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畢業(yè)設(shè)計-紙張質(zhì)量生產(chǎn)過程的plc控制系統(tǒng)-資料下載頁

2025-08-10 18:49本頁面
  

【正文】 程控制儀表進行信號處理。AD693電路原理圖如圖所示,這個功能模塊包括信號放大器,參考電壓,基準電流和補償分配器。它是一片完整的單片低電壓到電流變換的回路信號調(diào)節(jié)器,采用+12~+36V閉環(huán)電源工作,它的輸出量程和零位單獨可調(diào)輸出范圍有4~20ma,0~20ma,20ma177。8ma三種選擇,并能自己供給傳感器的工作橋壓,因此是一理想實用摸板。AD693信號放大電路可對信號進行緩沖放大,通過調(diào)整它的放大倍數(shù)可以標(biāo)定它的輸入電壓量程。 模擬量輸入模塊(A/D) 作用:PLC只能接收數(shù)字量信號,模擬量信號是一種連續(xù)變化的物理量。為實現(xiàn)模擬量控制,必須先對模擬量進行模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換,將模擬信號轉(zhuǎn)換成PLC所能接受的數(shù)字信號。模擬量輸入模塊的功能就是實現(xiàn)模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換。組成 。圖 A/D 模擬輸入功能圖由濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D,光電耦合等部分組成 。光電耦合器起防止電磁干擾的作用 ,對多通道的模擬量輸入單元,通常設(shè)置多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進行通道的切換,且在輸出端設(shè)置信號寄存器。① 使用及特性 ? 一般先用信號變送器把它們變換成統(tǒng)一的標(biāo)準信號(如420mA的直流電流信號,15V的直流電壓信號等),然后再送入模擬量輸入模塊 。? 模擬量輸入模塊(EM231)具有4個模擬量輸入通道。模塊上部共有12個端子,每3個點為一組,共4組。每組可作為一路模擬量的輸入通道(電壓信號或電流信號),電壓信號用兩個端子(A+、A—),電流信號用3個端子(RC,C+,C—),其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應(yīng)短接(B+、B—)。該模塊需要直流24V供電(M、L+端)??捎蒀PU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電,也可由用戶提供外部電源。右端分別是校準電位器和配置DIP設(shè)定開關(guān)。②模擬量輸入模塊的特性? EM231的電壓輸入范圍:單極性0~10V,0~5V;雙極性177。5V,177。 ? 電流輸入范圍 :0~20mA ? 模擬量到數(shù)字量的最大轉(zhuǎn)換時間 :250μs 每個通道占用存儲器AI區(qū)域2個字節(jié)。該模塊模擬量的輸入值為只讀數(shù)據(jù)。 模擬量輸入模塊(EM231)的輸入信號經(jīng)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量數(shù)據(jù)值是12位二進制數(shù)。數(shù)據(jù)值的12位在CPU中存放格式如圖所示。最高有效位是符號位:0表示正值數(shù)據(jù),1表示負值數(shù)據(jù)。 在完成滿足工藝、功能的前提下,外型設(shè)計要美觀、便于安裝、調(diào)試。電路設(shè)計應(yīng)遵循下列原則: 。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準化、模塊化打下良好基礎(chǔ): ,并留有適當(dāng)余地,以便進行二次開發(fā)。 。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會產(chǎn)生相互影響,考慮的原則是:能用軟件實現(xiàn)的功能盡可能由軟件來實現(xiàn),以簡化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意,由軟件實現(xiàn)的硬件功能,其響應(yīng)時間要比直接用硬件實現(xiàn)來的長,而且占用CPU時間,因此,選擇軟件方案時,要考慮到這些因素。 ,產(chǎn)品的一致性要好。 軟件設(shè)計:1. 程序設(shè)計:①可用手動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制點動,自動之間的轉(zhuǎn)換,用手動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制單循環(huán)與連續(xù)循環(huán)之間的轉(zhuǎn)換。②PLC輸入點分配表。名稱輸入代號輸入點編號停止按鈕正轉(zhuǎn)啟動按鈕反轉(zhuǎn)啟動按鈕點動/自動選擇開關(guān)單循環(huán)/連續(xù)循環(huán)選擇開關(guān)前進終端返回行程開關(guān)后退終端返回行程開關(guān)前進終端安全保護行程開關(guān) 后退終端安全保護行程開關(guān)③輸出點分配表名稱輸出代號輸出點編號正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器④.2 .程序設(shè)計思路①按正轉(zhuǎn)啟動按鈕,通電并自鎖。按反轉(zhuǎn)啟動按鈕,通電并自鎖。正反轉(zhuǎn)啟動按鈕和前進,后退終端返回行程開關(guān)的常閉觸點,相互串接在對方的線圈回路中,形成聯(lián)鎖關(guān)系。前進,后退終端安全形程開關(guān)動作時,電動機M停止運行。②當(dāng)點動/自動選擇開關(guān)扳到接通擋時,程序?qū)崿F(xiàn)點動功能。當(dāng)點動/自動選擇開關(guān)扳到斷開擋時,程序?qū)崿F(xiàn)自動往復(fù)運動功能。將的常閉觸點與及的自鎖觸點串接在梯形圖中即可。③單循環(huán)/連續(xù)循環(huán)選擇開關(guān)扳到接通擋時,程序?qū)崿F(xiàn)但循環(huán),當(dāng)開關(guān)扳到斷開擋時,程序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)循環(huán)功能。將的常閉觸點與后退終端返回行程開關(guān)的常開觸點串在梯形圖中。手動和自動往復(fù)運動電路PLC梯形圖及指令語句圖。 圖 PLC梯形圖LDN LDN LDN A A A ON O CO KnA O O ANI AN ANI ANI ANI ANI ANI ANI ANI ANI = ANI CO LD = RST CO 造紙過程主程序流程圖,所示當(dāng)PLC通電時,首先開始自動檢測初始化。然后開始程序掃描,然后判斷有輸入嗎?當(dāng)沒有輸入時,繼續(xù)程序循環(huán)掃描,返回開始程序掃描。當(dāng)有輸入時,數(shù)據(jù)輸入映象寄存器,然后經(jīng)過PLC內(nèi)部的程序處理,輸出映象寄存器,然后從PLC輸出,結(jié)束。 PLC上電,開始檢測水分值,檢測掃描開始,同時開始調(diào)節(jié)水分壓力采樣濾波程序,然后檢測采樣時間到嗎?當(dāng)調(diào)節(jié)時間不到的話,重新循環(huán)掃描。當(dāng)調(diào)節(jié)時間到的話,再檢測水分值合適嗎?當(dāng)水分值不合適時調(diào)節(jié)專家決策子程序,當(dāng)水分值合適時,調(diào)節(jié)模糊控制子程序,然后輸出控制子程序,退出掃描,重新進入循環(huán)掃描。 設(shè)計中的一些措施在標(biāo)定時,由于蒸汽壓力的檢測是非線性的。所以在程序設(shè)計中,采用分段線性的方法,來標(biāo)定測量值。實時顯示時,尾數(shù)跳動比較頻繁,由于壓力變送器是安裝在管道上的,有震動,所以采樣得到的數(shù)據(jù)在穩(wěn)定時也是圍繞某一值波動的。則在顯示時,如果測量值在某一小范圍上下波動則只顯示中心值。結(jié) 論由于本系統(tǒng)使含水量均勻化,濃度均勻化致使產(chǎn)品質(zhì)量多均勻化:由于本系統(tǒng)的蒸汽、水的大大節(jié)約使紙張的生產(chǎn)過程降低了成本:由于本系統(tǒng)采用PLC控制,因此不用經(jīng)常監(jiān)測,也使編程簡單,大大減輕了勞動者的負擔(dān) ??傊?,該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,控制精度高,魯棒性強,提高了紙張質(zhì)量,降低了損耗,改善了勞動條件,適合于我國抄紙過程自動控制的需要。由于實驗條件和時間的限制,本文的設(shè)計尚存在一些不足和可改進的地方。如:控制規(guī)則還可以進一步優(yōu)化;專家知識庫還不夠完善,可進一步豐富;可進一步分析干擾因素,加強抗干擾措施等。 根據(jù)本文的研究結(jié)果以及計算機技術(shù)、控制技術(shù)發(fā)展的趨勢,作者認為對紙張質(zhì)量水分研究還需要在以下幾個方面開展進一步的研究和應(yīng)用: 紙張水分測控系統(tǒng)包括非常豐富的內(nèi)容,涉及到很多應(yīng)用技術(shù),因此 對紙張水分測控系統(tǒng)的研究包括很多非常豐富的內(nèi)容,要在我國造紙業(yè)進行PLC控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,還需要解決很多方面的問題,還需要對造紙本身和PLC控制方面進行深層次的研究: 由于人的經(jīng)驗在模糊控制器的設(shè)計中,占有很大的作用,而人的經(jīng)驗經(jīng)過大量的試驗和時間,是不斷進步的。因此模糊控制器隨著人的經(jīng)驗的豐富,還要進行改進?!”疚闹粚垙埶譁y控系統(tǒng)的若干技術(shù)進行了研究,還有好多技術(shù)需要進一步研究。比如:PLC的程序設(shè)計,高抗干擾的設(shè)計,測控軟件的功能的進一步增加等?!‖F(xiàn)在我們國家已經(jīng)提出來,對制造業(yè)要進行信息化、自動化改造。本文所涉及的紙張水分測控系統(tǒng),只相當(dāng)于造紙過程部分控制系統(tǒng)。如果要實現(xiàn)一個造紙廠的全面自動控制,還需對造紙過程的其他因素做深入的探討。致 謝 經(jīng)過近兩個月年的研究工作,通過在圖書館查閱有關(guān)資料,了解了造紙的起源和發(fā)展過程,并且加深了對造紙運行過程、控制系統(tǒng)的認識,熟悉了可編程序控制器在控制系統(tǒng)中的運用。在所學(xué)知識的基礎(chǔ)上,利用己有的PLC的技術(shù),嘗試了對造紙水分控制系統(tǒng)的研究。并且,使我將原來所學(xué)的知識系統(tǒng)化,理論化,實用化。對如何使用已有知識及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。通過這次設(shè)計,我還認識到無論做什么工作,都需要踏實,勤奮,嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,這對我以后的工作將會產(chǎn)生深遠的影響。 經(jīng)過努力,在眾多老師特別是葛廣軍老師的細心指導(dǎo)和幫助下,順利完成了論文的撰寫工作。在此,對葛老師和其他給予幫助的老師們表示我誠摯的謝意,對給予幫助的同學(xué)們表示衷心的感謝。 鑒于本人所學(xué)知識有限,經(jīng)驗不足,又是初次研究這種復(fù)雜的設(shè)計,在此過程中難免存在一些錯誤和不足之處,懇請各位老師們給予批評和指正。參 考 文 獻 及 資 料1 李道霖,電氣控制與PLC原理及應(yīng)用, 電子工業(yè)出版社,20042 , SIMATIC 可編程序控制器及應(yīng)用,機械工業(yè)出版社,20053 王衛(wèi)兵,PLC系統(tǒng)通信、擴展與網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù),機械工業(yè)出版社,20054 王淑文等,電器控制與PLC控制技術(shù),機械工業(yè)出版社,20065 張福學(xué)等,傳感器敏感元件大全,電子工業(yè)出版社,19906 楊幫文,新編傳感器實用寶典,機械工業(yè)出版社,20057 .孫優(yōu)賢等, 造紙過程規(guī)模與控制, 浙江大學(xué)出版社,19938 何北海, 制漿造紙清潔技術(shù)生產(chǎn)新技術(shù), 化學(xué)工業(yè)出版社,20009 馮冬青,謝宋和等,模糊智能控制.化學(xué)工業(yè)出版社,199810蔡自興,智能控制(第二版).電子工業(yè)出版社,2004,智能控制理論與技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,200012周景輝. 制漿造紙工藝設(shè)計手冊,13劉金琨.先進 PID 控制 MATLAB 仿真(第2版).電子工業(yè)出版社,200414吳曉莉,林哲輝等.MATLAB輔助模糊系統(tǒng)設(shè)計 西安電子科技大學(xué)出版社,2002
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