【正文】 FX2N 的性能及選型 ???????????????? 10 PLC 的端子分配及外部接線 ????????????? 10 傳感器的選擇 ?????????????????????? 11 傳感器簡介 ???????????????????? 11 壓力傳感器 ???????????????????? 14 控制電機(jī)的選型及主回路外部接線圖 ???????? ???? 16 Y2 系列三相異步電機(jī) ??????????????? 16 主回路電機(jī)的外部接線圖 ?????????????? 16 其它硬件選型??????????????????????? 17 接觸器選型????????????????????? 17 熱繼電器選型???????????????????? 17 空氣開關(guān)選型???????????????????? 18 第 4 章 軟件設(shè)計???????????????????? ?????? 19 控制要求分析 ?????????????????????? 19 程序?qū)崿F(xiàn) ???????????????????????? 19 第 5 章 結(jié)論???????????????????????????? 22 致謝 ??????????????????????????????? 23 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 24 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 第 1 章 前言 PLC 即可編程控制器（ Programmable logic Controller） ，是指以計算機(jī) 技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。 20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。工作過程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單。 20世紀(jì) 70年代初出現(xiàn)了微處理器。隨著 PLC 的出現(xiàn)， PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來 。 （ 3）工業(yè)控制計算機(jī)控制 工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強(qiáng)，有實(shí)時操作 系統(tǒng)的支持，在要求快速、實(shí)用性強(qiáng)、功能復(fù)雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢。 方案確定 通過對多種設(shè)計方案的比較，決定選擇可編程控制系統(tǒng)，相比于繼電器系統(tǒng)， 它性能可靠性高，接線很簡單，系統(tǒng)不復(fù)雜，易于維護(hù)，性能先進(jìn)，易于改造。 （ 4）為防止在自動運(yùn)行時傳感 器誤動作，要求按下保護(hù)按鈕 (即后文中的SA2 按鈕 )后，系統(tǒng)才處于待運(yùn)行狀態(tài)，否則傳感器不動作。 基于 PLC 控制三臺皮帶機(jī)的畢業(yè)設(shè)計 8 圖 PLC 的一般結(jié)構(gòu)圖 其核心主要有 CPU,I/O 模塊 ,電源模塊以及它的存儲模塊，它們各自的特點(diǎn)如下。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。集中對輸入信號進(jìn)行采樣。 （ 1） CPU 執(zhí)行指令的速度（ 2）指令本身占有的時間（ 3）指令條數(shù) 6．由于采用集中采樣。尤其前兩者為常用。 FX2N系列 PLC 是三菱公司高性能小型機(jī)的代表作 ， 系統(tǒng)最大 I/O 點(diǎn)數(shù)為 128點(diǎn)，配置擴(kuò)展單元后可達(dá) 256 點(diǎn)。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。 傳感器的線性度 通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。目前 較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。 （ 3） 、 模塊溫度傳感器： 模塊溫度傳感器用于測量變頻模塊（ IGBT 或 IPM）的溫度，目前用的感溫頭 的型號是 602F3500F，基準(zhǔn)電阻為 25℃ 對應(yīng)電阻 6KΩ177。 在了解壓阻式力傳感器時，我們首先認(rèn)識一下電阻應(yīng)變片這種元件。通過激光標(biāo)定，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償 0 ～ 70℃，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。 5 、壓電壓力傳感器原理與應(yīng)用 壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和 磷酸二氫胺。 壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測量中。 通過比較，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)中的傳感器只是檢測有無重物，精度靈敏度要求并不是很高，故采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的壓阻式壓力傳感器。 本次設(shè)計因?yàn)橛腥壠C(jī)，故需要三個電機(jī)來拖動，當(dāng)然需要有一些短路、過載等保護(hù)，繼電器、空開的選型后面后詳細(xì)介紹，具體的主電路接線圖如下。 （ 5）為保證意外發(fā)生時的安全，還要有急停按鈕，當(dāng)急停按鈕按下時所有電機(jī)立即停止運(yùn)行。同時，讓我們回顧已學(xué)過 PLC 的知識，并對知識重新組合、靈活運(yùn)用。 在論文的寫作過程中也學(xué)到了做任何事情所要的態(tài)度和心態(tài)，首先做論文要一絲不茍，對于發(fā)展 過程中出現(xiàn)的任何問題和偏差都不要輕視，要通過正確的途徑去解決，在做事情的過程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅持下去就可以找到思路去解決問題的。畢業(yè)設(shè)計達(dá)到了預(yù)期目的 。 圖 公共程序 二、手動程序 手動程序相對比較簡單，一般采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法進(jìn)行設(shè)計，手動控制子程序見基于 PLC 控制三臺皮帶機(jī)的畢業(yè)設(shè)計 20 下圖，手動按鈕 X10~X15,分別控制 M1 M2 M3電機(jī)的啟動和停止。 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 19 第 4 章 軟件設(shè)計 控制要求 （ 1）某一生產(chǎn)線的末端有一臺三級皮帶運(yùn)輸機(jī)，分別由 M M M3三臺電動機(jī)拖動，有手動和自動兩種控制方式。防護(hù)等級提高到 IP54，機(jī)座用平行垂直分布的散熱筋，接線盒置于電動機(jī)機(jī)座的上方，以方便接線。 壓電式傳感器 也可以用來測量發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。 壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，它們的應(yīng)用十分廣泛。按溫度特性劃分，目前美的使用的室溫管溫傳感器有二種類型 。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。例如，某位移傳感器，在位移變化 1mm 時，輸出電壓變化為 200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為 200mV/mm， 當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 傳感器動態(tài)特性 所謂動態(tài)特性， 是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。 綜上所述，設(shè)計中最終選擇了 FX2N48MS 的 PLC，這種 PLC 技術(shù)成熟，性能好，故障少，價格低廉，對于本項目又 留有一定的余量，可以為以后改進(jìn)留下余地。 FX2N 的性能及選型 三菱公司的 PLC 是最早進(jìn)入中國市場的產(chǎn)品，小型機(jī) FX2N 是近幾年推出的高功能整體式小型機(jī)。 2． PLC 與微機(jī)區(qū)別 前者工作方式是“循環(huán)掃描”。只有程序進(jìn)行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。 四、存儲模塊 PLC 的存儲器包括系統(tǒng)儲存器和用戶儲存器兩種。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 （ 3）盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用、減小設(shè)備成本。