【正文】 0% 以百分制計(jì)算 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 課程設(shè)計(jì)（論文）題目 基于羅克韋爾 PLC的化堿過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 課題完成的功能 、 在化堿過(guò)程中，堿粉和赤泥漿輸送到化堿池中混合后形成堿赤泥漿，該過(guò)程的控制系統(tǒng) 完成以下功能： 實(shí)現(xiàn) 赤泥漿泵和堿粉皮帶秤的啟?？刂?； 實(shí)現(xiàn)堿粉流量控制功能； 實(shí)現(xiàn)赤泥漿流量控制功能。這些配料過(guò)程一般都具有多變量、大時(shí)滯、強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合等控制難點(diǎn)，屬于復(fù)雜工業(yè)過(guò)程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高， PLC 在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。 5000 軟件都是塊編程， 對(duì)于 初級(jí)編程者 更 實(shí)用 。在處于自動(dòng)控制的過(guò)程中，為避免電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速頻繁被調(diào)節(jié)，當(dāng)轉(zhuǎn)速在流量設(shè)定值177。從外表看起來(lái)像一個(gè)可編程控制器系統(tǒng)，但是實(shí)際上他卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)意義上的PLC 系統(tǒng)。 Controllogix 允許用戶帶電插拔系統(tǒng)中的任何模塊，而不會(huì)對(duì)模塊造成損壞。這就大幅度提高了處理器的效率，而且降低了成本，因?yàn)樗梢詼p少整個(gè)控制系統(tǒng)的處理器數(shù)量。直擴(kuò)的無(wú)線以太網(wǎng)可達(dá) 11Mbps，許多制造供應(yīng)商提供的產(chǎn)品都能采用通用的軟件協(xié)議進(jìn)行通信，開放性最好。 全雙工 ： 全雙工傳輸 是采用 點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 連接，這種安排沒(méi)有沖突，因?yàn)樗鼈兪褂秒p絞線中兩個(gè)獨(dú)立的線路，這等于沒(méi)有安裝新的介質(zhì)就提高了 帶寬 。 流量計(jì)及變頻器 選擇 2 個(gè)流量計(jì)分別檢測(cè)堿粉流量和赤泥漿流量，反饋給 PLC，變頻器選擇ABPowerflex70 系列 。該特點(diǎn)提供了故障情況下的一種安全響應(yīng)。 （ 4）用戶可以采用不同 I/O 點(diǎn)數(shù)的模塊，這樣就極大的增加了其靈活性 并節(jié)約了用戶成本。 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 10 （ 12） I/O 接線開路檢測(cè)（ 1756IABD、 IB16D、 OA8D、 OB16D） 。在使用生產(chǎn)者 /消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)模式時(shí)，它們能夠在需要時(shí)提供附加系統(tǒng)必要的信息。圖中附有可選模塊的清單，可以首先在對(duì)話框下部選擇模塊類型，比如 Digital表示數(shù)字量模塊，然后在下拉列表中找到所需的模塊型號(hào)即可，例如 16 點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊 1756IB16。 Compatible Module：必須符合下列標(biāo)準(zhǔn)，否則插入的模塊將拒絕連接，并導(dǎo)致處理器上的 I/O 燈閃爍： Module Types， Catalog Number， and Major Revision必須 匹配，而物理模塊的 Minor Revision 必須等于或大于軟件中指定的。 確 定 啟 動(dòng)變 頻 器 可 運(yùn) 行變 頻 器 無(wú) 錯(cuò) 誤啟 動(dòng)結(jié) 束開 始YYYNNN 圖 赤泥漿泵啟動(dòng)流程圖 當(dāng)需要停止赤泥漿泵時(shí)，或者化堿池的液位達(dá)到下限時(shí)， 則可以使赤泥漿泵停止工作， 赤泥漿泵停止流程圖如圖 所示。 PID 控制回路框 圖如圖 所示。確定 PID 參數(shù)配置完 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 17 成。 （ 5）任務(wù)管理。 （ 1）從 File 菜單選擇 New，顯示 New Controller 對(duì)話框。 圖 New Controller 對(duì)話框 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 20 （ 8）點(diǎn)擊 ok 按鈕。硬件設(shè)計(jì)主要是 PLC 控制器的設(shè)計(jì)， 皮帶秤的選擇，輸入、輸出的分配。 本設(shè)計(jì)中 在把赤泥漿和堿粉送入化堿池的之前，要先啟動(dòng)一定時(shí)間的赤泥漿泵，然后再啟動(dòng)堿粉 皮帶秤 。 圖 RSLogix 5000 主界面 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 21 第 5章 運(yùn)行情況展示 赤泥漿泵運(yùn)行情 況 紅燈亮起時(shí)，代表赤泥漿泵正常啟動(dòng)，圖 為赤泥漿泵啟動(dòng)實(shí)景。 （ 3）在 Revision 的下拉菜單中選擇 17。 （ 7）組態(tài)通信。 圖 堿粉皮帶秤及赤泥漿泵起停梯形圖 堿粉流量及赤泥漿流量控制 堿粉流量及赤泥漿流量控制的梯形圖 ， 如圖 所示 。其中 Tuning Constants 參數(shù) Kp（比例） =,Ki（積分） =， Kd（微分） =。如圖 所示。 系統(tǒng)的 I/O 分配見表 表 系統(tǒng)的 I/O 分配 功能 I/O 分配 類型 堿粉皮帶秤啟動(dòng)按鈕 Local:1: 數(shù)字量輸入 堿粉皮帶秤停止按鈕 Local:1: 數(shù)字量輸入 赤泥漿泵啟動(dòng)按鈕 Local:1: 數(shù)字量輸入 赤泥漿泵停止按鈕 Local:1: 數(shù)字量輸入 堿粉皮帶秤 Local:4: 數(shù)字量輸出 赤泥漿泵 Local:4: 數(shù)字量輸出 綠燈（檢測(cè) 皮帶秤） Local:3: 數(shù)字量輸出 紅燈（檢測(cè)赤泥漿泵） Local:3: 數(shù)字量輸出 堿粉流量計(jì) Local:5: 模擬量輸入 赤泥漿流量計(jì) Local:5: 模擬量輸入 堿粉流量輸出 Local:6: 模擬量輸出 赤泥漿流量輸出 Local:6: 模擬量輸出 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 13 第 4章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件流程圖 設(shè)備的啟 停要遵循先后順序，比如說(shuō)設(shè)備的啟?？刂疲瑝A粉是固體原料，在沒(méi)有液體赤泥漿的情況下，堿粉在化堿池中干磨會(huì)損壞化堿池。 RSLogix 5000 軟件將完成模塊的組態(tài)。它只有稱重架、傳感器和儀表組成，沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)等級(jí)動(dòng)力裝置，它只對(duì)輸送皮帶上通過(guò)的物料作稱重累計(jì)作用，不控制物料流量的大小。 （ 14）輸出回路狀態(tài)的確認(rèn)（ 1756OA 8D、 OB16D）。例如，使用單獨(dú)電壓源的電動(dòng)機(jī)控制中心。數(shù)字量 I/O 模塊的輸出直接由響應(yīng)的處理器數(shù)據(jù)位的狀態(tài)來(lái)控制，輸入則直接控制相應(yīng)的處理器的數(shù)據(jù) 位的狀態(tài)。 Powerflex70 的 DeviceNet 通信需要通過(guò)兩個(gè)部分的組態(tài)來(lái)完成，一個(gè)是適配器的組態(tài)，另一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)掃描器的組態(tài)。在 全雙工模式 下，沖突檢測(cè) 電路不可用，因此每個(gè) 全雙工 連接只用一個(gè)端口，用于 點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 連接。其中雙絞線 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 多用于從 主機(jī) 到 集線器 或交換機(jī)的連接， 而光纖則主要用于交換機(jī)間的級(jí)聯(lián)和 交換機(jī) 到 路由器 間的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上。 PLC 系統(tǒng)所用的存儲(chǔ)器基本上由 PROM、 EPROM 及 PAM 三種類型組成，存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化，一般小型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力低于 6KB，中型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可達(dá) 64KB，大型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可上兆字節(jié)。 Controllogix 可以在網(wǎng)絡(luò)之間、網(wǎng)絡(luò)的鏈路之間以及通過(guò)背板的模塊之間實(shí)現(xiàn)信息的高速傳送。無(wú)論是高速離散控制、復(fù)雜過(guò)程控制，伺服 控制，還是高速傳動(dòng)控制等各種應(yīng)用，借助單一的 Controllogix 平臺(tái)，用戶只需掌握一直編程軟件，就能根據(jù)應(yīng)用要求不同，選擇標(biāo)準(zhǔn)模塊，選擇標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò) /總線得到所需的控制系統(tǒng)。 赤泥漿回路控制 控制系統(tǒng)采用的是閉環(huán)控制方法，當(dāng)自動(dòng)調(diào)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)選擇按鈕，改變控制量的調(diào)節(jié)方式，用手動(dòng)設(shè)定取代自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且手動(dòng)設(shè)定與自動(dòng)調(diào)節(jié)之間是沒(méi)有靜差的。 本設(shè)計(jì)中 堿粉的流量范圍為 2040t/h；赤泥漿流量范圍為 6080t/h。 PLC