【正文】 .........................12 模擬值的精度 ..............................................................................................13 不同測量范圍下模擬量表達方式 ..................................................................14 ..........................................................................................................15 溫度傳感器 ...........................................................................................................15 壓力傳感器 ...........................................................................................................16 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 物位傳感器 ...........................................................................................................16 流量傳感器 ............................................................................................................17 電流傳感器 ...........................................................................................................17 5 .PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 ...............................................................................................20 控制系統(tǒng)的輸入輸出變量的分析 ...........................................................................20 模擬量輸入與輸出 ........................................................................................20 開關(guān)量的輸入輸出 ........................................................................................20 PLC 的 I/O 模塊的選型 ...........................................................................................20 數(shù)字量輸入模塊的選型 .................................................................................20 數(shù)字量輸出模塊選型 ..................................................................................22 模擬量輸入模 塊選型 ...................................................................................24 CPU 的選型 .........................................................................................................26 電源的選擇 ...........................................................................................................26 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .......................................................................................................26 程序設(shè)計前準備 ..........................................................................................26 程序設(shè)計 .....................................................................................................29 人機界面的設(shè)計 ....................................................................................................35 .............................................................................................................................38 參考文獻 .......................................................................................................................39 致 謝 ............................................................................................................................40 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 1 1． 緒 論 課題概述 課題來源 該論文課題來源于與重慶鍵英液壓機電有限公司的項目合作。原本沒有要求一定要用 PLC 做系統(tǒng)，曾經(jīng)用單片機做過一個系統(tǒng)。雖然單片機設(shè)計的系統(tǒng)價格更廉價些，但是由于其運行的穩(wěn)定性、可靠性、控制精度、以及運行速度都不是很理想。由于 PLC 可靠性高，抗干擾能力強，能夠用于惡劣的控制環(huán)境且運行靈活性和通用性很高，功能強大，維護也方便，所以決定用 PLC 來做油站潤滑系統(tǒng)。 課題背景及意義 目前國內(nèi)隨主機配套的油站的配套電控產(chǎn)品大多還停留在過去的傳統(tǒng)控制方式上，與當(dāng)前的生產(chǎn)管理方式和控制水平不相適應(yīng)。 由于傳統(tǒng)方式控制柜均采用繼電器硬連線實現(xiàn)電控與聯(lián)鎖保護，存在著諸如可靠性低、聯(lián)鎖保護功能少及故障幾率高等許多問題，計算機全線監(jiān)控系統(tǒng)的信號聯(lián)鎖少甚至沒有，影響了現(xiàn)場巡檢、中控現(xiàn)場集中管理且在實際應(yīng)用中，由于現(xiàn)場情況的變化，使得傳統(tǒng)方式下的控 制柜的安裝與調(diào)試難度加大，進而影響了產(chǎn)品的加工質(zhì)量等。尤其對于需要在惡劣外界條件下工作的主機而言，其油站一般都放在主機旁供油，由于粉塵、振動等原因經(jīng)常使油站的控制和保護功能失靈。由于油站的控制失靈這就容易導(dǎo)致主機的主軸和軸承長期工作在非良好潤滑狀態(tài)下，最后主軸因為長期處于摩擦、磨損以及高溫環(huán)境條件下而壽命縮短甚至直接燒壞電機等。針對這些情況，重慶鍵英液壓機電有限公司決定采取自主設(shè)計的油站自動控制系統(tǒng)。這里我們選用基于 PLC 的油站潤滑控制系統(tǒng)設(shè)計。 PLC 的特點介紹。 （一）可靠性極高、抗干擾能 力很強 可靠性是 PLC 最突出的特點之一。 PLC 本身平均無故障時間可達幾十萬小時。一年有 8765 小時，這意味著 PLC 連續(xù)使用幾十年不會出問題，通常高于 35年以上，可稱得上無故障設(shè)備。 主要通過以下措施來提高可靠性： 1）從硬件設(shè)計、元器件的選擇到工藝制作都極為嚴格。 2）采取了一系列的抗干擾措施，例如 PLC 的 I/O 模塊都采用了光電隔離技術(shù)。 3）采用了冗余技術(shù)（可以根據(jù)需要采用多 CPU）。 重慶大學(xué)本科學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 2 4）采用了故障診斷和自動恢復(fù)技術(shù)。 ： 1）對所有的 I/O 接口電路都采用光電隔離。 2）對所有的輸入端均采用 RC 濾波，對于高速輸入端還采用了軟件數(shù)字濾波。 3）內(nèi)部采用電磁屏蔽措施，防止輻射干擾。 4）采用優(yōu)良的的開關(guān)電源，防止由電源回路串入的干擾信號。 5）完善的接地。 6）采用諸如數(shù)字濾波、指令復(fù)執(zhí)、程序回卷、差錯校驗等一系列軟件抗干擾措施。 7） PLC 采用了周期循環(huán)掃描工作方式。其本身就有利于屏蔽干擾。因為這種方式對輸入輸出操作是集中進行的。在一個循環(huán)周期中，僅有一小段時間進行I/O 處理。因為干擾就是在輸入采樣時間內(nèi)進入 PLC 內(nèi)部的，因此 PLC 在運行時，大部分干擾都被阻擋在 PLC 之外。 （二）編程簡單，使用方便 PLC 的梯形圖語言與繼電器控制電路很相似，編程直觀、容易掌握，不需要專門的計算機知識，只要具有一定電工知識的人很快能學(xué)會。 （三）功能齊全、通用性強、靈活性好 除了 PLC 的常規(guī)功能外，大量的特殊功能模塊使 PLC 功能大大增強。當(dāng)控制系統(tǒng)要求變動或者改變控制功能時，大部分只需要修改程序即可滿足要求，故靈活性好。 圖 PLC 簡單結(jié)構(gòu) 重慶大學(xué)本科學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 3 （四）設(shè)計、安裝容易、維護工作量小 如上圖所示我們只需要編程設(shè)置內(nèi)部的 I/O 關(guān)系就夠了，而不需要過多的改 動虛線框外面的接線設(shè)備。 （五）體積小、功耗低、便于機電一體化 由于體積小， PLC 很容易嵌入機械設(shè)備內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想設(shè)備。 （六）聯(lián)網(wǎng)方便，便于系統(tǒng)集成，性價比高 PLC 配置了各種通訊接口例如 RS485，以及通訊模塊，這便于實現(xiàn) “管、控一體化 ”。 PLC 的選型 生產(chǎn) PLC 的廠家有很多， 比較知名的有西門子、斯耐德、 ABB、三菱，歐姆龍等，國內(nèi)也有很多生產(chǎn)廠家，例如和利時、浙大中控、智達等?？紤]到該系統(tǒng)用戶方的要求穩(wěn)定性能較高，且運用環(huán)境惡劣，因此決定選擇性能較好的國外PLC，由于第一次做工控，通過各種渠道了解了下國外一些 PLC 的相關(guān)情況，基本上各有優(yōu)劣，通過了解之前一些工程師對西門子 PLC 的應(yīng)用經(jīng)歷得知西門子系列產(chǎn)品的性能不錯，且價格比較合理，售后等服務(wù)也較好，各種學(xué)習(xí)資料也齊全，這也為以后各種技術(shù)難題提供了幫助，多方考慮決定采用西門子 PLC?？紤]到日后維護方便、系統(tǒng)的規(guī)模這里選擇了西門子模塊化的 S7300 系列 PLC。 西門子 S7300 PLC 的組成 S7300 簡介 S7300 是模塊化的中小型 PLC，適用于中等性能的控制要求，具有品種繁多的 CPU 模塊、信號模塊和功能模塊，用戶可以根據(jù)具體的情況選擇合適的模塊而且維修更換也方便。 S7— 300 的每個 CPU 都有個編程用的 RS485 接口，使用西門子的 MPI 通訊協(xié)議。有的 CPU 還帶有集成的現(xiàn)場總線 PROFIBUS— DP 接口或者 PtP 串行通信接口。 S7300 有很高的電磁兼容性和抗振動抗沖擊能力和很強的耐污染性。 通過系統(tǒng)功能和系統(tǒng)功能塊的調(diào)用，用戶可以使用集成在操作系統(tǒng)內(nèi)的程序，從而顯著減少所需要的用戶存儲器容量，它們可以用于中斷處理、出錯處理、復(fù)制和處理數(shù)據(jù)等。 S7300 使用 STEP7 作為編程軟件，功能非常強大，可以使用多種編程語言，有的編程語言還可以互相轉(zhuǎn)換。利用 STEP7 來為所有的模塊和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置參數(shù)。 S7300 已經(jīng)將 HMI 服務(wù)集成到操作系統(tǒng)內(nèi)，大大減少人機對話的編程要求。S7300 按照指定的刷新速度自動地將數(shù)據(jù)傳送給 SIMATIC 人機界面。 硬件組成 S7300 采用緊湊的、無槽位限制的模塊結(jié)構(gòu)。 一臺 S7300 PLC 可由以下部 重慶大學(xué)本科學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）