【正文】 摘　　要PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。國際電工委員會（IEC）頒布了對PLC的規(guī)定：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)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭仄骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。本論文中論述的一個以可編程序控制器(PLC)為自動控制設(shè)備的核心，設(shè)計出一個電解鋁生產(chǎn)過程中氧化鋁粉輸送的自動控制系統(tǒng)。電解鋁廠生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)，主要由氧化鋁輸送及電解槽的控制兩大部分組成。而氧化鋁的輸送自動控制系統(tǒng)一般包括由卸料庫到料倉的輸送，再從料倉到壓力罐的輸送，最后由壓力罐到電解槽的輸送這三大部分。氧化鋁物料輸送是一個極為重要的環(huán)節(jié)，尤其目前趨向于大型預(yù)焙槽發(fā)展，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，氧化鋁的物料輸送技術(shù)及環(huán)節(jié)控制將直接影響鋁電解生產(chǎn)的穩(wěn)定和氧化鋁單耗。目前氧化鋁物料輸送技術(shù)主要有稀相輸送、濃相輸送和超濃相輸送三大技術(shù)類型。20世紀60年代發(fā)展起來的濃相輸送技術(shù)，能夠較好地滿足這方面的要求，濃相輸送技術(shù)是由壓力罐系統(tǒng)、濃相管和PLC自動控制設(shè)備等組成。它的工作原理是：物料進入壓力罐中后經(jīng)壓縮空氣加壓呈沸騰狀態(tài)，并維持這一狀態(tài)，確保物料進入特制的濃相管中就被壓縮空氣分割成一段一段的料栓向前流動，實現(xiàn)物料的輸送。關(guān)鍵詞：可編程序邏輯控制器；濃相輸送；壓力罐系統(tǒng)關(guān)鍵詞是為了文獻標引工作從論文中選取出來用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語。如有可能，應(yīng)盡量用《漢語主題詞表》等詞表提供的規(guī)范詞。不用此信息時，刪除此框。AbstractEnglish full name of the PLC Programmable Logic Controller, Programmable Logic Controller full name in Chinese is the traditional basis of the order of the controller into the microelectronics, puter technology, automatic control technology and munication technology and the formation of a new generation of industrial control devices, aim is to replace the relay, the implementation of logic in mind, the counting sequence control functions, flexible programcontrolled system. International Electrotechnical Commission (IEC) issued the provisions of the PLC: Programmable Logic Controller is a digital puting operation of electronic systems for the industrial environment applications. It uses programmable memory, used in its internal storage implementation of the logical, sequential control, timing, counting and arithmetic instructions such as operation and, through digital, analog input and output, the control of various types machinery or production processes.Discussed in this paper a programmable logic controller (PLC) automatic control equipment for the core of the design process of an aluminum production of alumina powder delivery of automatic control systems. Aluminum factory production process control system, mainly by the alumina carrier and the control of two major ponents electrolyzer. The automatic control system for the delivery of alumina generally include delivery of silo discharge database to further pressure from the hopper to transport cans, and finally from the pressure tank to the delivery of these three most of the electrolytic cell. dense phase conveying and dense phase conveying three super type of technology. 60 years of the 20th century developed the dense phase conveying technology, to better meet these requirements, dense phase conveying technology is by the pressure pot system, dense phase control and PLC control equipment ponent. Its working principle is: after the material into the pressure pot was boiling by the pressed air pressure, and maintain this state, to ensure that material into a special tube in the dense phase was divided into a section of the pressed air feed forward movement of bolt to achieve the delivery of materiaKey Words：Programmable Logic Controller。 Thick Transports。 Head Tank System目　　錄摘　　要 1Abstract 2引　　言 11 課題背景 2 概論 2 課題的意義 32 PLC控制系統(tǒng)概述 3 PLC 3 PLC的定義 3 PLC的工作原理 3 PLC的構(gòu)成 4 典型的PLC產(chǎn)品 53 系統(tǒng)設(shè)計 5 工藝過程及控制方案 5 工藝過程 5 控制方案 7 PLC的選型 9 美國AB公司 SLC 500概述 9 SLC500的性能介紹 10 控制功能的選擇 11 系統(tǒng)參數(shù)的估算 12 機型的選擇 12 系統(tǒng)的硬件組成 15 AB的PLC的CPU雙冗余設(shè)計 18 控制電路 19 控制面板 22 PLC的I/O電路及外部接線 22 控制系統(tǒng)接觸器控制回路 24 技術(shù)指標 25 軟件設(shè)計 29 PLC編程語言的選擇 29 AB可編程控制器系統(tǒng)軟件 30 控制系統(tǒng)的程序框圖 31 控制系統(tǒng)的流程圖 33 手動操作程序以及指導(dǎo)書 384 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試及維護 39 系統(tǒng)調(diào)試與檢查 39 調(diào)試方法與步驟 39 故障檢查 39 PLC的維護 45結(jié)　　論 46參 考 文 獻 47附錄A 手動操作程序以及指導(dǎo)書 48附錄B 梯形圖控制程序框圖 51致　　謝 52引　　言PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。PLC在功能上比記錄儀強上很多，但是在簡單的控制和記錄上面，可能記錄儀顯得的簡單和經(jīng)濟實惠型，而且PLC又需要編程，需要電腦或者觸摸屏等等。但是記錄儀作為一個成品，穩(wěn)定性顯得的比較的好。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。因此PLC控制系統(tǒng)在電解鋁行業(yè)中的應(yīng)用也更是如此。近年由于大中型預(yù)焙新型槽結(jié)構(gòu)的采用，這就要求開發(fā)新的控制系統(tǒng)和設(shè)備與之適應(yīng)。經(jīng)過工業(yè)應(yīng)用表明，以PLC為主要控制器的該系統(tǒng)可靠性能高、控制功能全，便于維護，完全滿足鋁電解控制要求，具有較高的推廣價值。目前鋁電解自動控制系統(tǒng)的研究工作以達到了一個相對成熟階段，從早期的槽電壓或槽表觀電阻的恒區(qū)域調(diào)節(jié)、定時下料控制，到引進日本160KA的自適應(yīng)控制技術(shù)，以及國際國內(nèi)的氧化鋁濃度模糊控制等等，都在控制理論及實際應(yīng)用中取得了比較滿意的效果。而在硬件方面一直沿用自制工控機或單片機作為主控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)。這樣的控制系統(tǒng)，雖然價格便宜，但是可靠性不高，往往出現(xiàn)“死機”、誤動作等現(xiàn)象。為了解決此類以及更多的問題，我們采用PLC作為主控制器。這種新型鋁電解智能控制系統(tǒng)，使軟件、硬件達到了完美組合。1 課題背景 概論隨著國內(nèi)電解鋁生產(chǎn)規(guī)模的急劇擴張，對氧化鋁原料的需求大幅度增長。由于國內(nèi)氧化鋁生產(chǎn)發(fā)展的速度跟不上電解鋁生產(chǎn)發(fā)展的速度，所以對國外原料的依賴程度不斷增加。專家預(yù)測到2005年中國電解鋁生產(chǎn)能力將達到650萬噸，國內(nèi)市場對氧化鋁的需求量在1300萬噸以上。氧化鋁是電解鋁生產(chǎn)的基本原料。鋁電解是一個電解槽數(shù)量多、高能耗、高粉塵、強磁場、環(huán)境惡劣、勞動強度大的生產(chǎn)過程。本課題主要研究的是電解鋁生產(chǎn)過程的氧化鋁粉的輸送控制系統(tǒng)。發(fā)展工業(yè)自動化是提高企業(yè)整體素質(zhì)最有效的途徑之一。從整體上看，我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在技術(shù)裝備、能源和原料消耗、產(chǎn)品質(zhì)量和管理水平等方面，與發(fā)達國家相比仍存在著很大差距，尤其是技術(shù)裝備水平與發(fā)達國家的差距有擴大的趨勢。在這樣嚴峻的形勢下，大范圍設(shè)備更新，國力承受不了:維持設(shè)各的現(xiàn)狀，拼設(shè)備生產(chǎn)，后果不堪設(shè)想，唯有應(yīng)用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，把電子技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)合起來，才是提高企業(yè)素質(zhì)、提高整體效益的最現(xiàn)實、最有效的途徑。我國鋁廠綜合自動化技術(shù)的發(fā)展比國外晚，八十年代以前，國內(nèi)鋁電解槽生產(chǎn)過程主要以人工操作和經(jīng)驗管理為主，勞動強度大，生產(chǎn)條件差，工作環(huán)境惡劣。后來采用引進日本七十年代的自動控制技術(shù)即集中控制、集中管理的方式，此控制技術(shù)的控制周期長，實時性不強，系統(tǒng)故障率高，勞動生產(chǎn)效率低。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)生，PC的功能越來越強大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴展。上世紀80年代，個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為PC，為了方便，也為了反映或可編程控制器的功能特點，美國AB公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器Programmable Logic Controller（PLC），并將“PLC”作為其產(chǎn)品的注冊商標。現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，在全球工業(yè)計算機控制領(lǐng)域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC。長期以來，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非常可靠的控制應(yīng)用。其主要原因，在于它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。另一方面，PLC還必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來的沖擊。PLC需要解決的問題依然是新技術(shù)的采用、系統(tǒng)開放性和價格。由于采用PLC生產(chǎn)過程控制技術(shù)，生產(chǎn)的自動化程度大大提高，從而提高了工作效率，節(jié)約了產(chǎn)品成本，經(jīng)濟效益顯著。可見PLC控制系統(tǒng)在電解鋁行業(yè)中將會長期占據(jù)主要控制系統(tǒng)地位。 課題的意義傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提升對一個國家來說，具有重要的戰(zhàn)略意義。特別是我國加入WTO后，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造提升直接關(guān)系到我國產(chǎn)業(yè)國際竟爭力和現(xiàn)代化進程。大力發(fā)展工業(yè)自動化是加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升的有效途徑。我國鋁廠綜合自動化技術(shù)的發(fā)展比國外晚。面對激烈市場競爭所帶來的局面，企業(yè)只有緊緊把握市場運行的脈搏，充分結(jié)合自身的特點，面向世界經(jīng)濟的大潮，不斷融入新技術(shù)、新方法，推陳出新。同時，隨著PLC供應(yīng)商的不斷努力，并進一步在制造和控制技術(shù)方面實現(xiàn)新的突破，所推出的新一代PLC將能夠更加滿足各種工業(yè)自動化控制應(yīng)用的需要。我們要抓住這個科技發(fā)展、世