【文章內容簡介】 。同時密切注意罐底溫度變化是否異常。 (5)若發(fā)現熱井水箱水位經常出現報警，在抽真空狀態(tài)下，水位 大于 100%五秒內不能下降到 100%以下時，要立即破真空，等各級蒸汽閥關閉后，馬上停濁環(huán)水，防止水位太高壓破熱水箱。 (6)每爐 VD 結束，罐蓋車開出后，要及時檢查鋼包耳軸與罐內鋼包支撐座之間是否有鋼水粘住，若有馬上指揮行車試吊鋼包，必要時要對冷鋼進行處 理，處理好后才可吊包。 (7)抽真空過程中， 必須保證冷卻水供水正常 ,如果設備水壓力低，察看計算機水包壓力值， 如果壓力大于 公斤，馬上通知水泵房更換或者加開水泵，保證水包壓力大于 公斤； 如果水包壓力低于 公斤，迅速停止抽真空，停止方式與正常結束相同。 第 10 頁 共 64 頁 3 可編程控制器（ PLC）基本原理介紹 可編程控制器的產生與發(fā)展 可編程控制器（ Programmable Controller） ,簡稱 PC。在它發(fā)展的初期主要應用于開關量的邏輯控制，因此也稱為可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller） ，簡稱 PLC?？删幊绦蚩刂破麟S著微電 子技術和計算機技術的發(fā)展而迅速發(fā)展，現代可編程序控制器實際上是以 位處理器為基礎的、高度集成化的新型工業(yè)控制裝置，使計算機技術與自動控制技術相結合的產物，它的功能已遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，因此可編程序控制器簡稱為 PC是合適的 。 可編程序控制器的產生 1968 年美國通用汽車公司（ GM），根據市場形勢的發(fā)展，對生產提出了“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰(zhàn)略。但汽車生產流水線的自動控制系統基本上是由繼電器控制裝置 構成的，汽車的每一次改型都直接導致生產流水線中的繼電器控制裝置的重新設計和安裝。顯然，這種繼電器式的控制裝置已無法滿足這種小批量、多品種、經常改型的生產需要。有沒有一種能方便的改變控制方案的新型工業(yè)控制裝置呢？ GM 公司用它應當達到的十項功能指標，描述了這種設想的全新工業(yè)控制裝置，它們是： 〔 1〕 編程簡單方便，可在現場修改程序 。 〔 2〕 維修方便，最好是插件式（模塊化）結構； 〔 3〕 可靠性高于繼電器控制裝置； 〔 4〕 體積小于繼電器控制裝置； 〔 5〕 可將數據直接送入管理計算機； 〔 6〕 成本可與繼電器控制裝置競爭； 第 11 頁 共 64 頁 〔 7〕 輸入可以是交流 115V； 〔 8〕 輸出為交流 115V， 2A以上，能直接驅動電磁閥、接觸器等； 〔 9〕 擴展時，原有系統只要做很小的改動； 〔 10〕 用戶程序存儲器容量至少能擴展到 4KB。 GM 公司公開向社會招標。 1969 年美國數字化設備公司（ DEC），按 GM公司的功能要求，研制出了這種新型工業(yè)控制裝置 —— 這就是世界上第一臺 PLC，型號為 PDP14。它在 GM 公司底特律的一條汽車自動生產線上首次運行，取得成功。此后，這項新技術獲得了迅速發(fā)展。 1971 年日本從美國引進了這項技術。 19731974 年聯邦德國 和法國（歐洲）也獨立研制出自己的 PLC。我國從 1974 年開始研制， 1977 年開始工業(yè)應用。 可編程控制器的發(fā)展與展望 可編程序控制器從 1968 年產生以來，隨著微電子技術、計算機技術、自動控制技、通信技術的發(fā)展而迅猛發(fā)展。產品已經歷了 4 代換代，其發(fā)展過程大致為： 〔 1〕 第一代 PLC（ 19691972 年） 特點是：大多用一位機開發(fā)，用磁芯存儲器存儲；功能簡單，主要是邏輯運算、定時、計數；機種單一，沒有形成系列。 典型產品有：美國 MODICON 公司的 084；美國 DEC 公司的 PDP14/L；美國ALLENBRADLEY 公司的 PDQⅡ；日本富士電機公司的 USC4000；日本立石電機公司的 SCY022；日本北辰電機公司的 HOSC20；日本橫河電機公司的 YODIC′ S。 〔 2〕 第二代 PLC（ 19731975 年） 特點是：元件上采用了 8 位微處理器和半導體存儲器（ EPROM）；功能上增加了數字運算、傳送、比較及模擬量控制等；產品初步形成系列。 典型產品有：美國 MODICON 公司的 18 28 384；美國 G公司的 LOGISTROT； 第 12 頁 共 64 頁 德國 SIEMENS 公司的 SIMATIC S3 系列；日本富士電機公 司的 SC 系列等。 〔 3〕 第三代 PLC（ 19761983 年） 特點是： 20世紀 70年代后期超大規(guī)模集成電絡和高性能微處理器的出現及引入 PLC，使 PLC 的功能及處理速度大大增加，如增加了浮點數運算、平方、三角函數、相關數、查表、列表、脈寬調制變換等功能，增加了遠程 I/O、一些特殊功能模塊和通信、子診斷等功能。 典型產品有：美國 GOULD 公司的 M8 48 58 68 884；德國 SIEMENS公司的 SIMATICS5 系列；美國 TI 公司的 PM550、 TI5 5 530；日本三菱公司的 MELPLAC50、 550；日本富士電機公司的 MICREEX 等。 〔 4〕 第四代 PLC（ 1984現在） 特點是：進入 20 世紀 80 年代中、后期以來，超大規(guī)模集成電路迅速發(fā)展，微處理器價格大幅度下跌， PLC 中 16 位、 32位片式高性能微處理器全面使用。而且一臺 PLC 中配置多個 CPU，進行多通道處理。 PLC 軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化，生產了各種內含 CPU 的智能模板，編程語言非常豐富， PLC 已發(fā)展成為一種具有邏輯控制、過程控制、運動控制、數據處理、聯網通信等功能的名符其實的“多功能控制器”。值得指出的是，盡管 PLC 功能越來越強 ，擔仍然保留了先前簡單與易于使用的特點。 典型產品有：德國 SIEMENS 的 SIMATIC S7 系列；美國 ALLENBRADLEY 公司的 PLC5系列；美國 GOULD 公司的 A5900 及 MODULAR SYSTEMS RESEARCH 公司的IAC 系列等。從上述 PLC 的發(fā)展過程可以看出， PLC 的發(fā)展與新元件、新技術、新理念的發(fā)展與引用是不可分的，也值得今后 PLC 及其它新產品開發(fā)作為借鑒。 當前 PLC 及 PLC 網絡已成為工廠首選的工業(yè)控制裝置并已廣泛應用于各領域，基于 PLC 的集散控制系統（ DCS），以 PLC 作為基礎 控制設備的計算機集成制造系統（ CIMS）到處可見。 PLC 及其網絡已被公認為實現現代工業(yè)自動化三大支柱之一（ PLC，機器人， CAD/CAM）。當然，為了適應大中小型企業(yè)的不同需 第 13 頁 共 64 頁 要，進一步擴大其應用范圍， PLC 正朝著一下方向發(fā)展： 〔 1〕 低檔 PLC 向小型、簡易、廉價方向發(fā)展，使之能更加廣泛的取代繼電器控制， SIEMENS 公司開發(fā)的 LOGO 通用邏輯控制器就是一例，它可提供 6輸入/4輸出，具有邏輯運算、計時、計數、加減運算等各種功能。 〔 2〕 中、高檔 PLC 向大型、高速、多功能方向發(fā)展，使之能取代工業(yè)控制微機的部分功 能，對大規(guī)模、復雜系統進行綜合自動控制。開發(fā)滿足不同需要的特殊功能模塊，方便用戶構建不同的控制系統。 〔 3〕 工廠綜合自動化、消滅自動化孤島、方便自動化系統集成是現代工業(yè)生產的需要，增強 PLC 的聯網通信能力。包括 PLC 與計算機之間，不同 PLC 之間， PLC 與現場總線之間通信能力的增強是 PLC 近年來發(fā)展的一個重要方向。 〔 4〕 編程語言不斷豐富。許多公司的 PLC 編程語言除了原有的梯形圖語言、指令表語言、程序功能圖之外，還推出多種高級語言編程，以適應更廣泛的需求，編程工具也在向小型化、通用化和多功能方向發(fā)展。 可編程控制器的定義 可編程控制器（ Programmable Controller）縮寫為 PC，為了和個人計算機相區(qū)別，把可編程控制器縮寫為 PLC。 可編程控制器一直在發(fā)展中，因此直到目前為止，還未能對其下最后的定義。 美國電器制造商協會 NEMA 在 1980 年給 PLC 作了如下的定義： “ PLC 是一個數字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體以存儲指令，用來執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數和演算等功能，并通過數字或模擬的輸入和輸出，以控制各種機械或生產過程。一部數字電子計算機若是用來執(zhí)行 PLC之功能者，亦被視同為 PLC,但不包括鼓式或機械式順序控制器?！? 國際電工委員會（ IEC）曾于 1982 年 11月頒發(fā)了可編程控制器標準草案第 第 14 頁 共 64 頁 一稿， 1985 年 1 月又頒發(fā)了第二稿， 1987 年 2 月頒發(fā)了第三稿。草案中對可編程控制器的定義是： “可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作等面向用戶的指令，并通過數字式或模擬式的輸入或輸出，控制各種類型的機械和生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外圍設備，都按易于與工業(yè)系統聯成一個整體 ，易于擴充其功能的原則設計?！? 定義強調了可編程控制器是：“數字運算操作的電子系統”，即它也是一種計算機。它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計”的工業(yè)計算機。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作，它還具有“數字量或模擬量的輸入或輸出控制”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統聯成一體”，易于“擴充”。 定義強調了可編程控制器直接應用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和應用范圍。這也是區(qū)別于一般微機控制系統的一個重要特征。 應該強調 的是，可編程控制器與以往所講的鼓式、機械式的順序控制器在“可編程”方面有質的區(qū)別。由于 PLC 引入了微處理機及半導體存儲器等新一代電子器件，并用規(guī)定的指令進行編程，能靈活的修改，即用軟件方式來實現“可編程”的目的。 可編程控制器的特點 PLC 雖可簡單視為具有特殊體系結構的工業(yè)計算機，由于有更強的與工業(yè)過程相聯的特殊接口及特殊監(jiān)控軟件，有更適用于控制要求的編程語言，工作原理與計算機也有一定差別，因此它不同于一般的工業(yè)計算機。它的主要特點： 〔 1〕 可靠性高、抗干擾能力強。 第 15 頁 共 64 頁 〔 2〕 通用性好， I/O 接口豐富。 〔 3〕 編程簡單、使用方便。 〔 4〕 設計、安裝容易，維修工作量小 。 〔 5〕 體積小、能耗低。以西門子中型 PLC S7300 為例， CPU314 模塊可以擴展為 512點開關量、 64 路模擬量，其外形尺寸為 80 ㎜ 125 ㎜ 1300 ㎜ ,重量僅為 ㎏，消耗功率 8W。由于體積小， PLC 很容易裝入機械設備內部，是實現機電一體化的理想設備。 〔 6〕 聯網方便、便于系統集成。 PLC 的工作原理 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式其掃描過程如圖 所示。 這個工作過程分為內部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。內部處理階段， PLC檢查 CPU 模塊的硬件是否正常，復位監(jiān)視定時器等。在通信操作服務階段， PLC與一些智能模塊通信、響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容等，當PLC 處于停 (STOP)狀態(tài)時，只進行內部處理和通信服務操作等內容。在 PLC 處于運行 (RUN)狀態(tài)時，從內部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。 (1) 輸入處理 輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有 輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內存中所對應的映象寄存器 。 在此輸入映象寄存器被刷新。接著進入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映象寄存器的內容也不發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。 第 16 頁 共 64 頁 圖 PLC 掃描過程 (2) 程序執(zhí)行 根據 PLC 梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時， PLC 從輸入映象寄存器中讀出上一階段采 入的對應輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器的當前狀態(tài)，根據用戶程序進行邏輯運算，運算結果再存入有關器件寄存器中，對每個器件而言，器件映象寄存器中所寄存的內容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。 (3) 程序處理 程序執(zhí)行完以后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的 Y 寄存器