【正文】 。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。 總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。通過這次課題設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。通過這次課題設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。在沒有做課題設(shè)計(jì)以前覺得課題設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對課題設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，課題設(shè)計(jì)也接近了尾聲。課題設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開端，課題設(shè)計(jì)是我對所學(xué)知識理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做課題設(shè)計(jì)是老師對學(xué)生所做的一次執(zhí)手訓(xùn)練。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會有運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。按下限位開關(guān)SQ效果圖按下正轉(zhuǎn)點(diǎn)動按鈕SB1按下按鈕SB2間隔10秒后效果圖 　　按下限位開關(guān)SQ，快移電動機(jī)M3起動；松開限位開關(guān)SQ，快移電動機(jī)M3斷電停轉(zhuǎn)。冷卻及快速電動機(jī)控制冷卻泵電動機(jī)M快速移動電動機(jī)M3均為單向運(yùn)轉(zhuǎn)，控制較為簡單。主電路工作電流監(jiān)視主電動機(jī)正反轉(zhuǎn)起動過程中，、所以第19支路的T38通電，10S計(jì)時(shí)開始。（5）反轉(zhuǎn)停止進(jìn)入反接制動 　　若起動時(shí)按下SB3，主電路中主觸頭KM，電動機(jī)M1將反向起動運(yùn)行。（3）T34延時(shí)的作用 　　，KM1主觸頭先斷開，杜絕了KM1與KM2瞬時(shí)的同時(shí)接通狀態(tài)，有助于避免電動機(jī)繞組燒損。由于主電動機(jī)M1轉(zhuǎn)速大于100r/min，KS1處于閉合狀態(tài)，導(dǎo)致T34通電，計(jì)時(shí)開始。（2）進(jìn)入反接制動狀態(tài) 　　松開停止按鈕SB，使SB由按下狀態(tài)切換成未按下狀態(tài)，接通并執(zhí)行主控電路。 　　主電路中KM1斷開，主電動機(jī)M1斷電降速，但只要主電動機(jī)M1轉(zhuǎn)速大于100r/min，速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸頭KS1仍閉合。（4）T34的延時(shí)作用 　　，再接通KM2；否則KM2先于KM1斷開前接通，將導(dǎo)致主電動機(jī)M1繞組燒損。（3）反接制動結(jié)束 　　轉(zhuǎn)速降到低于100r/min時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸頭KS1斷開，使T34斷電，第16支路的T34觸頭斷開。（2）M1反接制動 　　由于降速初期，速度繼電器觸頭KS1處在閉合狀態(tài)，所以T34通電，開始延時(shí)。點(diǎn)動停止和反接制動（1）M1斷電降速 　　松開正轉(zhuǎn)點(diǎn)動按鈕SB1。 　　，接觸器主觸頭KM1吸合，主電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)起動升速，轉(zhuǎn)速大于100r/min后，速度繼電器的正轉(zhuǎn)觸頭KS1保持閉合。為T34通電作好準(zhǔn)備。（3）反轉(zhuǎn)控制及T33延時(shí) 按下SB3，電動機(jī)M1將反向起動運(yùn)行，使串電阻R短接，然后再接通M1反轉(zhuǎn)主觸頭KM2。（2）T32的延時(shí)作用 　　，使串電阻R短接，然后再接通M1正轉(zhuǎn)控制主觸頭KM1；否則，接觸器KMKM3接通的指令幾乎同時(shí)從PLC控制軟件中發(fā)出，可能導(dǎo)致KM1先接通、KM3后接通，串電阻R不能先短接。 PLC的臥式車床電氣控制系統(tǒng)狀態(tài)，；，主電路中主觸頭KM1閉合。 　　，導(dǎo)致第9支路T32閉合，引起以下3個(gè)結(jié)果： 　?、伲?；　　②，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的互鎖。 = Network 5 LD O T37, 5Network 4 LD A AN TON AN LRDA T38, 100LPPLPSA O LRDLD O LRDLD O T33AN T33, 50LRDLD LRDA O LRDLD O TON = AN ALDAN = AN AN = AN OLD= AN AN LD ON圖2車床PLC控制I/O接線圖下面是車床PLC的STL語句表，車床上電后，由于停止按鈕SB、熱繼電器FR未動作，、執(zhí)行主控程序。 FR2KAM1熱繼電器常開觸頭M3接觸器主觸頭SQKM4M2起動按鈕M1制動接觸器主觸頭SB4KM2M1反轉(zhuǎn)按鈕M1正轉(zhuǎn)接觸器主觸頭SB2KS2M1點(diǎn)動按鈕速度繼電器正轉(zhuǎn)觸頭PLC編程元件SB電氣控制 元件符號功能電氣控制元件PLC控制的I/O配置見下表，車床PLC控制I/O接線見圖 2。主電動機(jī)M1由停止按鈕SB、點(diǎn)動按鈕SB正轉(zhuǎn)按鈕SB反轉(zhuǎn)按鈕SB熱繼電器常開觸頭FR速度繼電器正轉(zhuǎn)觸頭KS速度繼電器反轉(zhuǎn)觸頭KS正轉(zhuǎn)接觸器主觸頭KM反轉(zhuǎn)接觸器主觸頭KM制動接觸器主觸頭KM3等控制。同時(shí)，PLC可以實(shí)現(xiàn)在線編程，根據(jù)不同的需要對設(shè)定值進(jìn)行整定，而不需要改變整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因而大大提高了系統(tǒng)的靈活性。同時(shí)按照現(xiàn)場實(shí)際控制需要，將執(zhí)行級的PLC采用分散控制結(jié)構(gòu)，將各個(gè)PLC分散后進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，一方面可將變電站的全部信息通過網(wǎng)絡(luò)傳至組織級計(jì)算機(jī)以實(shí)現(xiàn)信息集中管理，另一方面可避免因個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)故障而造成整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，提高了可靠性。　　基于PLC分級遞階控制的變電站綜合自動控制系統(tǒng)既吸取了集散控制系統(tǒng)“信息集中，控制分散”的優(yōu)勢，又保留了PLC所固有的可靠性、靈活性及性能價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)大大降低了傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)性能，以最低成本來完成高技術(shù)的自動化。因此整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的正常與否和通信口的設(shè)計(jì)關(guān)系極大。上位機(jī)對來自現(xiàn)場的數(shù)據(jù)經(jīng)特征識別、分析判斷后，針對不同的狀態(tài)，再經(jīng)過通信口給下級下達(dá)命令。　　　　 C系列的C200H配有HOST LINK通信模塊，對上可與計(jì)算機(jī)通信，進(jìn)行組網(wǎng)連接；對下可通過RS23RS485等實(shí)現(xiàn)近程或遠(yuǎn)程的通信，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控。　　現(xiàn)在的PLC大多提供了現(xiàn)場總線技術(shù)，利用組態(tài)軟件可以方便的將現(xiàn)場的多臺PLC組成現(xiàn)場總線局域網(wǎng)。當(dāng)主PLC發(fā)生故障時(shí)，由PLC協(xié)調(diào)器件指定另外一臺PLC作為主PLC，控制系統(tǒng)運(yùn)行，將有故障的PLC換下維修。對于主要器件如主變壓器，可以采用PLC的冗余技術(shù)更進(jìn)一步提高可靠性。由于變電站電磁干擾嚴(yán)重，常規(guī)的控制器件難以達(dá)到精確控制，因而可靠性高、實(shí)時(shí)性好、性能價(jià)格比高的PLC是最佳選擇?！　≡谛⌒偷淖冸娬局校瑸榱斯?jié)省投資，也可以將組織級和監(jiān)控/協(xié)調(diào)級集成在一個(gè)高性能的計(jì)算機(jī)中。該級可由計(jì)算機(jī)或主PLC構(gòu)成，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，一般變電站的監(jiān)控/協(xié)調(diào)級都可由主PLC承擔(dān)。　　該級的計(jì)算機(jī)還可以通過Ethernet、ARCNET等局域網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，對某一區(qū)域進(jìn)行綜合控制，這樣既可以從整體上進(jìn)行控制，更有利于提高整個(gè)地區(qū)的供電質(zhì)量，還可以減少資源的浪費(fèi)。定時(shí)召喚打印功能和無人抄表功能可以方便的使變電站綜合控制實(shí)現(xiàn)無人職守。同時(shí)該級為操作人員提供了良好的人機(jī)界面，將電壓、電流、有功、無功等信息以曲線圖、柱狀圖等形式實(shí)時(shí)反映出來，并且在出現(xiàn)異常情況時(shí)可進(jìn)行聲光報(bào)警，使操作人員可以及時(shí)全面的了解系統(tǒng)運(yùn)行情況，并可對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。　　根據(jù)上面推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型，可以得到修正后的電壓無功雙參數(shù)調(diào)節(jié)的模糊邊界,如圖2所示。因此，我們對傳統(tǒng)的控制策略也作了改進(jìn)，引入了無功調(diào)節(jié)判據(jù),提出了模糊邊界的無功調(diào)節(jié)。但是，在該控制系統(tǒng)中，無功調(diào)節(jié)判據(jù)是一個(gè)與電壓無關(guān)的平行于電壓坐標(biāo)軸的固定邊界，沒有充分考慮無功調(diào)節(jié)與電壓調(diào)節(jié)相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。　　(1)組織級的設(shè)計(jì)　　組織級是本系統(tǒng)的最高級，承擔(dān)著最優(yōu)決策的功能。遠(yuǎn)沒有充分發(fā)揮PLC的強(qiáng)大功能。即使下位PLC或遠(yuǎn)程工作站個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)故障，也不會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，整體性能好，運(yùn)行可靠。同時(shí)，控制級計(jì)算機(jī)可以通過局域網(wǎng)與其它計(jì)算機(jī)相連，既可以實(shí)現(xiàn)資源共享，又可以使不同系統(tǒng)在統(tǒng)一調(diào)度下，協(xié)調(diào)工作，減少資源浪費(fèi)。現(xiàn)場總線技術(shù)一般采用塌陷結(jié)構(gòu)，使用開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型的低層協(xié)議，因而結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。該級智能最低，但可靠性、控制精度和實(shí)時(shí)性要求最高，因而PLC正是最佳選擇。監(jiān)控/協(xié)調(diào)機(jī)既可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)也可以是主PLC或PLC終端，可根據(jù)控制要求進(jìn)行選擇。這部分通常由高功能的計(jì)算機(jī)來完成。其智能程度最高，但精度不高，宜粗不宜細(xì)，以便進(jìn)行宏觀指導(dǎo)。該級對上通過人機(jī)接口與管理人員進(jìn)行友善的人機(jī)對話，執(zhí)行管理決策的職能?；赑LC的分級遞階控制系統(tǒng)共分為三級：組織級、監(jiān)控/協(xié)調(diào)級和執(zhí)