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正文內(nèi)容

plc控制的混合攪拌機(jī)-畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-10-07 16:44 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程 控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用 。 3.運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊,如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊,廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合 。 4.?dāng)?shù)據(jù)處理 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng) 。 5.通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,現(xiàn)在的 PLC 都具有通信接口,通信非常方便 。 三、 PLC 的應(yīng)用特點(diǎn) 1.可靠性高,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。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外, PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功 能,出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性 。 [7] 2.配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外, PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn),使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 9 增強(qiáng)及人 機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易 。 3.易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。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,為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門 。 4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì),工作量小,維護(hù)方便,容易改造 PLC 用存儲(chǔ)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(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái),更重 要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合 。 四 、 PLC 的應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn) ,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。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。 ,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。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域 。 ,深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。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。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)控制打開了方便之門。 、建造工作量小,維護(hù)方便,容易改造 PLC 用存儲(chǔ)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(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)維護(hù) 也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。 ,重量輕,能耗低 ,擁護(hù)使用方便,適應(yīng)性強(qiáng) I/O 模塊的選擇 PLC 是一種工業(yè)控制系統(tǒng),它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 10 程,它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò) 通過(guò) I/O 接口模塊可以檢測(cè)被 控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù),并以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為控制器對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。同時(shí)控制器又通過(guò) I/O 接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的被控設(shè)備,驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。外部設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程中的信號(hào)電平各種各樣,各種機(jī)構(gòu)所需的信息電平也是各種各樣的,而 PLC 的 CPU 所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平,所以I/O 接口模塊還需實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。 PLC 從現(xiàn)場(chǎng)收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號(hào)都需經(jīng)過(guò)一定距離。為了確保這些信息的正確無(wú)誤, PLC 的 I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實(shí)際需要, PLC 相應(yīng)有許多種 I/O接口模塊,包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊及模擬量輸出模塊,可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。 1. 確定 I/O 點(diǎn)數(shù) I/O 點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量,能方便地對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)一個(gè)控制對(duì)象,由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣, I/O 點(diǎn)數(shù)就可能有所不同。 2. 開關(guān)量 I/O 標(biāo)準(zhǔn)的 I/O 接口用于同傳感器和開關(guān)(如按鈕、限位開關(guān)等)及控制(開/關(guān))設(shè)備(如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。典型的交流 I/O 信號(hào)為 24~ 240V( AC),直流 I/O 信號(hào)為 5~ 24V( DC)。 3. 選擇開關(guān)量輸入模塊主要從下面兩方面考慮:一是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)與 PLC輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來(lái)選擇電平的高低。一般 24V以下屬于低電平,其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)。如 12V 電壓模塊一般不超過(guò) 10m,距離較遠(yuǎn)的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。二是高密度的輸入模塊,如 32 點(diǎn)輸入模塊,能允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得超過(guò)總輸入點(diǎn)數(shù)的 60%。 4. 選擇開關(guān)量輸出模塊時(shí)應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)考慮:一是輸出方式選擇。輸出模塊有三種輸出方式:繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出。其中,繼電器輸出價(jià)格便 宜,使用電壓范圍廣,導(dǎo)通壓降小,承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力強(qiáng),且有隔離作用。但繼電器有觸點(diǎn),壽命較短,且響應(yīng)速度較慢,適用于動(dòng)作不頻繁的交/直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí),最大開閉頻率不得超過(guò) 1Hz。晶閘管輸出(交流)和晶體管輸出(直流)都屬于無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)輸出,適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開瞬間會(huì)產(chǎn)生較高反電壓,必須采取抑制措施。二是輸出電流的選擇。模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值,如果負(fù)載電流較大,輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)時(shí),應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載,考慮到接通時(shí)有沖擊山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 11 電 流,要留有足夠的余量。三是允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)。在選用輸出點(diǎn)數(shù)時(shí),不但要核算一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力,還要核算整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)荷負(fù)載能力,即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不得超過(guò)模塊規(guī)定的最大允許電流值。 電源模塊的選擇 電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊、 I/O 模塊、專用模塊等消耗電流的總和。以下步驟為選擇電源的一般規(guī)則: 1. 確定電源的輸入電壓; 2. 將框架中每塊 I/O 模塊所需的總背板電流相加,計(jì)算出 I/O 模塊所需的總背板電流值; 3. I/O 模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流: ( 1) 框架中帶有處理器時(shí),則加上處理器的最大電流值; ( 2) 當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展本地 I/O 適配器模塊時(shí),應(yīng)加上其最大電流值。 4. 如果框架中留有空槽用于將來(lái)擴(kuò)展時(shí),可做以下處理; ( 1) 列出將來(lái)要擴(kuò)展的 I/O 模塊所需的背板電流; ( 2) 將所有擴(kuò)展的 I/O 模塊的總背板電流值與步驟。 5. 在框架中是否有用于電源的空槽,否則將電源裝到框架的外面。 6. 根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值, 從用戶手冊(cè)中選擇合適的電源模塊。 具體應(yīng)考隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展, PLC 產(chǎn)品的種類越來(lái)越多,而且功能也日益完善。 PLC 的種類繁多,其結(jié)構(gòu)、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等各有不同,當(dāng)然使用場(chǎng)合也有所不同。因此選擇合理的 PLC 對(duì)提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)意義重大。 因此在選擇機(jī)型時(shí)不僅要滿足其功能要求及維護(hù)等方面的慮: ( 1) 合理的結(jié)構(gòu)形式 ( 2) 安裝方式的選擇 ( 3) 相當(dāng)?shù)墓δ芤? ( 4)系統(tǒng)可靠性的要求 PLC I/O 點(diǎn)分配 分析原理 通過(guò)分析控制任務(wù),如不考慮 產(chǎn)量顯示,則共需要 5 個(gè)數(shù)字量輸入和 7個(gè)數(shù)字量輸出, CPU 型號(hào)可以選擇 S7200PLC 的 CPU224(本機(jī)上有 14 個(gè)數(shù)山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 12 字量輸入和 10個(gè)數(shù)字量輸出)。由于系統(tǒng)需要顯示灌裝的灌數(shù),產(chǎn)量上限為1600,可以使用 4 個(gè)帶譯碼電路的 BCD 數(shù)碼顯示管顯示灌裝產(chǎn)量,這樣就另外需要 16點(diǎn)數(shù)字量輸出??梢允褂?2 個(gè)數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊 EM22( DC24V)或使用一個(gè)數(shù)字量輸入 /輸出混合擴(kuò)展模塊 EM233(DI16/DO16*DC24V)。 SL1(L)、 SL2(I)、 SL3(H)為 3 個(gè)液位傳感器,液體淹沒時(shí)接通
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