花樣噴泉控制設(shè)計(jì)-低壓電器與可編程控制器課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-10 13:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 掌握 PLC 控制系統(tǒng)的各個(gè)組成 環(huán)節(jié) ， 學(xué)會(huì)常用的 編程 方法 ，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 3 頁(yè) 共 17 頁(yè) 學(xué)會(huì)利用軟硬件相結(jié)合的方式 處理工程實(shí)際問(wèn)題。 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 4 頁(yè) 共 17 頁(yè) 第 2 章 硬件設(shè)計(jì) 控制方案的確定 本次課程設(shè)計(jì)的課題是花樣式噴泉，由其控制要求可知：控制過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜，連續(xù)。靈巧的過(guò)程。在工業(yè)工程中，被選擇為控制的一般是：繼電器， PLC，單片機(jī)。由于絕大多數(shù)控制繼電器都是長(zhǎng)期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。單片機(jī)是一種集成電路編程復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。而 PLC 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低且易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎，在工業(yè)以及其他領(lǐng)域 都得到廣泛的應(yīng)用。因此，本次花樣噴泉的自動(dòng)化控制也采用 PLC 控制 。 該控制系統(tǒng)選用三菱公司 FX 系列的 PLC。它體積小 ,重量輕 ,使用壽命長(zhǎng) ,編程和維護(hù)方便 ,故障率低 ,通過(guò)擴(kuò)展模塊的連接 , 可以增加輸入 / 輸出點(diǎn)數(shù) 。 為了便于程序清晰明了，分別調(diào)用不同的四個(gè)花樣，采用了子程序調(diào)用指令（ CALL P），并通過(guò) [SRET]返回原始指令。 不同花樣的選擇采用手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，內(nèi)部通過(guò)時(shí)間繼電器和輔助繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制來(lái)完成各花樣內(nèi)的循環(huán)動(dòng)作。 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 （ 1）輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加 10%~20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入 輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 （ 2）存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器吉林建筑 大學(xué) 城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 17 頁(yè) 中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)代替。 （ 3）控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)控制的需求，主要介紹一下幾種功 能的選擇。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。 離線編程方式： PLC 和編程器公用一個(gè) CPU，編程器在編程模式時(shí)， CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式， CPU 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在離線編程方式： CU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)載現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。 五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言：順序功能（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模式圖塊 (FBD)三 種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)句表（ il）、結(jié)構(gòu)體文（ ST）兩種文本語(yǔ)言。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（ IEC113123），同時(shí)，還應(yīng)該支持多種語(yǔ)言編程方式，如 C,Basic 等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過(guò)軟件對(duì) PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì) PLC的 CPU與外幣輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 PLC 的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。 4．機(jī)型的選擇 通過(guò)對(duì)輸入 /輸出點(diǎn)的選擇、對(duì)存儲(chǔ)量的選擇？對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型的分許。 該控制系統(tǒng)選用三菱公司 FXON 系列的 PLC。它體積小，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，編程和維護(hù)方便，故障率低，通過(guò)擴(kuò)展模塊的鏈接，可以增加輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)。我設(shè)計(jì)的花式噴泉模型共有 6 個(gè)輸入， 11 個(gè)輸出，因此，選用型號(hào)為 FX2N32MR 的 PLC
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1