【正文】 s programmable controllers are now used to achieve factory automation,often interfacing with robots,numerical control equitment,CAD/CAM systems,and generalpurpose puters.Applications Of Programmable ControllersProgrammable Controllers are useful in increasing production,and improving overall plant Controllers can control individual machines and link the machines together into a flexibility provided by a Programmable Controller has resulted in many applications in manufacturing and process control has gone through many changes in the past few the past,proc。這些控制器通常手動設(shè)置所需轉(zhuǎn)速,但是很多也能用PLC來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)設(shè)定的轉(zhuǎn)速。隨著系統(tǒng)自動化程度的越來越高,許多場合需要可調(diào)節(jié)的電機轉(zhuǎn)速。幾千帕斯卡的液壓系統(tǒng)常用于打孔,彎曲,成型,和移動零部件。充氣的鋼瓶很常見,因為它們安裝方便并且大多數(shù)工廠有壓縮空氣,氣動裝置能夠很好地控制機器人的手臂和動力,位置,裝卸和使用工具。因為大多數(shù)工業(yè)機器人都是在工業(yè)環(huán)境下工作,所以PLC是控制它們的最佳選擇。三、控制工業(yè)機器人 PLC是控制任何工業(yè)機器人的理想工具。在這種情況下,每臺機器都可能配有一臺PLC,僅僅是控制該機器的所有功能。這時,每臺機器都可能被一臺PLC控制,而另一個控制器來實現(xiàn)對操作的同步。同樣,PLC也能決定哪個焊工享有優(yōu)先權(quán)。如果所需的電能能夠得到,則焊接能夠正常進行。 PLC能夠編程實現(xiàn)最大程度的功率分配。在一個由許多個焊工組成的系統(tǒng)中,要求在任何時候都要及時地限制電能的消耗量。 雖然例子中的PLC只是用于單個焊工,那么一個工作站的焊工可能需要更大的功率。 此外，PLC還能決定部件的運轉(zhuǎn)是否緩慢,按需求自動地打開或關(guān)閉生產(chǎn)線。在此過程中,PLC的程序設(shè)成當所有的輸入和條件都正確時,才允許進行焊接操作。以上每項過程中涉及的控制方案遠不止所列的條目。 面包店從原料到成品的過程。 ，涉及到從原料到產(chǎn)品的全過程的過程控制。蒸餾和所有液體分配系統(tǒng)。以下列出了幾項PLC在生產(chǎn)過程的應(yīng)用： 谷物的儲藏，裝卸和包裝。流量，溫度，液位，壓力和其他控制功能都是在工人的監(jiān)控下一步一步完成的。在過去的幾年中，過程控制經(jīng)歷了許多變化。它既能夠控制單個機器，又能夠?qū)C器連接起來組成一個系統(tǒng)。實際上，PLC應(yīng)用與工業(yè)的各個部門，這些都是需要自動操作的。使用PLC的其他優(yōu)點有： 降低硬連線和布線的成本； 因為PLC的體積小，所以與使用普通的繼電器，定時器，計數(shù)器以及其他控制元件相比，它能節(jié)約空間； 由于所有操作都是可編程的，因此控制方式靈活多樣； 使用固態(tài)元件，可靠性高； 基于微處理器的存儲器結(jié)構(gòu)使得它能夠存儲大量的程序和數(shù)據(jù)； 改進的在線監(jiān)控和故障查找，并且能診斷出本身的和它所控制的機器，過程的故障； 不必因為改變設(shè)定參數(shù)而終止一個被控進程； 能夠為模擬量，數(shù)字量，電壓輸入和離散輸入，比如說開關(guān)量和限度開關(guān)； 模塊化的設(shè)計使得元件能夠隨著要求的改變而增加，替換和重新排列； 所使用的編程語言的類型是工程人員所熟知的并且符合工業(yè)標準，比如線性圖表。它用表示接觸點閉與和的線性圖表表示一臺機器或一個過程的操作，而這與傳統(tǒng)的描述繼電器邏輯電路的方法是一樣的。參考文獻[1] ，2006:417[2] ，2004:3843[3] [J].西安科技學(xué)院學(xué)報，2000:243245[4] [J].,2: 2227[5] ,2006:134142[6] (PC),2000: 3234[7] ，2003:185188[8] ，1999:3249[9] ，2006:1734[10] ,2005:166168[11] ,2001:812[12] ， 2001:150165[13] Leblanc,Serge. An analysis of a user’s exploration and learning of multimedia instruction system. Computers and ,4(1):1623[14] Tso, Fung,. Methodological development of fuzzylogic controllersform multivariable7. Linear control. IEEE Trans. Systems. Manamp。 感謝所有教授過我課程的老師們，是你們誨人不倦才有了現(xiàn)在的我。感謝我的指導(dǎo)老師—彭景春老師，從畢業(yè)設(shè)計開始就督促我按照計劃一步一步的進行，使我的畢設(shè)有條不紊的做下來；在我不懂的時候細心和耐心的給我講解與指導(dǎo)。這里嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)、優(yōu)美的校園環(huán)境讓我大學(xué)四年過的很充實和愉快。我要在這里對他們表示深深的謝意！哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，就像一條蘇醒的巨龍，欲待騰發(fā)?；畹嚼蠈W(xué)到老，人生就是一個不斷學(xué)習(xí)和完善的過程。由于本人的研究能力和研究時間有限，本論文之中肯定存在不足之處，希望在以后的工作、學(xué)習(xí)中加以補充和完善。順序控制狀態(tài)設(shè)計法適用于大的、系統(tǒng)狀態(tài)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，這種設(shè)計方法可以使得控制系統(tǒng)狀態(tài)的變化簡單明了，便于軟件的PLC工控系統(tǒng)設(shè)計及其在給水控制中的應(yīng)用組合。時序圖法適用于要求嚴格的時間配合的控制系統(tǒng)設(shè)計。重點對比討論了系統(tǒng)軟件設(shè)計的經(jīng)驗設(shè)計法、時序圖法、邏輯設(shè)計法和順序控制狀態(tài)設(shè)計法。本論文在對比、綜合各種設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，重點提出了一整套PLC在工業(yè)現(xiàn)場控制中的設(shè)計步驟和方法。從總體來看，各種系列PLC都己經(jīng)較成熟，在控制系統(tǒng)中可相互替代。在工業(yè)自動化領(lǐng)域中，隨著自動控制理論、計算機技術(shù)和PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC以其高性價比、高可靠性、廣泛的適用性和組成控制系統(tǒng)的簡潔性等諸多優(yōu)點，得到越來越廣泛的應(yīng)用。結(jié) 論本課題是一個應(yīng)用研究型課題。 基于PLC的給水控制系統(tǒng)控制流程根據(jù)PLC編程的特點，程序運行至“結(jié)束”之后，自動返回至“開始”進行下一次掃描運行。軟件測試。軟件設(shè)計。要想使開發(fā)的PLC應(yīng)用系統(tǒng)達到預(yù)期的結(jié)果，能夠安全、可靠并令用戶滿意，都要依賴于一個好的軟件開發(fā)過程。根據(jù)對自來水控制系統(tǒng)的分析、研究及考慮本人的實際情況，本論文采用了順序控制設(shè)計法。使用順序控制設(shè)計法的關(guān)鍵有三條:一是理順動作順序，明確各步的轉(zhuǎn)換條件:二是準確地畫出功能表圖。確定所需輸入和輸出點的個數(shù)，選擇PLC機型，做出I/O分析。若用定時器/計數(shù)器的輸出作為轉(zhuǎn)換條件，則應(yīng)確定各定時器/計數(shù)器的編號和設(shè)定值。為每個步設(shè)定控制位。用順序控制設(shè)計法編程的基本步驟是:分析控制要求。在用順序控制設(shè)計法編程時，功能表圖是很重要的工具。對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計法編程。順序控制設(shè)計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步。 順序控制設(shè)計法所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作。明確各I/O信號之間的時序關(guān)系，畫出各I/O信號的工作時序圖。找出區(qū)段間的分界點，弄清分界點處各輸出信號狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。因為在畫出各輸出信號的時序圖后，容易理順各狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時刻和轉(zhuǎn)換的條件，從而建立清晰的設(shè)計思路。編寫程序。繪制電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。因為，這時的控制問題就相當于順序邏輯問題，不僅要考慮條件，還要考慮時間。因為純粹的條件控制系統(tǒng)相當于組合邏輯電路，邏輯表達式書寫簡單。在得出邏輯表達式后根據(jù)邏輯表達畫梯形圖，或者直接用邏輯表達式寫助記符程序。 邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計方法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計方法進行PLC程序的設(shè)計。對于較復(fù)雜的系統(tǒng)，經(jīng)驗法一般設(shè)計周期長，不易掌握，系統(tǒng)交付使用后，維護困難。經(jīng)驗設(shè)計法對于一些比較簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較奏效的。有時需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和輔助觸點，最后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。 經(jīng)驗設(shè)計法在PLC發(fā)展的初期，沿用了設(shè)計繼電器電路圖的方法來設(shè)計梯形圖。第5章 基于PLC的給水控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 PLC程序設(shè)計的常用方法在工程中，對PLC應(yīng)用程序的設(shè)計有多種方法，這些方法的使用，也因各個設(shè)計人員的技術(shù)水平和喜好有較大差異。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，采用了隔離變壓器對PLC供電，并在一次側(cè)采用380VAC供電。聚四氟乙烯材料的外殼及電纜可測量多種強腐蝕性液體，如表47所示。頂部的鋼帽起保護傳感器的作用，也能使被測液體流暢地接觸到膜片。負 載：與供電電源有關(guān)，負載阻抗R與電源電壓V的關(guān)系式為R≤50(V12)Ω。（特殊可為四線制0～10mADC輸出）。圖44 δ元件的結(jié)構(gòu)圖(3)功能范圍使用對象：液體、氣體和蒸氣。當兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過檢測此電容極板上的差動電容，再由電子線路把差動電容轉(zhuǎn)換放大成420mADC的二線制電流信號。表45 PLC輸入/輸出地址分配序號PLC上的I/O點控制功能說明備注1X0工作方式選擇1自動 0手動2X1A區(qū)水位高1水位高3X2A區(qū)水位低1水位低4X3B區(qū)水位高1水位高5X4B區(qū)水位低1水位低6X5清水池水位高1水位高7X6清水池水位低1水位低8X71水井水位1水位低9X82水井水位1水位低10X91抽水泵電接點11代表有水11XA1抽水泵電接點21代表有水12XB2抽水泵電接點11代表有水13XC2抽水泵電接點21代表有水14XD1加壓泵有水電接點1代表有水15XE2加壓泵有水電接點1代表有水16XF3加壓泵有水電接點1代表有水17X104加壓泵有水電接點1代表有水18X111加壓泵高壓電接點1代表壓力高19X122加壓泵高壓電接點1代表壓力高20X133加壓泵高壓電接點1代表壓力高21X144加壓泵高壓電接點1代表壓力高22Y01加壓泵A區(qū)水塔主加壓泵23Y12加壓泵A區(qū)水塔備用加壓泵24Y23加壓泵B區(qū)水塔主加壓泵25Y34加壓泵B區(qū)水塔備用加壓泵26Y41抽水泵1井主抽水泵27Y52抽水泵1井備用抽水泵28Y63抽水泵2井主抽水泵29Y74抽水泵2井備用抽水泵30Y8攪拌電機攪拌輪控制電機31Y9加藥電機控制加藥電機32YA1加壓泵高壓報警控制1加壓泵高壓報警33YB2加壓泵高壓報警控制2加壓泵高壓報警34YC3加壓泵高壓報警控制3加壓泵高壓報警35YD4加壓泵高壓報警控制4加壓泵高壓報警36WX21井水位儀A/D單元CH0通道37WX42井水位儀A/D單元CH1通道38WX6水池水位儀A/D單元CH2通道39WX8A區(qū)水位儀A/D單元CH3通道40WX10B區(qū)水位儀A/D單元CH4通道 主要元器件簡介圖43 3051/1151LT系列法蘭式變送器表46 3051/1151LT系列法蘭式變送器規(guī)格名稱型號測量范圍（kPa）最大工作壓力（Mpa）準確度等級法蘭式液位變送器1151LT40－～≤、1151LT60－117－690(1)主要特點a．品種齊全、精度高、穩(wěn)定性好、價格比同類進口儀表便宜；b．量程和零位可在外部連續(xù)調(diào)節(jié)；c．正遷移可達500%，負遷移可達600%（最小量程時）； d．阻尼可調(diào)；(2)工作原理被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在δ元件(即敏感元件)的兩隔離膜片上，通過隔離膜片和δ元件內(nèi)的填充液傳送到預(yù)張緊的測量膜片兩側(cè)。（1）儀表指示類：7個儀表 1～2水井液位指示、清水池液位指示、A區(qū)水塔液位指示、B區(qū)水塔液 位指示、A區(qū)水塔流量指示、B區(qū)水塔流量指示；（2）運行信號燈類：19個信號燈電源指示（1）、運行模式指示（2）、水井抽水指示（22）、攪拌機運行指示（21）、消毒劑添加指示（21）、加壓泵運行指示（4）、電動閥門運行指示（4）；（3）手動指令開關(guān)類：1個轉(zhuǎn)換開關(guān)、1個旋鈕開關(guān)、37個按鈕（共39個開關(guān)） 電源空氣或自動開關(guān)（1）、運行模式指令（1）、水井抽水指令（2（2+2））、攪拌指令（2（1+1））、消毒劑添加指令（2（1+1））、加壓泵指令（