【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上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術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字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭仄骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工業(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)為自動控制設備的核心，設計出一個電解鋁生產過程中氧化鋁粉輸送的自動控制系統(tǒng)。電解鋁廠生產過程的控制系統(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焙槽發(fā)展，隨著生產規(guī)模的不斷擴大，氧化鋁的物料輸送技術及環(huán)節(jié)控制將直接影響鋁電解生產的穩(wěn)定和氧化鋁單耗。目前氧化鋁物料輸送技術主要有稀相輸送、濃相輸送和超濃相輸送三大技術類型。20世紀60年代發(fā)展起來的濃相輸送技術，能夠較好地滿足這方面的要求，濃相輸送技術是由壓力罐系統(tǒng)、濃相管和PLC自動控制設備等組成。它的工作原理是：物料進入壓力罐中后經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。關鍵詞：可編程序邏輯控制器；濃相輸送；壓力罐系統(tǒng)關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容信息款目的單詞或術語。如有可能，應盡量用《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的構成 4 典型的PLC產品 53 系統(tǒng)設計 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 技術指標 25 軟件設計 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書 384 PLC應用系統(tǒng)的調試及維護 39 系統(tǒng)調試與檢查 39 調試方法與步驟 39 故障檢查 39 PLC的維護 45結　　論 46參 考 文 獻 47附錄A 手動操作程序以及指導書 48附錄B 梯形圖控制程序框圖 51致　　謝 52引　　言PLC已經廣泛應用于鋼鐵、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，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。在工業(yè)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數據采集。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)中的應用也更是如此。近年由于大中型預焙新型槽結構的采用，這就要求開發(fā)新的控制系統(tǒng)和設備與之適應。經過工業(yè)應用表明，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)域調節(jié)、定時下料控制，到引進日本160KA的自適應控制技術，以及國際國內的氧化鋁濃度模糊控制等等，都在控制理論及實際應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 概論隨著國內電解鋁生產規(guī)模的急劇擴張，對氧化鋁原料的需求大幅度增長。由于國內氧化鋁生產發(fā)展的速度跟不上電解鋁生產發(fā)展的速度，所以對國外原料的依賴程度不斷增加。專家預測到2005年中國電解鋁生產能力將達到650萬噸，國內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的基本原料。鋁電解是一個電解槽數量多、高能耗、高粉塵、強磁場、環(huán)境惡劣、勞動強度大的生產過程。本課題主要研究的是電解鋁生產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)整體素質最有效的途徑之一。從整體上看，我國傳統(tǒng)產業(yè)在技術裝備、能源和原料消耗、產品質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，大范圍設備更新，國力承受不了:維持設各的現(xiàn)狀，拼設備生產，后果不堪設想，唯有應用電子技術改造傳統(tǒng)產業(yè)，把電子技術與傳統(tǒng)產業(yè)技術結合起來，才是提高企業(yè)素質、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的發(fā)展比國外晚，八十年代以前，國內鋁電解槽生產過程主要以人工操作和經驗管理為主，勞動強度大，生產條件差，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即集中控制、集中管理的方式，此控制技術的控制周期長，實時性不強，系統(tǒng)故障率高，勞動生產效率低。隨著電子技術和計算機技術的發(fā)生，PC的功能越來越強大，其概念和內涵也不斷擴展。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”作為其產品的注冊商標。現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，在全球工業(yè)計算機控制領域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數據通信協(xié)議，已經發(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)自動化控制領域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設備提供了非?？煽康目刂茟谩Ｆ渲饕?，在于它能夠為自動化控制應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的采用、系統(tǒng)開放性和價格。由于采用PLC生產過程控制技術，生產的自動化程度大大提高，從而提高了工作效率，節(jié)約了產品成本，經濟效益顯著。可見PLC控制系統(tǒng)在電解鋁行業(yè)中將會長期占據主要控制系統(tǒng)地位。 課題的意義傳統(tǒng)產業(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)產業(yè)的改造提升直接關系到我國產業(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)產業(yè)改造提升的有效途徑。我國鋁廠綜合自動化技術的發(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，充分結合自身的特點，面向世界經濟的大潮，不斷融入新技術、新方法，推陳出新。同時，隨著PLC供應商的不斷努力，并進一步在制造和控制技術方面實現(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)自動化控制應用的需要。我們要抓住這個科技發(fā)展、世