【正文】 年 月 日 院長 (主任 ) (簽名 ) 年 月 日 I 摘 要 自從三十多年前將 PLC 引進(jìn)以來， PLC 已經(jīng)在廣泛的工業(yè)領(lǐng)域中成為幾十 萬控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 技術(shù)參數(shù)：（ 1） 利用定時(shí)中斷功能實(shí)現(xiàn) PID 控制的定時(shí)采樣及輸出控制。I 南 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 題目 PLC 的液位控制設(shè)計(jì) 姓 名 ： ___ 解 健 _______ 所在學(xué)院 ： ____ 自動(dòng)化工程 學(xué)院 所學(xué)專業(yè) ： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) ___ 電氣工程 2+2 學(xué) 號(hào) ___ 202006608924 指導(dǎo)教師 ： _____ 王選成 ____ 完成時(shí)間 ： ____2020 年 4 月 I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任 務(wù)書 論文題目 PLC的液位控制設(shè)計(jì) 院部 自動(dòng)化工程學(xué)院 專業(yè) 電氣工程及其 自動(dòng)化 班級(jí) 2+2 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的要求 ： 本系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速和制動(dòng)的特性，采用海利普公司的 HLPA03D743B 變頻器，系統(tǒng)中由信捷 XC3 系列 PLC 完成數(shù)據(jù)的采集和對(duì)變頻器、電機(jī)等設(shè)備的控制任務(wù)。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的內(nèi)容與技術(shù)參數(shù) 本設(shè)計(jì)使用的是軟件是信捷 XCPPro 編程軟件 ,該軟件主要協(xié)助用戶開發(fā)應(yīng)用程序，除了具有創(chuàng)建程序的相關(guān)功能，還有一些文檔管理等工具性功能，還可直接通過軟件設(shè)置 PLC的工作方式、參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控等 。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作計(jì)劃 2020． 12 看關(guān)于單片機(jī)原理的書籍； 2020?？煽啃愿哂诶^電器控制裝置 。輸入可以是交流 150V 以上 。在結(jié)構(gòu)上對(duì)耐熱 ?防潮 ?防塵 ?抗震等都有周到的考慮 ? 從可靠性 ,可維護(hù)性上比較 電器控制接觸點(diǎn)多 ,會(huì)產(chǎn)生 機(jī)械磨損和電弧燒傷 ,接線較多 ,可靠性 ,維護(hù)性差 。根據(jù) I/O點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC類型 。進(jìn)行液位控制系統(tǒng)的整體聯(lián)機(jī)調(diào)試 ,調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題逐一排除 ,直至調(diào)試成功 ?具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟如圖 21所示 ? 5 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟圖 系統(tǒng)控制方案 系統(tǒng)控制原理如圖 22 所示 ,系統(tǒng) 主要是由觸摸屏 ?可變程序控制器變頻器(PLC)?液位計(jì) ?配電裝置以及水泵等組 成 ? 圖 22 系統(tǒng)控制圖 觸摸屏 PLC AD/DA 變頻器 液位計(jì) 水泵 6 系統(tǒng)帶有觸摸屏顯示裝置 ,可以顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài) ?當(dāng)前壓力 ?貯水池水位?設(shè)定壓力 ?壓力曲線 ?變頻器頻率 ?等各種控制參數(shù)等 ?系統(tǒng)工作壓力可以由觸摸屏設(shè)置 ?變頻器的作用是為三相水泵的電機(jī)提供可變頻率的電源 ,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)調(diào)速 ,從而使水管的水壓連續(xù)變化 ?液位計(jì)的作用是檢測(cè)當(dāng)前液位壓力 ?在 PLC內(nèi)部設(shè)定液壓期望值 ,壓力設(shè)定信號(hào)和壓力反饋信號(hào)在輸入可編程控制器后 ,經(jīng)可編程控制器內(nèi)部 PID控制運(yùn)算輸出給變頻器一個(gè)控制信號(hào) ? 圖 23系統(tǒng)原理圖 7 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 可編程控制器 (PLC)的選型 如何選購 PLC產(chǎn)品 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中 ,有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置 ,例如電機(jī)的起停 ,電磁閥的開閉 ,產(chǎn)品的計(jì)數(shù) ,溫度 ?壓力 ?流量的設(shè)定與控制等 ,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問題 ,若采用可編程序控制器 (PLC)來解決自動(dòng)控制問題已成為最有效的工具之一 ? 硬件選購目前市場(chǎng)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 ?近幾年 ,PLC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降 ,其性價(jià)比越來越高 ,這是眾多技術(shù)人員選用 PLC 的重要原 因 ?那么 ,如何選購 PLC 產(chǎn)品呢 ? 首先 ,系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用 PLC 單機(jī)控制 ,還是用 PLC 形成網(wǎng)絡(luò) ,由此計(jì)算 PLC輸入 ?輸出點(diǎn) 數(shù) ,并且在選購 PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量 (10%)? 第二 ,確定負(fù)載類型根據(jù) PLC 輸出端所帶的負(fù)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(diǎn)動(dòng)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 ?不同的負(fù)載選用不同的輸出方式 ,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的 ? 第三 ,存儲(chǔ)容量與速度 ,盡管國外各廠家的 PLC 產(chǎn)品 大體相同 ,但也有一定的區(qū)別 ?目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品 ?各個(gè)公司的開發(fā)軟件都不相同 ,而用戶程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo) ?一般存儲(chǔ)容量越大 ?速度越快的 PLC 價(jià)格就越高 ,但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用 PLC 產(chǎn)品 ? 第四 ,編程器的選購 PLC 編程可采用三種方式 :一種是 用一般的手持編程器編程 ,它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程 ?這種方式效率低 ,但對(duì)于系統(tǒng)容量小 ,用量小的產(chǎn)品比較適宜 ,并且體積小 ,易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 ,造價(jià)也較低 ?還有一種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(yīng)用自如 ,但該編程器價(jià)格較高 ?再一種 是 用 IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)加 PLC軟件包編程 ,這種方式是效率最高的一種方式 ,但大部分公司的 PLC 開發(fā)軟件包價(jià)格昂貴 ,并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 ? 因此 ,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易 ,開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購 8 PLC 產(chǎn)品 ? 的選型標(biāo)準(zhǔn) 世界上有很多廠商生產(chǎn) PLC,如德國的西門子 ?日本的三菱 ?松下 ,美國 GE 公司等 完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是選型和程序設(shè)計(jì) ?但是由于 PLC 應(yīng)用在不同場(chǎng)合 ,有不同的工藝流程 ,對(duì)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(biāo)準(zhǔn) ,主要表現(xiàn)在 :PLC 機(jī)型選擇主要考慮 I/O 點(diǎn)數(shù) ?根據(jù)控制系統(tǒng)所需要的輸入設(shè)備 (如按鈕 ?限位開關(guān) ?轉(zhuǎn)換開關(guān)等 )?輸出設(shè)備 (如接觸器 ?電磁閥 ?信號(hào)指示燈等 )以及 A/D?D/A轉(zhuǎn)換的個(gè)數(shù) ,確定 I/O的點(diǎn)數(shù) ?一般要留有一定裕量 (約占 10%),滿足生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn) 。一個(gè)企業(yè)盡 量選擇同一類型的 PLC, 同一機(jī)型 PLC 模塊可互為利用 ,便于采購管理 , 同一機(jī)型 PLC 的功能 ?編程方法相同 ,有利于技術(shù)人員水平的提高 ,同一機(jī)型PLC,其外圍設(shè)備通用 ,資源共享 ,易于聯(lián)網(wǎng)通信 ,與上位計(jì)算機(jī)配合可形成多級(jí)分布式的控制系統(tǒng) ? PLC 機(jī)型的選擇與特點(diǎn) 目前 ,國內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品 ,使用戶眼花繚亂 ?通過對(duì)輸入輸出點(diǎn)的選擇 ,對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 ,對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇對(duì)PLC 價(jià)格的考慮以及廠家的售后服務(wù) ,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(hào)的可編程 控制器 ,如圖 31所示 ? XC 系列 PLC 的幾大優(yōu)勢(shì) :陣容強(qiáng)大的全系列 PLC,廣泛適用于多種場(chǎng)合 。強(qiáng)大的通訊和組網(wǎng)能力 。中斷功能 。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以16 進(jìn)制形式存入 PLC(14Bit) 1/4095(12Bit)。噪音低 。10 ℃ ) 設(shè)定解析度 數(shù)字式 :。觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面 ,用于檢測(cè)用戶觸摸位置 ,接受后送觸摸屏控制器 。電容式觸摸屏的構(gòu)造 主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層 ,再在導(dǎo)體層外上一塊保護(hù)玻璃 ,雙玻璃設(shè)計(jì)能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器 ? 觸摸屏的選擇 選用信捷 TH765M工業(yè)觸摸屏 ,其特點(diǎn)是 :7英寸顯示屏幕 ,流線型外觀設(shè)計(jì) 。簡單開關(guān)設(shè)置切換模式 ,精確的有觸摸區(qū)校準(zhǔn)功能 。觸電不能放在線圈的右邊 ,即線圈與右母線之間不能有任何觸電 。注釋功能 。系統(tǒng)寄存器的置位 ?復(fù)位 。 通過 本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，我知道了液位控制在生活中的重要性。而對(duì)于我個(gè)人， 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我得到了更多。 挫折是一份財(cái)富， 經(jīng)歷 是一份擁有。 可編程序控制器原理及應(yīng)用 18