【文章內(nèi)容簡介】 有下用途：（1）順序控制 在工業(yè)控制中，PLC采用其步進指令編程或用移位寄存器編程的功能實現(xiàn)順序控制。（2）開關(guān)量邏輯控制 PLC運用其強大的邏輯運算能力，通過準(zhǔn)確高效地控制開關(guān)量可以實現(xiàn)各種簡單或復(fù)雜的邏輯控制，這是PLC取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器的控制根本原因。（3）模擬量控制 PLC中配置有A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊。現(xiàn)場的溫度、壓力、流量、速度等這些模擬量經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換位數(shù)字量，傳送到PLC中，經(jīng)過PLC中的微處理器進行處理后，經(jīng)D/A模塊轉(zhuǎn)換后，變成模擬量去控制被控對象，這樣就可以實現(xiàn)PLC對模擬量的控制。（4）定時和計數(shù)控制功能。（5）數(shù)據(jù)處理 PLC可以通過數(shù)據(jù)處理能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的比較、轉(zhuǎn)換、通信、顯示等功能。（7）通信和聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)在PLC一般都有通信功能，它可以對輸入和輸出進行遠(yuǎn)程控制，又能實現(xiàn)可編程控制器主機與可編程控制器主機、可編程控制器主機與計算機之間的通信，這樣用PLC可以方便地進行分布式控制，這樣就能實現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)線的集中控制和管理。為實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，智能化提供了條件。 PLC的選型 PLC種類的介紹全球PLC有二百多種，國內(nèi)常用PLC也就二三十種，常用的有德國西門子，法國施耐德，美國AB，ABB，GE日本歐母龍，三菱，松下，韓國，三星，國產(chǎn)和利時，科創(chuàng)思等。三菱PLC相對于其他的PLC價錢比較高，但是性能相對強大，可操作性強，有相配套的伺服系統(tǒng)和組態(tài)軟件。而且在大學(xué)期間我所接觸的也大多數(shù)是日三菱公司的PLC。三菱PLC的種類分為FX1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X3U，F(xiàn)X3G等，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2NPLC與FX2N32MR相比功能更為強大，為升級產(chǎn)品，但由于本系統(tǒng)所需功能和技術(shù)要求FX2N完全能夠解決，所以從經(jīng)濟方面考慮選用三菱FX2N32MR系列產(chǎn)品。按照本系統(tǒng)的設(shè)計要求、工作環(huán)境、監(jiān)測對象等方面出發(fā)，三菱PLC完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求。如今三菱PLC的種類分為FX1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X3U，F(xiàn)X3G等系列，其中FX1N，F(xiàn)X2N是以FX1N為根基沿用而來的，生產(chǎn)價錢比FX1N略高，且完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求，所以本次設(shè)計選用三菱FX2N32MR的PLC作為本系統(tǒng)的控制器。FX2N32MR系列可以根據(jù)對象不同，可以選用不同的型號和不同數(shù)量的模塊，并可以將這些模塊安裝在同一機架上。 PLC基本結(jié)構(gòu)：可編程序控制器實質(zhì)是計算機，基本構(gòu)成為：一、電源二、中央處理單元(CPU)三、存儲器：四、輸入輸出接口電路五、功能模塊六、通信模塊其中，PLC的工作過程一般分為三個階段，一、輸入采樣階段這一階段用掃描的方式將暫存的數(shù)據(jù)讀入，然后寫入相應(yīng)的寄存器中。二、用戶程序執(zhí)行階段在此階段，可編程邏輯控制器按一定順序依次地掃描(梯形圖) 三、輸出處理階段 型號的選擇 按照本系統(tǒng)的設(shè)計要求、工作環(huán)境、監(jiān)測對象等方面出發(fā)，西門子PLC完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求。如今三菱PLC的種類分為FX1N，F(xiàn)X2N，F(xiàn)X3U，F(xiàn)X3G等系列，其中FX1N，F(xiàn)X2N是以FX1N為根基沿用而來的，生產(chǎn)價錢比FX1N略高，且完全可以滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求，所以本次設(shè)計選用三菱FX2N32MR的PLC作為本系統(tǒng)的控制器。每個I/O點及與此有聯(lián)系的功能元件占用的內(nèi)存量大體為： ①開關(guān)量輸入器件：10～20B/點； ②開關(guān)量輸出器件：5～10B/點； ③計數(shù)器件/定時器件：2B/個； ④通訊接口： 一個接口大概容量要求在299B以上。PLC容量的挑選除滿足指揮要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以做備用。按照以往，在挑選存儲容量時，通常按實踐要求的15％～20％給定裕量。驅(qū)動主要有：步進驅(qū)動控制、交流伺服驅(qū)動控制、交流變頻驅(qū)動控制等。步進驅(qū)動不適合連續(xù)、大負(fù)載運行；因為其功率小、速度慢。直、交流伺服驅(qū)動性高，但控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高。根據(jù)公式n0＝可以發(fā)現(xiàn)，電動機的同步轉(zhuǎn)速n0隨頻率f而同步變化。在異步電動機中，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nM始終略低于同步轉(zhuǎn)速n0。所以，當(dāng)n0連續(xù)可調(diào)時，nM也連續(xù)可調(diào)。又由于在頻率f相同時，異步電動機的轉(zhuǎn)速是根據(jù)磁極對數(shù)p的不同而改變的，所以頻率f的調(diào)節(jié)范圍也是各不相同的。通過查找大量資料和數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)的要求很高，不僅可以滿足現(xiàn)在的要求，同時也具備了其它的功能。 變頻器的功用變頻器可以轉(zhuǎn)換交流電的頻率，即將其由固定的變換成連續(xù)可調(diào)的。固定頻率通常為50HZ，連續(xù)可調(diào)的頻率多數(shù)為0～400HZ。如圖31所示，變頻器的R、S、T為輸入端，U、V、W為輸出端。輸入交流電頻率固定，可以是單相也可以是三相；輸出的則是三相交流電，同時接至電動機。由于經(jīng)過變頻器的轉(zhuǎn)換，此時的交流電頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。圖3 變頻器的類別簡介按變換環(huán)節(jié)分：交交變頻器和交直交變頻器。前者是直接變換；后者先將交流電整流，變成直流電后再進行逆變。該過程由變頻器自動進行，不受其他因素控制，此時得到頻率可調(diào)的交流電。按電壓的調(diào)試方式分：PAM（脈幅調(diào)制）和PWM（脈寬調(diào)制）。分別通過改變直流電壓的大小和改變輸出脈沖的占空比來進行調(diào)制。按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分：電流型和電壓型。分別通過電感線圈和電容器儲能。水泵作為一種通用機械，在現(xiàn)代社會廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門，在國民經(jīng)濟中占據(jù)有重要的地位。泵的電能消耗有著積極作用。但是在很多領(lǐng)域中，由于選型不合理帶來了很多問題，不僅不能使用還降低了效益。由此可見，合理選擇水泵對節(jié)約能源有著重要意義。水泵的選型就是根據(jù)工程具體情況，確定合適的水泵型號和臺數(shù)。使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。 必須滿足介質(zhì)特性的要求。對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，如磁力驅(qū)動泵、隔膜泵、屏蔽泵對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅(qū)動泵。機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。經(jīng)濟上要綜合考慮到設(shè)備費、運轉(zhuǎn)費、維修費和管理費的總成本最低。（1）水泵的主要參數(shù)水泵參數(shù)是指涉及泵的工作能力一組物理量。一般有很多物理量，包括流量、揚程、轉(zhuǎn)速、效率、比轉(zhuǎn)數(shù)和允許吸上真空高度等。通常它們被標(biāo)注在水泵銘牌上，供人們識別和選用。1. 流量（Q） 3水泵的流量Q：水泵在單位時間內(nèi)輸送的水量，常用的單位是M /s（立方米每秒），L/s（升每秒）每一種型號的水泵的流量都有一定的范圍，所謂的水泵設(shè)計流量，是指水泵在這一流量下，運行時的效率最佳，超過了就會降低它的效率。（H）揚程H：被