集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-03-12 02:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。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。但是，單片機(jī)是一片集成電路，不能直接將它與外部 I/O 信號(hào)相連。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。 吉林建筑 大學(xué) 城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 7頁(yè) 共 22頁(yè) 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(shí)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(shì)。但工控機(jī)價(jià)格較高，將它用于開(kāi)關(guān)量控制有些大材小用。且其外部 I/O 接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。 可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶(hù)選擇，用戶(hù)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件配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)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 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)。隨著 30 多年來(lái)微電子技術(shù)的不斷發(fā)展， PLC 也通過(guò)不斷的升級(jí)換代大大增強(qiáng)了其功能。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(guò)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。由 PLC 為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動(dòng)化的首選控制裝置。 液體混合 總體結(jié)構(gòu) 由圖 31 可知 是 液體混合裝置的工作示意圖，用于將兩種液體按一定的比例進(jìn)行充分混合。 圖 31 液體混合裝置的工作示意圖 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 8頁(yè) 共 22頁(yè) 此裝置需要控制的元件有： 傳感器 傳感器 傳感器 3 為液面?zhèn)鞲衅?，液面到達(dá)該位置是傳感器接通；另外還有 電機(jī)去控制攪拌器 。所有這些元件的控制都屬于數(shù)字量控制，可以通過(guò)引線與相應(yīng)的控制系統(tǒng)連接從而達(dá)到控制效果。 水塔水位 總體結(jié)構(gòu) 由圖 32可知是水塔水位裝置的工作示意圖，用于將液體按一定高度進(jìn)行調(diào)整。 圖 32 水塔水位裝置的工作示意圖 此裝置需要控制的元件有：傳感器 傳感器 傳感器 傳感器 7為液位傳感器，液面到達(dá)該位置是傳感器接通，另有閥門(mén) 4和閥門(mén) 5控制兩個(gè)管道的液體流通，所有這些元件的控制都屬于數(shù)字量控制，可以通過(guò)引線與相應(yīng)的控制系統(tǒng)連接從而達(dá)到控制效果。 吉林建筑 大學(xué) 城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 9頁(yè) 共 22頁(yè) 第 4 章 程序設(shè)計(jì) 液體混合裝置具體控制要求 液體 混合裝置的工作過(guò)程如下： 開(kāi)始 按鈕后， 閥門(mén) A 打開(kāi)，液體 A 流入容器。 傳感器 2 時(shí)，液位傳感器 2 接通，此時(shí) 閥門(mén) A 斷電關(guān)閉 ,而 閥門(mén) B通電打開(kāi)，液體 B 流入容器 。 傳感器 3 時(shí)，液位傳感器 3 接通，這是 閥門(mén) B 關(guān)閉，同時(shí)啟 動(dòng)電動(dòng)機(jī) M 攪拌。 秒 后，電動(dòng)機(jī) M 停止攪拌，這時(shí) 閥門(mén) C 自動(dòng)打開(kāi)，放出混合后的液體到下一道工序。 傳感器 1 后，再延時(shí) 2s， 閥門(mén) 3 斷電關(guān)閉，并自動(dòng)開(kāi)始新的工作周期。 此外，該液體混合裝置在按下 停止 按鈕時(shí)，要求不要立即停止，而是將 停止 信 號(hào)記憶下來(lái)，直到完成一個(gè)工作循環(huán)才停止工作。 水塔水位 裝置具體控制要求 液體混合裝置的工作過(guò)程如下： 1. 當(dāng)按下開(kāi)始按鈕后電機(jī) 1啟動(dòng)水箱 1開(kāi)始進(jìn)水。 2. 當(dāng)水箱 1液面高度到達(dá)上限時(shí)電機(jī) 1關(guān)閉電機(jī) 2啟動(dòng)水箱 2開(kāi)始進(jìn)水。 3. 當(dāng)水箱 1液面高度到達(dá)下限時(shí)電機(jī) 2關(guān)閉 電機(jī) 1啟動(dòng)水箱 1開(kāi)始進(jìn)水而水箱 2關(guān)閉。 4. 當(dāng)水箱 2液面高度達(dá)到上限時(shí)電機(jī) 2關(guān)閉，到達(dá)下限時(shí)電機(jī) 2啟動(dòng)。 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 10頁(yè) 共 22頁(yè) PLC I/O 分配 表 41 PLC輸入、輸出地址分配表 輸入 輸出 器件 說(shuō)明 器件 說(shuō)明 開(kāi)始 按鈕 液體 A 閥門(mén) 停止 按鈕 液體 B 閥門(mén) 傳感器 1 攪拌機(jī) M 傳感器 2 出水 C 閥門(mén) 傳感器 3 電機(jī) 1 閥門(mén) 傳感器 4 電機(jī) 2 閥門(mén) 傳感器 5 傳感器 6 傳感器 7 PLC 編程 對(duì) PLC 進(jìn)行編程，以保證 PLC 能按照要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。程序如附錄 1 所示。寫(xiě)完程序后，點(diǎn)擊“保存”，再對(duì)程序進(jìn)行編譯和下載，將計(jì)算機(jī)中寫(xiě)的程序下載到 PLC 的內(nèi)卡上，這樣， PLC 就會(huì) 按照內(nèi)存卡上的內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制了。 吉林建筑 大學(xué) 城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 11頁(yè) 共 22頁(yè) 第 5 章
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