【正文】 ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ PLC 的一般結(jié)構(gòu)如圖 所示，由圖可見(jiàn)主要有 6 個(gè)部分組成，包括CPU(中央處理器 )、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口電路、電源、外設(shè)接口、 I/O 擴(kuò)展接口。此外西門(mén)子還有多款與 S7200 配套的觸摸屏。 通過(guò)不同的通信模塊， S7200 可以連接到以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總 PROFIBUSDP、ASi，可以使用 TCP/IP 和 S7 協(xié)議。用系統(tǒng)塊設(shè)置參數(shù)方便直觀。 S7200 的程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，在編程軟件中，主程序，子程序和中斷程序分頁(yè)存放。 CPU 224XP 的高速計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)頻率為 200kHz，告訴輸出的最高頻率為 100kHz。采用可編程控制器較好地解決了這一問(wèn)題，可編程控制器是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合在一起的新型工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的邏輯控制。 （ 4）功率： AC： 。其硬件接線如圖 。 C （ 3）觸點(diǎn)壽命為 100 萬(wàn)次 （ 4）觸點(diǎn)容量為 70w （ 5）開(kāi)關(guān)電壓為 24V DC （ 6）切換電流為 溫度傳感器的選擇 選用 KTY81210A 型溫度傳感器 其中“ T” 表示溫度 共 38 頁(yè) 第 14 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ KTY 系列溫度傳感器采用進(jìn)口 Philips 硅電阻元件精心制作而成，具有精度高，穩(wěn)定性好，可靠性強(qiáng)，產(chǎn)品壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) , 該溫度傳感器已廣泛應(yīng)用于電機(jī)變頻調(diào)速溫度控制，太陽(yáng)能熱水器溫度測(cè)量領(lǐng)域彩印設(shè)備溫控，汽車油溫測(cè)量、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)中過(guò)熱保護(hù)、加熱控制系 統(tǒng)、電源供電保護(hù)等。當(dāng)液面下降到 SL3 時(shí)， L3由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，再過(guò) 2秒后，容器放空，混合液閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。首先液體 A、 B、 C 閥門(mén)關(guān)閉，可 編 程 控 制 器 啟動(dòng) SD 液面?zhèn)鞲衅?SL1 液面?zhèn)鞲衅?SL2 液面?zhèn)鞲衅?SL3 溫度傳感器 T 進(jìn)液閥門(mén) A 進(jìn)液閥門(mén) B 進(jìn)液閥門(mén) C 排液閥門(mén) 攪拌電機(jī) M 加熱器 H 共 38 頁(yè) 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 混合液閥門(mén)打開(kāi) 10 秒將容器放空后關(guān)閉。小編程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。 （ 2） 模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的 PLC生產(chǎn)廠家。 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。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算 機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。數(shù)據(jù)處理一 共 38 頁(yè) 第 8 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。為不熟 悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。 ，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 PLC 的特點(diǎn) 共 38 頁(yè) 第 6 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。 可編程控 制器 (PLC)從上個(gè)世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它主要是針對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行邏輯控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時(shí)間繼電器等構(gòu)成開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)。 （ 2） 單片機(jī)控制 單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括 CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入 /輸出接口電路。 共 38 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 對(duì)于本課題來(lái)說(shuō)，如果液體混合系統(tǒng)部分是一個(gè)較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的改造升級(jí)，新控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來(lái)構(gòu)成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元器件。綜合多種液體自動(dòng)混合裝置的控制系統(tǒng)的要求，進(jìn)行了外部電路的連線和 PLC 程序設(shè)計(jì)，從部件的選擇，流程的分析，程序順序控制的設(shè)計(jì)等方面，完成了本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。 研究的目的和意義 在工藝加工最初，把多種原料再合適的時(shí)間和條件下進(jìn)行需要的 加工以得到產(chǎn)品一直都是在人監(jiān)控或操作下進(jìn)行的，在后來(lái)多用繼電器系統(tǒng)對(duì)順序或邏輯的操作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化操作 , 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高，原來(lái)的液體混合遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前自動(dòng)化的需要。文中分析了其工藝過(guò)程，在明確了其控制要求以后對(duì)其進(jìn)行了硬件及軟件的設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了其控制方案，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求和特點(diǎn)，確定 PLC 的輸入、輸出分配，并詳細(xì)分析了其控制過(guò)程、工藝流程圖、梯 形圖。 論文還詳細(xì)介紹了西門(mén)子公司 S7200 系列 PLC 的組成和技術(shù)指標(biāo)，以及它的輸入、輸出接口的功能和分類，論文設(shè)計(jì)是基于西門(mén)子公司的 S7200系列 PLC 控制液體攪拌器的運(yùn)行。設(shè)計(jì)的多種液體混合裝置利用可編程控制器實(shí)現(xiàn)在混合過(guò)程中精確控制，提高了液體混合比例的穩(wěn)定性、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要。 然后，講述了 可編程程序控制器 的應(yīng)用，通過(guò)論述 可編程程序控制器 的優(yōu)點(diǎn)對(duì)可控制編程器對(duì)多種液體混合裝置的控制有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)?？刂朴扇斯た刂频?自動(dòng)控制，由模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過(guò)程中，如果某個(gè)繼電器損壞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電 器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。 （ 4）可編程序控制器控制 可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬繭配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí) 共 38 頁(yè) 第 4 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 采用梯形圖語(yǔ)言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過(guò)修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 PLC 在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合 。這些數(shù) 據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。人們很快將其引入可編程控制器，?PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK 及 D 系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的 S 系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的 YZ 系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。 常用的 I/O 分類如下： （ 1） 開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 編程器是 PLC 開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 2. 打開(kāi)“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)， 裝置投入運(yùn)行時(shí)。 4. 攪勻結(jié)束以后，混合液體閥門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。 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 125176。 （ 3） EJ15 系列電動(dòng)機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。 （ 3）使用電壓： AC： 220 V50Hz/60Hz DC： 24V。這種控制系統(tǒng)較復(fù)雜，并且大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了 設(shè)備的工作效率。 （ 2）集成了 6 個(gè)有 12 種工作模式的高速計(jì)數(shù)器和兩點(diǎn)高速脈沖發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)節(jié)器。 （ 8）普通 PLC 的溫度使用范圍為 0～ 55℃，寬溫型 S7200 SIPLUS 的溫度適用范圍為 25～ +70℃。可以用 3 種編程語(yǔ)言監(jiān)控程序的執(zhí)行情況，用狀態(tài)表監(jiān)視，修改和強(qiáng)制變量，用趨勢(shì)圖監(jiān)視變量。 S7200 可以使用 PPI、 MPI、 Modbus RTU 從站、 Modbus RTU 主站和USS 等通信協(xié)議，以及自由端口通信模式。 KTP178 是為了 S7200CN 和中國(guó)用戶量身定做的 英寸觸摸屏。在“找答案”網(wǎng)頁(yè)可以提出問(wèn)題，或者回答別人的問(wèn)題。 輸入模塊和輸出模塊通常稱為 I/O 模塊或 I/O 單元。首先液體 A、 B、 C 閥門(mén)關(guān)閉，混合液閥門(mén)打開(kāi) 10 秒將容器放空后關(guān)閉。當(dāng)液面下降到SL3 時(shí)， SL3 由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，再過(guò) 2 秒后，容器放空，混合液閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。 2 秒后攪勻電機(jī)開(kāi)始攪勻、加熱器開(kāi)始加熱。 (2)梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。這樣所編制的程序簡(jiǎn)潔明了，語(yǔ)句