【正文】 。 （ 3）當(dāng)液位上升到 SL1 處，電磁閥 YV2 關(guān)閉，液體 B 結(jié)束進(jìn)料，與此同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)控制攪拌電動(dòng)機(jī)開始工作。 （ 4）當(dāng)攪拌 電動(dòng)機(jī)攪拌 60S 后關(guān)閉，停止攪拌，同時(shí)電磁閥 YV3 打開，開始排放出混合液，液位開始下降。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 （ 5）當(dāng)液位下降到 SL3 的時(shí)候，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)， 10S 后關(guān)閉電磁閥 YV3，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)開始下一個(gè)循環(huán)：返回到步驟（ 1）。 攪拌系統(tǒng)工作的時(shí)候，若按下停止按鈕 SB2，裝置停止運(yùn)行。 PLC 實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐 程序是否能正常運(yùn)行，是否還有漏洞需要用實(shí)踐檢驗(yàn)，所以我利用學(xué)校的PLC 實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備對(duì)本次設(shè)計(jì)的梯形圖進(jìn)行檢驗(yàn)。用基本指令編程模擬了本次設(shè)計(jì)控制的液體攪拌過程，發(fā)現(xiàn)了一些梯形圖上的 錯(cuò)誤，經(jīng)過幾次修改，最終成功。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第五章 系統(tǒng)的常見故障分析及維護(hù) 為了延長(zhǎng)可編程控制器控制系統(tǒng)的使用壽命，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中，應(yīng)該對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)備的損耗和設(shè)備故障的發(fā)生點(diǎn)有比較精準(zhǔn)的估測(cè)，換句話說，要熟悉了解整個(gè)系統(tǒng)中哪些部件最容易出故障，故障點(diǎn)在哪里，以便于出現(xiàn)故障時(shí)可以迅速采取措施。 系統(tǒng)的常見故障分析及維護(hù) 系統(tǒng)故障通常指的是整個(gè)控制系統(tǒng)失效的總和，系統(tǒng)故障又可分為 PLC 故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備兩類。 PLC 系統(tǒng)包括 CPU、主機(jī)箱、擴(kuò)展接口、輸入 /輸出單元及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和 其他外部設(shè)備。另外現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備包括輸入 /輸出端口和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控設(shè)備，例如繼電器、接觸器、電磁閥、攪拌電機(jī)等。 系統(tǒng)故障分析及處理 PLC 主機(jī)的系統(tǒng)故障分析及處理 電源系統(tǒng)是 PLC 主機(jī)最容易出現(xiàn)故障的地方，因?yàn)殡娫匆恢痹诓煌５毓ぷ鳌⑸嶂?，此時(shí)電壓和電流的沖擊波動(dòng)是難免的。 PLC 系統(tǒng)總線的損壞也是故障頻發(fā)點(diǎn)，因?yàn)榭删幊炭刂破鞫酁椴寮Y(jié)構(gòu)，長(zhǎng)年累月的使用插拔模塊會(huì)導(dǎo)致線路損壞。另外在空氣溫度、濕度變化等因素影響下，系統(tǒng)總線的塑料老化和接觸點(diǎn)的氧化等都有可能造成系統(tǒng)總線的老化。所以要考慮 到 PLC 外部的環(huán)境。目前可編程控制器的主存儲(chǔ)器大都使用可擦寫 ROM，影響 ROM 壽命的因素主要有：制作工藝，底板的供電、 CPU 等模塊的工藝水平。而如今 PLC 的 CPU 模塊都使用高性能的處理芯片，其故障率已經(jīng)降低到很小。然而可編程控制器的主機(jī)系統(tǒng)故障的預(yù)防和處理最主要的是提高控制室的管理水平，安裝相關(guān)降溫設(shè)置，定期為其除塵，令可編程控制器的外部環(huán)境達(dá)到其安裝運(yùn)行的要求；另一方面，在系統(tǒng)維修故障的時(shí)候，操作應(yīng)該嚴(yán)格按照操作說明，防止對(duì)主機(jī)系統(tǒng)造成人為的損害。 可編程控制器的 I/O 端口系統(tǒng)故障分析及處理 可編程控制器最大的薄弱環(huán)節(jié)在 I/O 端口。可編程控制器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它的 I/O 端口，在主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平差不多的情況下，可編程控制器性能的關(guān)鍵部件是 I/O 模塊，所以 I/O 端口也是 PLC 損壞中的突出環(huán)節(jié)。想要降低 I/O模塊的故障，需要降低外部各種干擾對(duì) I/O 端口的影。第一、使用時(shí)一定要按照其使用的要求進(jìn)行。不能隨意地 減少 I/O 端口的外部相關(guān)保護(hù)設(shè)備；第二、分析干擾因素，針對(duì)主要的干擾源要進(jìn)行必要的隔離或者處理。 現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備故障分析及處理 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也是在整個(gè)過程中非常容易出現(xiàn)故障的地點(diǎn)，生產(chǎn) 現(xiàn)場(chǎng)中最容易發(fā)生故障的主要有以下幾類： 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 1. 第一類故障多發(fā)生在繼電器、接觸器上。在可編程控制器控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中，各類繼電器和空氣開關(guān)是電氣設(shè)備中消耗量最大的部件。除產(chǎn)品本身因素外，主要原因就是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，接觸器觸點(diǎn)容易發(fā)生打火或氧化等現(xiàn)象，這類現(xiàn)象容易導(dǎo)致觸點(diǎn)發(fā)熱變形甚至直接不能使用。盡量采用高性能的繼電器，會(huì)減少這類故障的發(fā)生率，此外改善裝置的使用環(huán)境，降低零件更換的頻率，也可以減少對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響 [11]。 2. 第二類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。由于這類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行動(dòng)作是電動(dòng)機(jī)構(gòu) 開關(guān)閥門或移動(dòng)閘板的位置轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)的，這樣的話機(jī)械、電氣、液壓等各個(gè)環(huán)節(jié)稍有不慎，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障。長(zhǎng)年累月缺乏維護(hù)的使用，故障產(chǎn)生的主要因素是機(jī)械、電氣等各個(gè)環(huán)節(jié)失靈，所以在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)一定要加強(qiáng)對(duì)此類設(shè)備的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)做出處理。 3. 第三類故障點(diǎn)多發(fā)生在傳感器和儀表上，這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號(hào)收到干擾。這類故障的發(fā)現(xiàn)及處理也和日常的巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) 因?yàn)榭删幊炭刂破魇菫楣I(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，所以通常情況下不需要在施加特殊措施 就可以直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中。但是若是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境過于惡劣，例如受到的干擾特別強(qiáng)烈，有可能會(huì)導(dǎo)致 PLC 的輸入信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤、結(jié)果運(yùn)算出錯(cuò)、信號(hào)輸出出現(xiàn)錯(cuò)誤、都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的動(dòng)作，控制系統(tǒng)就不能保證穩(wěn)定地、安全地運(yùn)行。所以為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須要在設(shè)計(jì)的時(shí)候采取相應(yīng)有效的抗干擾措施 [12]。 主要的干擾源有以下幾類： 為系統(tǒng)供電的電源出現(xiàn)波動(dòng)和電源電壓中高次諧波波動(dòng)而產(chǎn)生的干擾。 可編程控制器周圍環(huán)境中的大容量裝置啟動(dòng)和停止運(yùn)行時(shí)，由于相互之間的電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的干擾；其 他的設(shè)備或者空中強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)可編程控制器的干擾。 I/O 信號(hào)線間的寄生電容產(chǎn)生的差模干擾和大地和輸入信號(hào)線大地間產(chǎn)生的共模干擾；對(duì)于感性負(fù)載，主要干擾為：輸出信號(hào)由斷開變?yōu)殚]合瞬間產(chǎn)生的突變電流和由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間產(chǎn)生的反向感應(yīng)電勢(shì)，電磁接觸器的觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧等。 由于電纜的選擇不合適，信號(hào)線絕緣性差，安裝、布線不合理等引起的干擾。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 增強(qiáng)可編程控制器控制系統(tǒng)的抗干擾性能的主要措施： （ 1）科學(xué)地選擇型號(hào)； （ 2）選擇高性能的電源，最大程度降低電網(wǎng)干擾； （ 3）合理正確地選擇接點(diǎn)，保證接地系統(tǒng)的可靠性； （ 4）合理地選線、布線、配線。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)主要講述基于 PLC 系統(tǒng)液體攪拌機(jī)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)兩種液體進(jìn)料、混合、攪拌、出料的全過程，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。本系統(tǒng)采用了西門子 S7200 型號(hào)的 PLC，自主設(shè)計(jì)了控制程序。 盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁瑣，但與此同時(shí)，我收獲的知識(shí)也更加豐富。我隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷學(xué)會(huì)了多種系統(tǒng)的適用條件，多種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，多種繼電器的 安裝、應(yīng)用的。 這是一次非常具有意義的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我們所學(xué)專業(yè)知識(shí)的考驗(yàn)，是對(duì)我們動(dòng)手實(shí)踐能力的考驗(yàn)。我覺得這更考驗(yàn)的是我們做事的態(tài)度。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了持之以恒地做一件事情，極大的鍛煉了我們耐心和毅力，這會(huì)幫我們?cè)谝院蟾勇L(zhǎng)的人生道路上走得更遠(yuǎn) ! 因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)條件的限制，本設(shè)計(jì)并沒有將指令程序通過編程器寫入可編程控制器，也無法完成硬件系統(tǒng)的安裝、系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和安裝運(yùn)行。如果以后現(xiàn)實(shí)條件允許，我會(huì)對(duì)本次的設(shè)計(jì)繼續(xù)完善。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 致 謝 一開始我覺得自己無法完成本次設(shè)計(jì)，因?yàn)槠綍r(shí)很少把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中。所以如今我能完成本次設(shè)計(jì)，要感謝許多人對(duì)我的指導(dǎo)幫助。首先，我特別感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我孜孜不倦的教誨。在我完成本次設(shè)計(jì)、撰寫論文的過程中，劉老師付出了大量的時(shí)間精力對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)，從一開始論文的選題、確定思路和查找參考資料，到后來論文的撰寫流程以及成文定稿，劉濤老師都給予了我耐心、熱心的指導(dǎo)，她指導(dǎo)我論文一定不要人云亦云，要有自己的想法和觀點(diǎn)。劉老師淵博的學(xué)識(shí)、辛勤的園丁精神給了我深刻的印象和啟發(fā)，讓我看到了榜樣的力量。在此我再次對(duì)指導(dǎo)老師表示最真誠(chéng)地感謝！當(dāng)然，大學(xué)四年當(dāng)中教導(dǎo)過我的老師也對(duì)我產(chǎn)生了 深刻影響，在次我也要感謝辛勤教育我們的各位老師！ 同時(shí)，在撰寫論文的過程中，我得到了同學(xué)們的寶貴建議，在此也要對(duì)你們說一聲謝謝！最后，我向在百忙中抽出時(shí)間評(píng)閱本論文并提出寶貴建議的各位老師表示征程地感謝！ 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) [1] 常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 [M].：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 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