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正文內(nèi)容

基于推焦車plc程序設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧

2025-06-12 20:23 本頁面


【正文】 電氣自動化已相當完善,實現(xiàn)四大車爐號識別和精確定位的技術(shù)手段也基本成熟。但是,由于工業(yè)現(xiàn)場的特殊環(huán)境和機械設(shè)備的制約,爐號識別存在的主要問題是某些方法的可靠性有待進一步提高,在實現(xiàn)該技術(shù)的同時還應(yīng)該盡量降低設(shè)計成本;而停車精確定位的自動化控制并不十分理想,主要體現(xiàn)在對正精度不高,仍需機車司機手動進行位置的多次調(diào)整,人工的參與大大降低了自動控制的效率;并且國內(nèi)設(shè)備的改造投資高,運行成本高、總體水平低,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。近幾年隨著無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、安全保障技術(shù)的不斷發(fā)展,焦車生產(chǎn)的無人化已經(jīng)被越來越多的研究學者所關(guān)注。焦車今后的重要發(fā)展趨勢,不僅要求車輛具有精確和快速的定位設(shè)備,還需要滿足其他要求。譬如焦車本身要具有安全可靠的自動控制技術(shù),高度安全的四車連鎖,穩(wěn)定可靠的無線傳輸保障,人身和設(shè)備的保障措施,自動安全的信息管理系統(tǒng)作為支撐。有些國家在熄焦車上已經(jīng)實現(xiàn)了無人駕駛技術(shù)。 本論文的主要內(nèi)容本課題是基于解決焦化企業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的實際問題也是一個亟待改進的課題:焦化推焦車的PLC程序控制系統(tǒng)。本課題需要結(jié)合中國的實際國情,轉(zhuǎn)換思路,實現(xiàn)了PLC對焦化推焦車的空子。本文主要從以下幾個方面來進行研究。第一、推焦車運行是四大焦車運行控制中最重要的一個環(huán)節(jié),它是精確定位系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是推焦、攔焦的必要前提。本為采用的是互鎖,實現(xiàn)電機的安全正常運行。第二、推焦電機的轉(zhuǎn)速是通過變頻器SM440實現(xiàn)的。它使電機的速度調(diào)節(jié)更快速和節(jié)能,同時也保證了電機的安全運行。第三、推焦爐門的控制是通過液壓泵來控制其運動,電磁閥控制控制液壓油的運動方向,行程開關(guān)保證爐門運動可靠性!使得門的運行更加安全可靠。2 可編程序控制器及其編輯語言 可編程序控制器可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller) ,簡稱 PLC,它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡稱 PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱 PLC。 PLC 的定義 PLC 問世以來,盡管時間不長,但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標準化,美國電氣制造商協(xié)會 NEMA(National Electrical Manufactory Association)經(jīng)過四年的調(diào)查工作,于 1984 年首先將其正式命名為 PC(Programmable Controller) ,并給 PC 作了如下定義: “PC 是一個數(shù)字式的電子裝置,它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯,順序,計時,計數(shù)與演算等功能,并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊,以控制各種機械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行 PC 之功能著,亦被視為 PC,但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。 ” 以后國際電工委員會(IEC)又先后頒布了 PLC 標準的草案第一稿,第二稿,并在 1987年 2 月通過了對它的定義: “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時,計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體,易于擴充其功能的原則設(shè)計。 ” PLC 的分類 小型 PLC 的 I/O 點數(shù)一般在 128 點以下,其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,整個硬件融為一體,除了開關(guān)量 I/O 以外,還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運算、計時、計數(shù)、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu),其 I/O 點數(shù)一般在 256~1024 點之間。I/O 的處理方式除了采用一般 PLC 通用的掃描處理方式外,還能采用直接處理方式,即在掃描用戶程序的過程中,直接讀輸入,刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊, 通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強,指令系統(tǒng)更豐富,內(nèi)存容量更大,掃描速度更快。 PLC 的優(yōu)點可編程控制器PLC對用戶來說,是一種無觸點設(shè)備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前,可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具,得到了廣泛的推廣應(yīng)用??删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶S霉I(yè)控制計算機,具有許多明顯的特點。例如:第一、可靠性高,抗干擾能力強;第二、配套齊全,功能完善,適用性強;第三、易學易用;第四、系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小,維護方便,容易改造;第五、體積小,重量輕,能耗低。以超小型PLC為列,新近出產(chǎn)品的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小,很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 可編程序控制七是以微處理器為核心的用作數(shù)字控制的專用計算機,因此無論何種形式的可編程序控制器,氣息統(tǒng)構(gòu)成、工作方式均有相似之處。PLC 主要由中央處理單元、存儲器、輸入輸出電路、電源和一些其它電路構(gòu)成。圖21 為可編程序控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 21 為可編程序控制器 PLC 的工作方式可編程序控制器是在系統(tǒng)程序的控制下按掃描的方式工作,即順序循環(huán)工作方式。每一循環(huán)為一個掃描周期,每一個掃描周期包括自診斷、輸入處理、程序處理、輸出處理和通信等 5 個階段,如圖 2-2 所示。 圖 2—2PLC 的掃描工作程序 PLC 在加電后和每一個掃描周期之初都要執(zhí)行自診斷程序。自診斷程序包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序的檢驗,存儲器和 CPU 的測試,總線檢測等。如出現(xiàn)異常,PLC 將作出相應(yīng)的處理并停止運行。在一個周期結(jié)束之前,PLC 進入與編程器及上位機或下位機的通訊階段。在與編程器通訊過程中,編程器把編程和修改的參數(shù)發(fā)給 PLC,把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、錯誤碼等發(fā)送給編程器進行相應(yīng)顯示。若有與上位機或下位機的通訊請求的話,PLC 將接收上位機發(fā)送來的指令并進入相應(yīng)的操作,并將 PLC 和現(xiàn)場輸入輸出接點狀態(tài)、各種數(shù)據(jù)參數(shù)發(fā)送給上位機或下位機。 可編程序控制器的編程語言 PLC 編程語言特點 PLC 的編程語言與一般計算機語言相比,具有明顯的特點,它既不同于高級語言,也不同與一般的匯編語言,它既要滿足易于編寫,又要滿足易于調(diào)試的要求。目前,還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如西門子公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言,三菱公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號的 PLC,其編程語言都具有以下特點:第 圖形式指令結(jié)構(gòu):程序由圖形方式表達,指令由不同的圖形符號組成,易于理解和記憶。 第二、 明確的變量常數(shù):圖形符相當于操作碼,規(guī)定了運算功能,操作數(shù)由用戶填人。第三、 簡化的程序結(jié)構(gòu):PLC 的程序結(jié)構(gòu)通常很簡單,典型的為塊式結(jié)構(gòu),不同塊完成不同的功能,使程序的調(diào)試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。第四、 簡化應(yīng)用軟件生成過程:使用匯編語言和高級語言編寫程序,要完成編輯、編譯和連接三個過程,而使用編程語言,只需要編輯一個過程,其余由系統(tǒng)軟件自動完成,整個編輯過程都在人機對話下進行的,不要求用戶有高深的軟件設(shè)計能力。第五、 強化調(diào)試手段:無論是匯編程序,還是高級語言程序調(diào)試,都是令編輯人員頭疼的事,而 PLC 的程序調(diào)試提供了完備的條件,使用編程器,利用 PLC 和編程器上的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、調(diào)試、監(jiān)控等,并在軟件支持下,診斷和調(diào)試操作都很簡單??傊?,PLC 的編程語言是面向用戶的,對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓(xùn)練。 梯形圖語言PLC 的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、流程圖語言和布爾代數(shù)語言等。其中前兩種語言用得較多,流程圖語言也在許多場合被采用。在此介紹梯形圖語言和助記符語言的編程及其特點。梯形圖語言是一種圖形編程語言,是由繼電器接觸器控制電路演變過來的。梯形圖中鎖繪的圖形符號和繼電器接觸器電路圖中的符號十分相似。例如圖 15(a)所示的繼電器控制電路,用 PLC 完成其功能的梯形圖如 15(b)圖)。圖 1
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