速、安全。按鈕被按下去后，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)按鈕頭進(jìn)行復(fù)位，大大增加了壓濾機(jī)的安全性能，減少了控制面板誤動(dòng)作的可能性，為操作人員的安全提供了保障。下面給出了AR30V1E-11R型按鈕的參數(shù)（見表5.4）表5.4AR30V1E-11R型按鈕的參數(shù)品牌 FUJI/富士 型號(hào)AR30V1E-11R額定發(fā)熱電流 10(A) 頭部保護(hù)等級(jí) 一級(jí)最高電壓 600AC(V) 按鈕顏色 紅色多用于自鎖型緊急停止控制.比用途一如沖沖床，型壓機(jī)等緊急停止.一,一乙，， ,壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中還有“啟動(dòng)按鈕”、“壓緊按鈕”、“暫停按鈕”、“松板按鈕”等9個(gè)按鈕，這些按鈕沒有特殊的要求，選用一般的按鈕就可以完成控制任務(wù)。長(zhǎng)江電氣集團(tuán)的LA18系列按鈕適合用于交流50HZ、電壓至380伏及直流電壓至220伏的磁力起動(dòng)器、接觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠(yuǎn)控制之用。選用長(zhǎng)江電氣集團(tuán)生產(chǎn)的LA18系列控制按鈕中的LA18-22型，該型按鈕的相關(guān)參數(shù)(見表5.5)表5.5LA18-22型按鈕的相關(guān)參數(shù)型號(hào)交流LA18-22380鈕的顏色紅、綠、黃、黑額定電壓(V)直流220外形尺寸48*36*69額定發(fā)熱電流(A)5安裝尺寸M24*1.25常開2觸、頭接對(duì)數(shù)近(開對(duì))關(guān)常閉2結(jié)構(gòu)形式一般鈕接近開關(guān)是一種毋需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械接觸而可以操作的位置開關(guān)，當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動(dòng)作距離時(shí)，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)交流或直流電器或給計(jì)算機(jī)裝置提供控制指令。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器(即無無觸點(diǎn)開關(guān))，它有行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)的特性，同時(shí)具有傳感性能，且動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。接近開由三大部分組成:振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬物體接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開磁信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式這檢測(cè)目的。物體離傳感器越近，線圈內(nèi)的阻尼就越大，阻尼越大，傳感器振蕩器的電流越小。工作原理圖如下圖5.1：物體LC振蕩器開關(guān)級(jí)放大輸出級(jí)圖5.1接近開關(guān)的工作原理圖（一）接近開關(guān)的選擇原則：對(duì)于不同的材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離，應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān)，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價(jià)格比，為此在選型中應(yīng)遵循以下原則：①.當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí)，應(yīng)選用高頻振蕩型接近開關(guān)，該類型接近開關(guān)對(duì)鐵銀、A3鋼類檢測(cè)體檢測(cè)最靈敏。對(duì)鋁、黃銅和不銹鋼類檢測(cè)體，其檢測(cè)靈敏度就低。②.當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí)，如；木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。③金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí)，應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。④.對(duì)于檢測(cè)體為金屬時(shí)，若檢測(cè)靈敏度要求不高時(shí)，可選用價(jià)格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。（二）接近開關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)①.動(dòng)作距離測(cè)定；當(dāng)動(dòng)作片由正面靠近接近開關(guān)的感應(yīng)面時(shí)，使接近開關(guān)動(dòng)作的距離為接近開關(guān)的最大動(dòng)作距離，測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。②.釋放距離的測(cè)定；當(dāng)動(dòng)作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面，開關(guān)由動(dòng)作轉(zhuǎn)為釋放時(shí)，測(cè)定動(dòng)作片離開感應(yīng)面的最大距離。③動(dòng)作頻率測(cè)定；用調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)膠木圓盤，在圓盤上固定若干鋼片，調(diào)整開關(guān)感應(yīng)面和動(dòng)作片間的距離，約為開關(guān)動(dòng)作距離的80%左右，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，依次使動(dòng)作片靠近接近開關(guān)，在圓盤主軸上裝有測(cè)速裝置，開關(guān)輸出信號(hào)經(jīng)整形，接至數(shù)字頻率計(jì)。此時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，逐步提高轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速與動(dòng)作片的乘積與頻率計(jì)數(shù)相等的條件下，可由頻率計(jì)直接讀出開關(guān)的動(dòng)作頻率。④重復(fù)精度測(cè)定；將動(dòng)作片固定在量具上，由開關(guān)動(dòng)作距離的120%以外，從開關(guān)感應(yīng)面正面靠近開關(guān)的動(dòng)作區(qū)，運(yùn)動(dòng)速度控制在0.1mm/s上。當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)，讀出量具上的讀數(shù)，然后退出動(dòng)作區(qū)，使開關(guān)斷開。如此重復(fù)10次，最后計(jì)算10次測(cè)量值的最大值和最小值與10次平均值之差，差值大者為重復(fù)精度誤差.（三）控制系統(tǒng)中接近開關(guān)的選擇在壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中有三個(gè)地方用到接近開關(guān)，分別是回程停止接近開關(guān)SQ1（壓濾完成后，使壓緊板回程到位時(shí)停止）、拉板停止接近開關(guān)SQ2（拉板完成后，使拉板器返回到位