【正文】 ┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊上海建峰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊上海建峰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊上海建峰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊。當(dāng)我在課題設(shè)計(jì)遇到疑問(wèn)的而停滯不前的時(shí)候，是任老師幫我走出困境，沒(méi)有任老師的幫助，我也無(wú)法如此順利的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。這一設(shè)計(jì)完全解決了并聯(lián)冗余系統(tǒng)必須有一路或多路空閑的缺點(diǎn)，不僅提高了系統(tǒng)的可靠性，而且節(jié)約了系統(tǒng)的成本。但是由冗余設(shè)備長(zhǎng)期處于空閑狀態(tài)，使得控制系統(tǒng)的成本大幅增加，因此其應(yīng)用必然受到一定程度的限制。在 PLC 的框架中插入兩塊或兩塊以上的電源模塊，電源之間通過(guò)電源冗余通信電纜相連，相互交換信息，直接對(duì) PLC 進(jìn)行冗余供電。 電源冗余電源冗余是指采用兩塊或是多塊電源模塊給 PLC 做冗余供電。在實(shí)施上模擬量 I/O 冗余比較冗余實(shí)現(xiàn)，只要在外設(shè)接線上作設(shè)計(jì)即可。 I/O冗余 I/O 冗余是指對(duì)同一個(gè)外設(shè)輸入或輸出點(diǎn)采用兩個(gè)以上的 I/O 點(diǎn)與其相對(duì)應(yīng)，它們同時(shí)工作（同時(shí)輸出、輸入） ，當(dāng)其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，外設(shè)不受任何影響。原故障通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)報(bào)警提示工作人員處理。兩者均可實(shí)現(xiàn)通信冗余，而前者要采用冗余通信模塊實(shí)施，屬于硬冗余。從處理器變成主處理器對(duì)程序進(jìn)行同步掃描，切換時(shí)從斷點(diǎn)處開(kāi)始掃描，保持系統(tǒng)正常工作。 PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 控制系統(tǒng)中處理器采用一用一備或一用多備的方式，在主處理器發(fā)生故障時(shí)，備用處理器自動(dòng)投入運(yùn)行（稱故障切換或系統(tǒng)切換） ，直接接管控制，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊I/O 冗余、電源冗余大多數(shù)屬于硬件冗余范疇，而處理器冗余、通信冗余即可采用硬冗余實(shí)現(xiàn)也可以采用軟冗余實(shí)現(xiàn)。冷冗余：即一套或部分冗余的設(shè)備（如 CPU）不通電、不工作，準(zhǔn)備待命（人為預(yù)置好） 。一般情況下，根據(jù)冗余控制可分為：處理器冗余、通信冗余、I/O 冗余、電源冗余。當(dāng)主 CPU 模塊發(fā)出故障信息后，RPU 在 1~3 個(gè)掃描周期內(nèi)將控制功能切換到備用 CPU， I/O 系統(tǒng)也是由 RPU 來(lái)完成相應(yīng)的切換。為了保證 PLC 控制系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中免受或減少內(nèi)外上述電磁干擾，必須采取 3 個(gè)方面抑制措施： 抑制干擾源； 切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑； 提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。 根據(jù)干擾模式的不同， PLC 控制系統(tǒng)的電磁干擾分為共模干擾和差模干擾， 共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差， 主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向) 電壓迭加所形成。若程序運(yùn)行能正常結(jié)束，則該定時(shí)器就立即被清零；若程序運(yùn)行發(fā)生故障，如出現(xiàn)死循環(huán)等，該定時(shí)器在設(shè)定的時(shí)間到就無(wú)法清零，此時(shí)PLC 發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 。，如果不對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判別就會(huì)引起程序運(yùn)行錯(cuò)誤。 ：對(duì)于模擬信號(hào)可采用多種軟件濾波方法來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性。必要時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置接線箱。圖 31 PLC 的接地方法 PLC 的接線包括輸入接線和輸出接線。 PLC 的良好接地是正常運(yùn)行的前提。UPS 是個(gè)人 PC 上常用的有效保護(hù)裝置，當(dāng)輸入交流電失電時(shí)，UPS ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊根據(jù)不同的容量能繼續(xù)向 PLC 控制器供電 10～30 分鐘。PLC 供電系統(tǒng)一般采用以下幾種方案：1. 使用隔離變壓器供電系統(tǒng)。 當(dāng)輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí)，對(duì)于直流電路應(yīng)在它們兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。設(shè)備上的機(jī)械限位開(kāi)關(guān)是比較容易產(chǎn)生故障的元件。交流線與直流線應(yīng)分別使用不同電纜，如果 I/O 線的長(zhǎng)度超過(guò) 300m 時(shí)，輸入線與輸出線應(yīng)分別使用不同的電纜；數(shù)字量、模擬量 I/O 線應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)，后者應(yīng)采用屏蔽線。但是如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)延長(zhǎng)。 安裝與布線的方案PLC 控制系統(tǒng)的布線應(yīng)該遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源，如大功率晶閘管、變頻器、大功率硅整流裝置和大動(dòng)力設(shè)備等，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。另外，電源諧波比較嚴(yán)重時(shí)，可在隔離穩(wěn)壓器前面加濾波器來(lái)消除電源的大部分諧波。 電源的抗干擾措施不同的 PLC 產(chǎn)品，對(duì)電源的要求也不同，這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)和輸入輸出的供電方式等。就 PLC 本身而言，平均無(wú)故障時(shí)間一般已可達(dá) 3~5 萬(wàn)小時(shí)；而個(gè)別系列，據(jù)稱其平均無(wú)故障時(shí)間已達(dá) 20~30 萬(wàn)小時(shí)。 增強(qiáng) PLC可靠性的設(shè)計(jì)方案 可編程序控制器簡(jiǎn)稱為 PLC （Programmable LogicController） ，它是基于微處理器的通用工業(yè)控制裝置。2. 濕度：PLC 工作相對(duì)濕度為 30%～85%，濕度過(guò)大或過(guò)小可導(dǎo)致 PLC 內(nèi)部元件性能惡化、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊短路和靜電感應(yīng)損壞等不良后果。1. 溫度：PLC 的工作環(huán)境溫度為 0～55℃，且不可急劇變化。：感性負(fù)載具有儲(chǔ)能的作用，當(dāng)控制觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，電路中的感性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生高于電源電壓接近數(shù)十倍的反電動(dòng)勢(shì)，這種情況從外觀是不容易覺(jué)察到的；觸點(diǎn)吸合時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，從而產(chǎn)生電弧，電弧危害是一種非常嚴(yán)重的電氣危害。 內(nèi)部干擾源主要包括：由于元器件布局不合理造成內(nèi)部信號(hào)相互串?dāng)_； 線路中存在的電容性元件引起的寄生振蕩；數(shù)字地、模擬地和系統(tǒng)地處理不當(dāng)。輸入、輸出線被干擾后，出現(xiàn)輸入、輸出控制紊亂。 5. PLC 采用掃描方式進(jìn)行工作，加之其他一些原因，所以 PLC 輸入輸出響應(yīng)比計(jì)算機(jī)慢。兩者既有相似處有差別，主要差別表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1. PLC 輸出輸入接口較多，中大型 PLC 輸出輸入接口更多，便于多路多點(diǎn)控制。而繼電接觸器是按“并行”方式工作的，或者說(shuō)是按同時(shí)執(zhí)行方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個(gè)電器同時(shí)動(dòng)作。 的應(yīng)用范圍比繼電接觸控制的要廣泛。，動(dòng)作慢；PLC 內(nèi)部全為“軟接點(diǎn)” ，動(dòng)作快。中央處理器單元（CPU)編輯器輸出電路輸入電路系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 電源┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ PLC控制的特點(diǎn) PLC與繼電器控制系統(tǒng)比較從某種意義上說(shuō)，PLC 是從繼電接觸控制發(fā)展而來(lái)的。PLC 可被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備。 4. 編程器：編程器是 PLC 必不可少的重要外圍設(shè)備。存儲(chǔ)器是保存系統(tǒng)程序和用戶程序的器件。并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。隨著 Soft PLC（軟PLC）控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進(jìn)一步發(fā)展，安裝有 Soft PLC 組態(tài)軟件和基于 IPC 和過(guò)程控制系統(tǒng)的份額正在逐步得到增長(zhǎng)，這些事實(shí)傳統(tǒng) PLC 的技術(shù)發(fā)展與提高方面做出更加開(kāi)放的姿態(tài)。從上述 PLC 的功能特點(diǎn)可見(jiàn)，PLC 控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，在許多方面可以取代繼電接觸控制。但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)的專稱 PC 相區(qū)別，故常常把可編程序控制器簡(jiǎn)稱為 PLC。早期的可編程控制器在功能上只能進(jìn)行邏輯控制，因此被稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller） ，簡(jiǎn)稱 PLC。1968 年美國(guó)通用汽車公司（GM）公開(kāi)招標(biāo)研制功能更強(qiáng)，使用更方便，價(jià)格便宜，可靠性更高的新型控制器。目前以被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制中。為今后的科研工作打下良好基礎(chǔ)。據(jù)調(diào)查，目前即使一些工廠采取了 PLC，但絕大部分還都只利用了其傳統(tǒng)的 控制方式，并沒(méi)有充分利用 PLC 的遠(yuǎn)傳功能，部具備環(huán)保功能。同時(shí)，成套引進(jìn)的污水處理設(shè)備，其儀表和控制系統(tǒng)的技術(shù)水平┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊也僅僅是國(guó)外 80 年代初期、中期傳統(tǒng)的 DCS 和 PLC 系統(tǒng)。在工廠污水處理的過(guò)程控制方面，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊和控制方面都具有無(wú)可爭(zhēng)議的優(yōu)勢(shì)。 國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平PLC 在現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域中早已得到了廣泛的應(yīng)用。PLC 最初僅僅是為了地帶繼電器控制系統(tǒng)而存在，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它漸漸綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了繼電器系統(tǒng)的功能，在鋼鐵、化工、制造等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，極大的促進(jìn)了