【正文】 技術(shù)。這也就是將來中國工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方向和趨勢。中國的經(jīng)濟(jì)在高速度的發(fā)展同時(shí)也需要這樣技術(shù)來促進(jìn)和加快步伐，相信中國未來在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)成熟以后，中國的經(jīng)濟(jì)也將有飛躍性的提高。 PLC簡介 PLC定義可編程控制器，簡稱之為PLC（ProgrammableLogic Controller），它是依據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新型的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，可編程控制器是在1987年的國際電工委員會（International ElectricalCommittee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)方案中對可編控制器PLC進(jìn)行定義：可編程控制器PLC是一種特地為了能夠在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子產(chǎn)品操作裝置，它是采用可編制程序的存儲器，它是用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算和順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算等操作的一系列指令，并且能通過數(shù)字式或則模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)過程?？删幊炭刂破髋c其有關(guān)的外圍設(shè)備都是按照方便與工業(yè)控制系統(tǒng)融合形成一個(gè)完整體，也便于擴(kuò)展其功能的原則標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。 圖13 西門子PLC 圖14 歐姆龍PLC PLC的發(fā)展過程PLC是上個(gè)世紀(jì)六十年代末，美國的一個(gè)通用汽車公司（GM）在根據(jù)采集市場的形態(tài)與生產(chǎn)發(fā)展的需要，而提出來“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰(zhàn)略。當(dāng)時(shí)美國為了要實(shí)現(xiàn)以上這種戰(zhàn)略決策，如果是依靠原有的工業(yè)控制裝置是非常明顯不能夠的，那必須就要有一種新型產(chǎn)品的工業(yè)控制裝置，它是具有可以隨著生產(chǎn)產(chǎn)品的改變，可以靈活而方便地改變其控制方案以滿足對控制的不同的要求。一九六九年，當(dāng)時(shí)著名的美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）按照通用汽車公司的功能要求，就開發(fā)研究出了這種滿足符合要求的工業(yè)控制裝置，并且在通用汽車公司內(nèi)的一條汽車生產(chǎn)線上投入得到了首次運(yùn)用并取得非常顯著效果。之后就根據(jù)這種工業(yè)控制裝置又可以很方便的通過編程而改變控制方案這一重要特點(diǎn)，以及專門用于邏輯控制的這種情況，稱這種工業(yè)控制裝置為可編程序控制器（Programmable Logic Controller），簡稱為PLC。從上個(gè)世紀(jì)六十年代年到現(xiàn)今，可編程控制器PLC已經(jīng)經(jīng)歷了四代改革換代：第一代的可編程控制器PLC大部分都是用的一位機(jī)開發(fā)，是運(yùn)用磁芯存儲器存儲的，當(dāng)時(shí)它只具有邏輯控制功能。然而之后的第二代可編程控制器PLC產(chǎn)品當(dāng)中更換成了8位的微處理器以及半導(dǎo)體存儲器，可編程控制器PLC產(chǎn)品也就是從這第二代開始了它的系列化產(chǎn)品。在第三代的PLC產(chǎn)品具有著高性能的微處理器及位片式CPU在PLC中得到廣泛使用，可編程控制器PLC的運(yùn)行處理速度也就得到了大幅度提高，從而使它往多功能化以及聯(lián)網(wǎng)通信化等方向發(fā)展。最后在第四代的PLC產(chǎn)品不僅僅全面使用16位和32位高性能的微處理器， PLC發(fā)展到了二十世紀(jì)八十年代到九十年的代中期時(shí)候得到了快速發(fā)展，在全世界的范圍內(nèi)，PLC年增長率一直保持在百分之三十至百分之四十的同時(shí)，可編程控制器PLC它的功能也不斷得到完善，今天的PLC是不僅能夠進(jìn)行邏輯的控制功能、過程控制的功能、運(yùn)動(dòng)控制的功能、數(shù)據(jù)處理的功能、還是具有聯(lián)網(wǎng)通信功能的多功能控制器。人們也高度評價(jià)了PLC及其網(wǎng)絡(luò)的重要性，認(rèn)為它是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。 PLC的特點(diǎn)PLC具有以下特點(diǎn)可靠性PLC可以不需要運(yùn)用大量的元件。這樣它們之間的連接線也就得到了減少。同時(shí)，它的維修又可以簡單了，維修時(shí)間也減少了。同是PLC它也具有一定的可靠性。例如：斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。易操作性PLC有著較高的易操作性。操作方便，編程簡單，容易維修等等特點(diǎn)，一般情況下是不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤，編程出錯(cuò)率低。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用，有程序輸入和程序更改的操作。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員就可以很快找到故障的部位，不需大量時(shí)間去排查。靈活性PLC采用的編程語言有梯形圖、功能表圖、功能模塊等編程語言。多種編程方法使編程可以簡單、應(yīng)用范圍廣泛。操作十分的靈活方便，監(jiān)視和控制變量也是十分容易。2 項(xiàng)目概況 本設(shè)計(jì)主要工作及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包含以下幾方面的工作：根據(jù)廠方的要求進(jìn)行生產(chǎn)線中的二次清洗PLC程序的編寫、調(diào)試及修改；對生產(chǎn)線中二次清洗PLC程序用西門子模擬進(jìn)行調(diào)試校準(zhǔn)；在這次的論文設(shè)計(jì)里我打算從以下幾個(gè)方面來說明我在這次設(shè)計(jì)以及我在設(shè)計(jì)當(dāng)中所發(fā)現(xiàn)的問題和解決問題的方法：硅電池板切削液回收生產(chǎn)線中的二次清洗自動(dòng)控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，包括生產(chǎn)線二次清洗的整體結(jié)構(gòu)、主要工藝流程、老師要求的控制效果的設(shè)計(jì)思路。硅電池板切削液回收生產(chǎn)線中二次清洗自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，包括PLC的選型和硬件電路設(shè)計(jì)的選擇。硅電池板切削液回收生產(chǎn)線中二次清洗控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，包括生產(chǎn)線二次清洗的控制方式、閥門開關(guān)控制、水位高低檢測控制、材料進(jìn)出順序和各個(gè)有關(guān)方面之間的銜接。 生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)線的主要工藝流程主要分五個(gè)流程：第一次清洗補(bǔ)水（先打開閥門Q26），第一次上料（先打開閥門Q26QQ275再打開電機(jī)P202）第二次清洗補(bǔ)水（先打開閥門Q270、），第二次上料（先打開閥門Q26Q26Q2再打開電機(jī)P203）第三次清洗補(bǔ)水（先打開閥門Q27），第三次上料（先打開閥門Q26Q26Q1再打開電機(jī)P203）第四次清洗補(bǔ)水（先打開閥門Q27），第四次上料（先打開閥門Q26Q26Q2再打開電機(jī)P203）第五次送料（打開Q26Q26Q275再打開電機(jī)P203）這五個(gè)流程順序緊密聯(lián)合共同構(gòu)成了硅電池板切削液回收生產(chǎn)線中二次清洗。詳細(xì)見圖21 流程圖圖21 流程圖 生產(chǎn)線的控制方式生產(chǎn)線的控制要求具備三種控制方式： 自動(dòng)控制能夠在沒有人直接控制的情況下，生產(chǎn)線能夠按照PLC編制的程序使生產(chǎn)線自動(dòng)地運(yùn)行。這樣可以節(jié)省人力，增強(qiáng)了系統(tǒng)控制精度，完成了人工控制系統(tǒng)無法完成的工作等特點(diǎn) 半自動(dòng)控制本設(shè)計(jì)設(shè)置半自動(dòng)控制是為了能夠在自動(dòng)控制運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障先通過手動(dòng)控制再用半自動(dòng)控制達(dá)到全部用手動(dòng)控制的復(fù)雜情況，即可以排除故障又可以提高點(diǎn)效率。 純手動(dòng)控制。純手動(dòng)控制可以隨時(shí)隨地控制整個(gè)生產(chǎn)線的各個(gè)電機(jī)或者一組閥門，如果生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題停止生產(chǎn)無法進(jìn)行下一步，就可以直接運(yùn)用手動(dòng)控制進(jìn)行單獨(dú)控制電機(jī)、閥門使生產(chǎn)線得以排除問題，達(dá)到節(jié)約的目的，不然此次生產(chǎn)到一半就因故障停止的產(chǎn)品就要浪費(fèi)，維修好故障從頭再來運(yùn)行生產(chǎn)。 生產(chǎn)線的檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)線的自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)主要可以分成三大塊：信號采集系統(tǒng)、中央處理控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。信號采集系統(tǒng)是指液位及閥門的開關(guān)到位傳感器產(chǎn)生監(jiān)測情況，并將信號以模擬或數(shù)字的形式傳送到中央處理控制系統(tǒng)中。中央處理控制系統(tǒng)主要是指PLC，包含電源、CPU、通訊模塊、DI數(shù)字量輸入模塊、DO數(shù)字量輸出模塊，它們主要作用就是對生產(chǎn)線采集到的各種各樣信號進(jìn)行比對分析處理，并根據(jù)要求先編寫好的程序和人為的操作對現(xiàn)場執(zhí)行器件（如電磁閥、電機(jī)）進(jìn)行控制，從而達(dá)到預(yù)先要求設(shè)計(jì)效果。執(zhí)行系統(tǒng)是指直接對生產(chǎn)線進(jìn)行動(dòng)作而達(dá)到正常生產(chǎn)要求，主要包括電磁閥和泵。這三個(gè)子系統(tǒng)共同組成了生產(chǎn)線的自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)，他們之間的關(guān)系如下圖所示。圖21生產(chǎn)線自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)示意圖自動(dòng)檢測系統(tǒng)主要接收的是數(shù)字量信號，如氣動(dòng)閥開關(guān)到位信號和電機(jī)啟停信號，這類信號被直接傳送進(jìn)入PLC的數(shù)字量輸入模塊（DI），能夠直接使PLC內(nèi)部直接得到該電磁閥開關(guān)到位或者是電機(jī)啟停的信息，并根據(jù)該信息做出判斷。 圖22自動(dòng)檢測系統(tǒng)的方案 在生產(chǎn)線中，需要我們控制的對象只有兩類，一類是氣動(dòng)閥，另一類則是以攪拌機(jī)和泵為代表的電機(jī)，兩類控制對象的控制方案各不相同。電磁閥的控制方案圖23電磁閥的控制方案再經(jīng)過分析和判斷后，PLC通過它的數(shù)字量輸出模塊（DO）對與某一個(gè)電磁閥相連接的電磁繼電器進(jìn)行動(dòng)作，繼電器吸合或者彈開后，就會直接對氣動(dòng)閥進(jìn)行控制。從而實(shí)現(xiàn)用小電流去控制大電流的運(yùn)作。電機(jī)的控制方案圖24 電機(jī)的控制方式在電機(jī)的控制過程中，一般都要用到空氣開關(guān)和交流接觸器，其中交流接觸器起到頻繁吸合開關(guān)作用，經(jīng)常被用于電力的開斷和控制電路，而空氣開關(guān)則是在電路內(nèi)發(fā)生問題時(shí)能自動(dòng)切斷，起到很好的保護(hù)作用。另外空氣開關(guān)還要對PLC輸入一個(gè)故障信號，當(dāng)空氣開關(guān)對應(yīng)的電機(jī)運(yùn)行故障的時(shí)候能夠使PLC讀取到這個(gè)信息。3 I/O分配與統(tǒng)計(jì) I/O分配表31 輸入點(diǎn)分配表輸入元件輸入繼電器作用輸入元件輸入繼電器作用SB1常開啟動(dòng)按鈕限位開關(guān)SQ26Q268關(guān)到位SB2常閉停止按鈕液位開關(guān)SV1（浮球式）V207高液位限位開關(guān)SQ1Q269開到位V207低液位限位開關(guān)SQ2Q269關(guān)到位液位開關(guān)SV2（浮球式）V208高液位限位開關(guān)SQ3Q273開到位V208低液位限位開關(guān)SQ4Q273關(guān)到位液位開關(guān)SV3（浮球式）V203高液位限位開關(guān)SQ5Q262開到位V203低液位限位開關(guān)SQ6Q262關(guān)到位SB3常開半自動(dòng)控制啟動(dòng)限位開關(guān)SQ7Q1開到位SB4常開半自動(dòng)控制停止限位開關(guān)SQ8Q1關(guān)到位SB5常開純手動(dòng)控制閥門Q269Q273限位開關(guān)SQ9Q275開到位SB6常開純手動(dòng)控制復(fù)位限位開關(guān)SQ10Q275關(guān)到位SB7常開純手動(dòng)控制電機(jī)P210限位開關(guān)SQ11Q270開到位SB8常開純手動(dòng)控制攪拌機(jī)P220限位開關(guān)SQ12Q270關(guān)到位SB9常開純手動(dòng)控制閥門Q262QQ275限位開關(guān)SQ13Q274開到位SB10常開純手動(dòng)控制電機(jī)P202限位開關(guān)SQ14Q274關(guān)到位SB11常開純手動(dòng)控制閥門Q270Q274限位開關(guān)SQ15Q263開到位SB12常開純手動(dòng)控制電機(jī)P211限位開關(guān)SQ16Q263關(guān)到位SB13常開純手動(dòng)控制攪拌機(jī)P221限位開關(guān)SQ17Q2開到位SB14常開純手動(dòng)控制閥門Q263Q26Q2限位開關(guān)SQ18Q2關(guān)到位SB15常