【正文】 ustrialized puter programmed with highly specialized languages, and it continues to benefit from technological advances in the puter and information technology worlds. The most prominent of which is miniaturization and munications.The Shrinking PLCWhen the PLC was first introduced, its size was a major improvement relative to the hundreds of hardwired relays and timers it replaced. A typical unit housing a CPU and I/O was roughly the size of a 19 television set. Through the 1980s and early 1990s, modular PLCs continued to shrink in footprint while increasing in capabilities and performance (see Diagram 1 for typical modular PLC configuration). In recent years, smaller PLCs have been introduced in the nano and micro classes that offer features previously found only in larger PLCs. This has made specifying a larger PLC just for additional features or performance, and not increased I/O count, unnecessary, as even those in the nano class are capable of Ethernet munication, motion control, onboard PID with autotune, remote connectivity and more. PLCs are also now wellequipped to replace standalone process controllers in many applications, due to their ability to perform functions of motion control, data acquisition, RTU (remote telemetry unit) and even some integrated HMI (human machine interface) functions. Previously, these functions often required their own purposebuilt controllers and software, plus a separate PLC for the discrete control and interlocking.The Great CommunicatorPossibly the most significant change in recent years lies in the munications arena. In the 1970s Modicon introduction of Modbus munications protocol allowed PLCs to municate over standard cabling. This translates to an ability to place PLCs in closer proximity to real world devices and municate back to other system controls in a main panel. In the past 30 years we have seen literally hundreds of proprietary and standard protocols developed, each with their own unique 39。這在可編程邏輯控制器（PLC）及其各種應用的發(fā)展過程中尤為明顯。 微型化的PLC在最初引進PLC的時候，主要改進它的體積，這與替換了數(shù)百個硬接線繼電器和計時器有關。因此僅為了額外特性或性能而不是增加I/O容量而具體指定一個大型的PLC變得不必要，因為即使納米級PLC也具備以太網(wǎng)通信、運動控制、自動調(diào)諧的嵌入式PID、遠程連通性等更多的功能。在20世紀90年代，Modicon推行的Modbus通信協(xié)議，允許PLC通過標準電纜進行通信。在過程控制中，它們需要支持多種協(xié)議，以便它們能和其它設備通信。在過去的五年中，車間級以太網(wǎng)通信的應用已經(jīng)翻了一倍。單機PLC在一些系統(tǒng)上也能很好地運行。以前，即使簡單的運動控制也要求有一個昂貴的選擇模塊。將運動控制組態(tài)軟件集成在PLC編程軟件包中將成為一種趨勢。諷刺的是，在近來接觸的PLC使用者中，有大約96%仍然使用梯形圖編寫PLC代碼。這些先進技術也為PLC擴展集成和接受新任務（如通信、數(shù)據(jù)處理和高速運動）留出空間，而不會以犧牲工業(yè)控制設備所要求的嚴格可靠性為代價。展望未來來自Reed研究團的一份2005年PLC產(chǎn)品聚焦研究指出了一些對于PLC使用者、機器制造商和采購決策人員愈加重要的因素。同樣，許多PLC上的CPU在工作時已經(jīng)可以接入以太網(wǎng)，這就節(jié)省了I/O槽空間。許多PLC生產(chǎn)商已經(jīng)支持最受大眾接受的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡，使PLC的I/O可以分配在廣闊的區(qū)域上或者定位在以前被認為是幾乎不可能的位置上。3．使用通用編程軟件編制多對象/平臺的能力過去，人們都認為一個智能型控制器需要復雜的編程，但現(xiàn)在不再是這樣了。PLC生產(chǎn)商也已經(jīng)開始一體化不同功能塊的編程，使你在構造邏輯、HMI、動態(tài)控制和其它特定功能時只需學習一個編程軟件包。同時，他們密切關注新的趨勢，并在他們認為有利可圖的地方用上新的PLC產(chǎn)品。為了解決人工控制的控制準度低、控制速度慢、靈敏度低等一系列問題。在本世紀40年代前后，工業(yè)生產(chǎn)大多處于手工操作的狀態(tài)，人們主要是憑經(jīng)驗用人工去控制生產(chǎn)過程。尤其是近年來，過程控制技術發(fā)展更為迅速。這階段主要的特點：檢測和控制儀表普遍采用基地式儀表和部分組合儀表；過程控制結構大多數(shù)是單輸入單輸出系統(tǒng)；被控制參數(shù)主要是溫度、壓力、流量、液位四種參數(shù)；控制目的是保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或減少對生產(chǎn)過程的主要擾動。70年代以來，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，儀表與硬件的開發(fā)，微型機算計的開發(fā)應用，使生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展達到了一個新的水平。隨著現(xiàn)在工業(yè)控制的要求越來越高，一般的自動化控制已經(jīng)也不能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)控制的需求，所以我們就又引入了可編程邏輯控制（又稱PLC）。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應用。可以預期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。近年來，國內(nèi)在PLC技術與產(chǎn)品開發(fā)應用方面發(fā)展很快，除了許多從國外引進的設備，自動化生產(chǎn)線外，國內(nèi)越來越多的設備采用PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)。接觸器及其觸點按一定的邏輯關系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機械?？杀槌绦蚩刂破鳂O其相關外部設備，都應按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。通過PLC對程序設計，提高液位系統(tǒng)的控制水平。而采用PLC控制，由于其硬軟件齊全，為模塊化積木式結構，且已商品化，故僅需按性能、控制要求設計控制程序，而且在以后的修改中只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。從控制速度上比較：電器控制速度慢，觸點易抖動；而PLC通過通過半導體來控制，速度很快，無觸點，故無抖動一說。從可靠性，可維護性上比較：電器控制接觸點多，會產(chǎn)生機械磨損和電弧燒傷，接線較多，可靠性，維護性差；而PLC無觸點，采用密封、防塵、抗震的外殼封裝結構，能適應工作現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，使用壽命長，且有自我診斷功能，對程序執(zhí)行的監(jiān)控功能，現(xiàn)場調(diào)試和維護方便。確定I/O設備。46變頻器的作用是為三相水泵的電機提供可變頻率的電源，實現(xiàn)電機的無級調(diào)速，從而使水管的水壓連續(xù)變化。硬件選購目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ,德國的SIEMENS，韓國的LG等。 確定負載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。各個公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個重要指標。是用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應用自如，但該編程器價格較高。但是由于PLC應用在不同場合，有不同的工藝流程，對控制功能 有不同的要求，由于各程序難易程度不一樣，因此有一定的選擇標準：（1）PLC機型選擇主要考慮I/O點數(shù)。（2）隨著PLC功能日益完善，很多小型機也具有中、大型機的功能。在選擇內(nèi)存容量時同樣應留有一定余量，一般時實際程序的25%。如果僅有開關量控制，可選擇OMRON C系列P型機、西門子S7200,三菱FFX系列等。 同一機型PLC的功能、編程方法相同，有利于技術人員水平的提高。通過對輸入輸出點的選擇，對存儲容量的選擇，對I/O響應時間的選擇對PLC價格的考慮以及廠家的售后服務，決定使用無錫信捷科技有限公司生產(chǎn)的XC系列的XC3型號的可編程控制器，如圖31所示。24段高速計數(shù)中斷功能利用高速脈沖進行在指定位置的中斷操作，具有實時性好，可靠性高、成本低等優(yōu)點，可代替電子凸輪，每路高速計數(shù)器擁有24段32位的預置值。PLC一般處于從站通訊模式下。獨創(chuàng)的I/O點切換功能對用戶而言，在使用PLC的過程中經(jīng)常會遇到這樣的苦惱，當內(nèi)部光耦、繼電器或晶體管遭遇損壞的時候，對應的輸入/輸出點將無法使用，解決的途徑要么是重新修改繁雜的程序，要么是向廠家尋求幫助，這樣不但繁瑣，而且周期長，影響了用戶正常的作業(yè)進度。用戶可以通過自整定得到最佳的采樣時間及PID參數(shù)值，從而提高控制精度?？蓴U展1個BD板，直接安裝在本體上，不占用多余空間，BD板一般用做模擬量和溫度處理。l 可以選擇14位的高精度模擬量輸入。18V0～40mA電壓輸入電流輸入電壓輸出電流輸出模擬量輸入范圍0～5V，0～10V0～20mA，4～20mA最大輸入范圍DC177。憑借活塞的運動，制造出一個近似真空，外部大氣壓將水壓上來。本課題將采用ISW系列臥式單級單吸離心泵如圖34，該泵是在吸收國內(nèi)外同類產(chǎn)品先進技術的基礎上，采用國內(nèi)通用離心泵之性能參數(shù)，自行研制開發(fā)的新一代節(jié)能、環(huán)保臥式離心泵。噪音低：兩個低噪音軸承支撐下的水泵，運轉平穩(wěn)，除電機微弱聲響，基本無噪音。它與傳統(tǒng)的交流拖動系統(tǒng)相比，利用變頻器對交流電動機進行調(diào)速控制，有許多優(yōu)點，如節(jié)電、容易實現(xiàn)對現(xiàn)有電動機的調(diào)速控制、可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控制、實現(xiàn)速度的精確控制。本課題采用海利普HLPA系列變頻器 如圖35圖35 海利普HLPA系列變頻器 由于選用的是配帶功率為3KW的水泵,所以將采用HLPA03D743B,其規(guī)格如表32所示項目名稱HLPA控制方式SPWM輸入電源220V電源：170~240五位數(shù)碼顯示及狀態(tài)指示燈顯示頻率、電流、轉速、電壓、計數(shù)器、溫度、正反轉狀態(tài)、故障等。表32 海利普 HLPA03D743B變頻器產(chǎn)品規(guī)格為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤。2 表面聲波屏表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。而且紅外線式觸摸屏不防水和怕污垢，任何細小的外來物都會引起誤差，影響其性能，不適宜置于戶外和公共場所使用。每個梯形圖由多層邏輯行組成。（4）觸電可以任意串聯(lián)、并聯(lián)，而且同一觸點可以無限次使用。2. 程序有模擬量控制時, 如果讀取的模擬量基本上沒誤差, 可以采取時間濾波的方式,延時一段時間(我做過一個系統(tǒng),基本上能正常反映實際情況,但是偶爾會出現(xiàn)一次很大跳動,由于沒有加濾波,引起了系統(tǒng)停機,其實不算故障). 如果讀取的數(shù)據(jù)誤差很大, .3. 在程序調(diào)試過程中(特別是設備改造時,你的程序是加入到原來設備的程序中時), 當程序語句中出現(xiàn) 條件滿足, 而 輸出線圈不接通 時,5. 當檢查所設計的程序無誤后，對所輸入的程序進行調(diào)試和檢測。2. 注釋功能；可以為各個繼電器即輸出指令添加注釋文字，便于對程序進行修改3. 查找功能；可以查找程序中使用的繼電器或寄存器，也可以對注釋即指令進行修改4. 調(diào)試功能；可以在在線模式下對程序的語法錯誤進行檢查及進行在線測試5. 監(jiān)控功能；可以使生成的程序動作，在顯示畫面中對梯形圖中的繼電器，寄存器，輸入狀態(tài)等進行監(jiān)控。9. 打印功能；可以打印輸出的梯形圖，布爾形式助記符等程序清單、系統(tǒng)寄存器等設置內(nèi)容、I/O列表等，在執(zhí)行打印之前，也可以預覽實際的打印效果標題欄：顯示當前打開的文件名稱。功能鍵欄：顯示輸入程序時所使用的編輯元素的快捷鍵、各項功能的快捷鍵。設計的初衷是為了防止觸摸屏因無人操作而使顯示器長時間顯示同一個畫面，導致老化而縮短顯示器壽命。如下圖所示。我