【正文】 需要再采取特殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)境中。 為了延長 PLC 控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中要對該系統(tǒng)的沒備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有比較準(zhǔn)確的估計(jì)，也就是說，要知道整個(gè)系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施，希望能對 PLC 過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)有所幫助。 本設(shè)計(jì)采用 PLC 對液體混合控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，簡化了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和硬件結(jié)構(gòu)，提高了該系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和安全性。 謝謝你們。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和 I/O 接口電路，硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大。 PLC 相比單片機(jī)具有高可靠性，易于開發(fā)，擴(kuò)展性好，通訊簡單的，這些優(yōu)點(diǎn)促使很多的設(shè)備生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)時(shí)選用 PLC 作為設(shè)備的控制器。 b、可靠性 電磁閥分為常閉和常開二種；一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時(shí)間很長 而 關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開型。在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定 控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 49 附錄 3 硬件選用 硬件名稱 型號 個(gè)數(shù) 接 觸器 CJX19， 220V 1 個(gè) 電動(dòng)機(jī) Y90S6/ 1 個(gè) 斷路器 DZ4763 1 個(gè) 傳感器 3 個(gè) 入罐液體電磁閥 VF425 2 個(gè) 出罐液體電磁閥 AVF40 1 個(gè) 泄壓閥 YQ98002 1 個(gè) 附錄 4 軟件 輸入輸出分配 表 1 輸入分配表 輸入地址 對應(yīng)元件 對應(yīng)外部設(shè)備 SB1 啟動(dòng)按鈕 SL0 初始狀態(tài) SL2 A 液體注入液位到達(dá)狀態(tài) SL3 B 液體注入液位到達(dá)狀態(tài) SL4 攪拌完 成狀態(tài) SL1 混合液體排出至 50 狀態(tài) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 50 表 2 輸出分配表 輸出地址 對應(yīng)元件 對應(yīng)外部設(shè)備 YV1 A 液體電磁閥 YV2 B 液體電磁閥 YV3 混合液體電磁閥 YV4 攪拌電磁閥 YV5 排氣電磁閥 YV6 報(bào)警電磁閥 表 3 定時(shí)器分配表 定時(shí)器 定時(shí)時(shí)間 作用 T37 10S 初始狀態(tài)排放混合液體 T38 20S 攪拌定時(shí) T39 5S 排氣定時(shí) T50 2ms 報(bào)警閃爍閃爍時(shí)間定時(shí) T51 3ms 報(bào) 警閃爍停止時(shí)間定時(shí) 。 附錄 3 PLC 選型的基本原則 不同型號的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。 電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許 177。 相對于單片機(jī)來說 ,PLC本身固有的穩(wěn)定性和可靠性特點(diǎn)決定了它在自動(dòng)化行業(yè)內(nèi)不可取代的地位。其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)之一。 老師以廣博的才識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，精益求精的態(tài)度引領(lǐng)我走過了整個(gè)設(shè)計(jì)過程，對我的成長起到了深刻的影響。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。 4. 外部配線干擾 因各種電纜選擇不合理，信號線絕緣降低，安裝，布線不合理等產(chǎn)生的干擾。因?yàn)檫@類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位，利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障。 1．第 1 類故障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。要減少 I/O 模塊的 故障就要減少外部各種干擾對其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用，不可隨意減少其外部保護(hù)設(shè)備，其次分析主要的干擾因素，對主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理 。 圖 43 A原料罐液位數(shù)據(jù)設(shè)置 31 圖 44 B 原料罐液位數(shù)據(jù)設(shè)置 圖 45 反應(yīng)罐液位數(shù)據(jù)設(shè)置 32 數(shù)據(jù)設(shè)置好之后，可關(guān)聯(lián)畫面，關(guān)聯(lián)的是模擬值輸出，如下圖 圖 46 圖中模擬值輸出設(shè)置圖 A 原料罐液位數(shù)據(jù)顯示為 2 位整數(shù)，居中顯示，如下圖 圖 47 模擬值連接為 A 原料罐液位 33 B 原料罐液位數(shù)據(jù)顯示為 2 位整數(shù)，居中顯 示，如下圖 圖 48 模擬值連接為 B 原料罐液位 反應(yīng)罐液位數(shù)據(jù)顯示為 3 位整數(shù)，居中顯示，如下圖 \ 圖 49 模擬值連接為反應(yīng)罐液位 34 3 報(bào)警畫面的設(shè)置如下圖 圖 410 報(bào)警畫面設(shè)置圖 35 畫面顯示可通過主畫面的命令語言顯示，如下圖，有報(bào)警，顯示報(bào)警畫面，報(bào)警確認(rèn)后，重新顯示主畫面。 20S 之后，停止攪拌，混合液體電磁閥打開，排放混合液體，攪拌完成。 3．報(bào)警 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)液面到達(dá) X2 水位時(shí)，關(guān)閉液體A 閥門，打開液體 B 閥門。 C－ +70176。 I 數(shù)字量輸入 /輸出點(diǎn) 18 CPU 221 具有 6 個(gè)輸入點(diǎn)和 4 個(gè)輸出點(diǎn)； CPU 222 具有 8 個(gè)輸入點(diǎn)和 6 個(gè)輸出點(diǎn)； CPU 224 具有 14 個(gè)輸入點(diǎn)和 10 個(gè)輸出點(diǎn)； CPU226/226XM 具有 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)。模擬電位器用來改變特殊寄存器（ SMB28， SMB29）中的數(shù)值，以改變程序運(yùn)行時(shí)的參數(shù)。22 版向下兼容 21 版的功能。 活塞傳動(dòng)，平穩(wěn)可靠。 相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下： 1. 工作壓力可達(dá) ； 2. 工作溫度上限為 125℃； 3. 觸點(diǎn)壽命為 100 萬次； 4. 觸點(diǎn)容易為 70W； 5. 開關(guān)電壓為 24VDC； 6. 切換電流為 。該系列可以滿足國內(nèi)外一般用途的需要，機(jī)座范圍 80315，是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的系列產(chǎn)品。 電動(dòng)機(jī)的額定功率是生 產(chǎn)機(jī)械所要求功率的 1/λ。三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇包括它的功率、種類、方式、電壓和轉(zhuǎn)速等。 4 結(jié)構(gòu)特征 總體結(jié)構(gòu)：接觸器為 E 字形鐵芯，雙斷點(diǎn)觸頭的直動(dòng)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。 3．報(bào)警 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運(yùn)行。總之，現(xiàn)代的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中 ,多數(shù)產(chǎn)家都采用 PLC 作為自動(dòng) 化 生產(chǎn)線的控制。現(xiàn)在 PLC 已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能，是名符其實(shí)的多功能控制器。通過豐富的智能外圍接口，可以獨(dú)立完成位置控制、閉環(huán)調(diào)節(jié)等特殊功能；通過網(wǎng)絡(luò)接口，可級連不同類型的 PLC 和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)，適用于大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如霍尼韋爾的 9000 系列等。 在規(guī)模上向兩極發(fā)展 ,即向小型、超小型和大型發(fā)展。 可編程序控制器技術(shù)以與機(jī) 器人技術(shù)、 CAD/CAM技術(shù)并列為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化到生產(chǎn)線的自動(dòng)化、柔性制造 系統(tǒng) ，乃至整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化， PLC均擔(dān)當(dāng)著重要的角色。但由于這些行業(yè)中多為 易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì) , 以致現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣 , 不適合人工現(xiàn)場操作。 運(yùn)行出錯(cuò)是報(bào)警，并停止運(yùn)行。 本論文首先介紹 PLC 的產(chǎn)生和發(fā)展及應(yīng)用，以及它的基本功能和特點(diǎn)?？删幊绦蚩刂破骷夹g(shù)在世界上己廣泛應(yīng)用，成為自 動(dòng)化系統(tǒng)中的基本電控裝置PLC 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用，由于可編程控制器（ PLC）具有編程梯形圖語言易學(xué)易懂、控制靈活方便、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，現(xiàn)在的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制多采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。 工藝流程是：啟動(dòng)后開閥放出混合液體， 10S 后關(guān)閥，放入液體 A 至 X2 液位，關(guān)A，放液體 B 至 X3 液位，關(guān) B，啟動(dòng)攪拌電機(jī) M，攪 20S 后停，開閥放出混合液體， 至 X1 液位后 ，打開排氣閥， 延時(shí) 5S 放后關(guān) 兩閥 。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中 ,多種液體混合是必不可少的工序 , 而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分。 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 3 可編程序控制器從產(chǎn)生到現(xiàn)在，由于其編程簡單、可靠性高、使用方便、維護(hù)容易、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，使其得到了迅猛的發(fā)展，在冶金、機(jī)械、石油、化工、紡織、輕工、建筑、運(yùn)輸、電力等部門得到了廣泛的運(yùn)用。 PLC進(jìn)入大發(fā)展階段，這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品已采用 8位和 16位微處理器作為 CPU, 部分的產(chǎn)品還采用了多微處理器結(jié)構(gòu)。大型的 PLC 一般為多處理器系統(tǒng)，由字處理器、位處理器和浮點(diǎn)處理器等組成，有較大的存儲(chǔ)能力和功能很強(qiáng)的輸入輸出接口。 隨著 30 多年來微電子技術(shù)的不斷發(fā)展， PLC 也通過不斷的升級換代大大增強(qiáng)了其功能。開發(fā)這種軟件對優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，非常具有實(shí)際意義。 4) 當(dāng)液面下降到 50 時(shí)，再過 5s 后，混合液排氣閥門關(guān)閉，一個(gè)周期結(jié)束。； 在無顯著搖動(dòng)和沖擊的地方； 在沒有雨雪 侵襲的地方； 控制電壓允許變動(dòng)范圍： 85%～ 110%US。 選擇攪拌電機(jī) 三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用非常廣泛，因而正確的選擇電動(dòng)機(jī)顯得極為重要。但電動(dòng)機(jī)的過載是受限制的） 。 圖 23 電動(dòng)機(jī)型號為 Y90S6/ Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)是一般用途低壓三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)基本系列。 LSF 光電液位開關(guān)具有較高的適應(yīng)環(huán)境的能力，在耐腐蝕方面有較好的抵抗能力。 Y 形寬體腔筏，流阻小、抗汽蝕性強(qiáng)，無噪音。 S7200 系列可編程控制器有 17 CPU21X 系列， CPU22X 系列， 22 版與 21 版相比，硬件、軟件都有改進(jìn)。 d 模擬電位器 CPU221/222 有 1 個(gè)模擬電位器， CPU224/226/226XM 有 2 個(gè)模擬電位器。 h 不同的設(shè)備類型 CPU 221~226 各有 2 種類型 CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 C，垂直安裝 相對濕度 95%，不結(jié)露 西門子還提供 S7200 的寬溫度范圍產(chǎn)品（ SIPLUS S7200）： 工作溫度范圍： 25176。 2. 起 動(dòng)操作 按下啟動(dòng)按鈕后，裝置開始按下列規(guī)律運(yùn)行： 1) 液體 A 閥門打開，液體 A 流入容器。 對 4）的分析：對于排氣電磁閥，假設(shè)是在液面降到 50 時(shí)，排氣閥打開，5S 之后，混合液體停止排放，排氣閥關(guān)閉。 為 B 液體注入液位到達(dá)狀態(tài) 為攪拌電磁閥 T38 為攪拌定時(shí)器，定時(shí) 20S 為攪拌完成狀態(tài) 則注入 B 液體，到設(shè)定液位關(guān)閉 B 液體電磁閥，停止注入 B 液體，攪拌電磁閥打開，開始攪拌混合液體。 30 2 畫面數(shù)據(jù)設(shè)置如下圖 圖 42 畫面數(shù)據(jù)設(shè)置 如上圖， A 液位， B 液位及反應(yīng)液位都為 I/O 整數(shù)，只讀，并且設(shè)置了報(bào)警的數(shù)值最大值，具體見下圖。 PLC 的技術(shù)優(yōu)勢在于其 I/O 端口，在主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無幾的情況下， I/O 模塊是體現(xiàn) PLC 性能的關(guān)健部件，因此它也是 PLC 損壞中的突出環(huán)節(jié)。 現(xiàn)場 控制設(shè)備 外部 故障分析及處理 在整個(gè)過程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障地的地點(diǎn)在現(xiàn)場，現(xiàn)場中最容易出故障的有以下幾個(gè)方面。 41 3. 第 3 類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。 42 3. 輸入輸出信號的干擾 輸入沒備的輸入信號線間寄生電容引起的差模干擾和輸入信號線與大地間的共模干擾；在感性負(fù)載的場合，輸出信號由斷開一閉合時(shí)產(chǎn)生的突變電流和由閉合一斷開的反向感應(yīng)電勢以及電磁接觸