【正文】 。 所以說 使用 仿真模塊 SM374 以后可以讓可編程邏輯控制器 系統(tǒng)的模擬調(diào)試變得 非常 簡便 和 快捷 。 SM 374 SM374 是 仿真模塊 ， 16 點輸入、 16 點輸出、 8 點輸入、 8 點輸出的數(shù)字量模塊 它都能夠進行仿真，但是需要注意的是 S7 組態(tài)工具的模塊目錄里面并沒有 仿真模塊 ，也就是說仿真模塊的工作方式?jīng)]有被 S7 PLC 里面的 結構承認 ，不過我們在要進行組態(tài)的時候是能夠填上 仿真模塊的 對應代號。 20mA、 4~20Ma,熱電偶 TC、熱電 阻 R、 412 位 AI 模塊的端子接線圖以及 框圖如圖 所示 ： 天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 23 圖 模擬量輸入模板的端子接線圖 Analog input terminal wiring diagram template 此次布袋除塵器用到的 雙線的變送器與 AI 812 位模擬量輸入模塊 的連接 方式 如圖 所示： 圖 模擬量輸入模板與 兩 線變送器的連接圖 Analog input template and 2 line transmitter connection diagram (4) 模擬量輸出（ AO）模板 SM332 天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 24 模擬量輸出（ AO）模板 SM332 其主要功能有： 分辨率 從 12 位到 15 位。5V、 1~5V、 177。 S7300 PLC 模擬量輸入模塊 AI 有很多的規(guī)格種類 ： 2AI*12 位、 8AI*12 位、 8AI*16 位 、8AI*TC 、 8AI*RTC，輸入的模擬信號可以分為電流型、 電壓型、 熱電偶型、熱電阻型 。它的主要功用 有： A 分辨率 是 可以變化的，支持 從 9 到 15 位 并且?guī)Х栁? B AD 的轉換器是運用積分的原理 積分法， 共有 4 檔積分時間 、 、 20 以及 100ms C 測量范圍十分寬廣 電流 還有 電壓 傳感器、 電阻式溫度計、熱電偶或者熱 電阻 都能夠作為傳感器和模擬量輸入模塊 連接 在一起 。 SM322 數(shù)字 量 輸出模塊的技術特性 以及 型號 如下所示： DO8XDC24V/(8 點晶體管型輸出 ) DO32XDC24V/(32 點晶體管型輸出 ) DO16XDC24V/(16 點晶體管型輸出 ) DO32XAC230V/1A(32 點晶閘管型輸出 ) DO16XAC230V/(16 點晶閘管型輸出 ) DO16XAC230V/2A(16 點繼電器型輸出 ) DO8XAC230V/2A(8 點繼 電器型輸出 ) 天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 21 圖 SM322數(shù)字量輸出模塊主要技術特性 The main technical features SM322 digital output module 32 點數(shù)字量晶閘管輸出模板的端子接線圖和框圖如圖 所示。 SM321 數(shù)字 量 輸入模塊 DI 的技術特性型號 如下 ： DI16XDC24V DI32XDC24V DI8XAC120/230V DI16XAC120V 天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 19 表 數(shù)字量輸入模塊 SM321的 技術資料 表 SM321 digital quantity input module technical data 直流 32 點數(shù)字量輸入模板的端子接線圖和框圖如圖 所示，在本次設計中由于輸入點數(shù)比較多 ，在清灰 的 過程中對 各除塵室 汽缸閥和脈沖電磁閥的控制 采用直流 32 點數(shù)字量輸入模塊 和直流 32 點數(shù)字量輸出模塊 。在本次設計中我們采用 CPU3152DP 模塊。 大容量高端型CPU： 3172DP 和 CPU 3182DP。 （ 3） 5 種標準的 CPU CPU 31 31 31 3152DP 和 3162DP。在所有的模式里面，都能夠 通過 MPI 接口和 其他設備 進行相應的 通信 連接 ， S7300 PLC 的 CPU 模塊大體上 可以分為下面的 幾類： （ 1） 6 種緊湊型 CPU 帶有集成的功能和 I/O： CPU 312C、 313C、 313CPtP、 313C2DP、314CPtP 和 314C2DP。一條導軌 上面總 共有 11 個槽 ： 1 號槽到 11 號槽，其中 4 號槽到 11 號槽可以自由 放置除 了 電源 模塊 、 IM 模塊、 CPU 模塊 以外的其他 信號模塊，比 如 說 ： 數(shù)字量輸入模塊 DI 和 數(shù)字量輸出 模塊 DO、模擬量輸入 模塊 AI、模擬量輸出 模塊 AO、 功能 模塊 FM 以及 通信 的 模塊 模塊 CP 等 。電源模塊總是安裝在機架的最左邊， 硬件組態(tài)時放在槽 2， CPU 模塊是挨近 電源模 塊的，電源模塊放在槽 的右邊是可以選擇的 IM 接口模塊，如果 沒有使用擴展支架只用主架導軌就 可以不選擇 IM 接口模塊。 總的來說 ， 可編程邏輯控制器的掃描周期包含 自 動 診斷 時間 和通訊 時間 等 等 ， 也 就是說一個掃描周期 時間 等于自 動 診斷 時間 、通訊 時間 加上 輸入采樣 階段時間 、用戶程序執(zhí)行 階段時間 、輸出刷新 時間 等所有時間的總和 時間 。另外， 如果不能忽略掃描周期對整個運行時間的影響，采用掃描用戶程序的運行結果和采用繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果還是有點不相同。這時 才算是 完成 PLC 的真正輸出 。 3. 輸出刷新階段 在結束了掃描用戶程序以 后， 可編程邏輯控制器接下來就會進行 輸出 狀態(tài)與數(shù)據(jù) 刷新階段。 在 了解這些過程以后可明白 在用戶程序執(zhí)行過程 里面 ， 僅僅 只有輸入點在 輸入和輸出映象區(qū)里面天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 17 的 數(shù)據(jù)與狀態(tài) 并 不會發(fā)生改變 ，但 對于 軟設備以及 輸出點 在 輸入輸出映象區(qū)或者 系統(tǒng) 靜態(tài) 存儲區(qū)里面 的 數(shù)據(jù)和狀態(tài) 都有可能發(fā)生 相應的 變化。 因此，若果 輸入 的 是 一種脈沖信號，那么對 該脈沖信號的寬度 要求就是長度一定要 大于一個掃描周期， 因為如果脈沖信號小于一個掃描周期 ，輸入信號不能被讀入。如果 輸入采樣 階段 結束 以后， 就自動進行 用戶程序執(zhí)行 階段以及 輸出刷新 的 兩個階段。在整個運行期間， 可編程邏輯控制器 的 CPU 就 會以一定的掃描速度不斷 的重復執(zhí)行前面 的 三個 階段 。 PLC工作原理 給 PLC 上電 以后，它的工作過程通?？梢?分為三個 重要的 階段， 包括輸入采樣階段、 用戶程序執(zhí)行 階段、 輸出刷新 階段 三個階段。 而且 調(diào)試工作大部分是 在 室內(nèi)調(diào)試 完成的 ， 比較易操作。 結構、安裝簡易 、調(diào)試簡單方便 PLC 的各個 組成 部件，包括 電源、 CPU、 I/O 和 IM 擴展模塊 等均采用模塊化 的 結構設計，通過機架和背板總線 將各模塊連接起來，由于配置 方式 非常 靈活，使 得在擴展和 維護 方面 十分 容易實現(xiàn) 。 而且 當使用 梯形圖編天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 16 程 是它的 出錯率比匯編語言低得多 ，基于這些特點 PLC梯形圖編程 已經(jīng) 被廣大電氣人員接受 。 PLC 在設計 、生產(chǎn) 的過程中首先會對元器件嚴格篩選 ，然后還在 硬件 方面 和軟件 方面 采用屏蔽、 濾波、光電隔離以及故障判斷 、 自動恢復等措施，有一些可編程控制器還使用 了冗余 的技術 ， 使 PLC 的可靠性得到 進一步 的 提高 。 可編程邏輯控制器 能承受電網(wǎng)電壓的變化 及諧波的影響 ，可直接由交流市電 獲得供電 ， 然后 直接從 電控箱 取電源。而且 PLC 相對 電氣線路中繼電器觸點控制連線少很多 ，體積 也 比較 小，加之 PLC 中每只軟繼電器的觸點數(shù) 在 理論上 可 以實現(xiàn) 無限制，因此， 可編程控制器的 靈活性與擴展性 是 非常出色 的 。通過 選擇 相應的控制模塊 來適應和滿足 各種不同的工業(yè)控制系統(tǒng) 要求 。 第四章 西門子 PLC硬 件分析 PLC的功能特點 天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 15 PLC的功能 近年來隨著 網(wǎng)絡通信和計算機技術、自動化技術 的快速 良性 發(fā)展， PLC 功能 慢慢 變得愈來愈 多 同時 越來越強大 。同時在每只脈沖電磁閥線圈中串入二極管 1N4002，利用二極管的單向?qū)щ娦源_保每只脈沖電磁閥只能正向?qū)?，而避免了當電磁閥產(chǎn)生反向電壓時電流通過并聯(lián)的二極管反向誤導通，總的來看上面的電路非常有效的防止誤導通的問題。以上電路僅需 14 行輸 出 、 21 列輸 出共 35 個輸出點就實現(xiàn)對清灰室 294 個脈沖電磁閥的控制，從而大大減少對 PLC 輸出點數(shù)的使用。 2清灰室結束后 K2 斷開則 2清灰室 121 脈沖閥都斷電。當它閉合后， 1除塵室 對應的 21 個觸點 K15K35 依次閉合，即驅(qū)動 121個脈沖電磁閥依次噴吹 清灰，清灰頻率可調(diào)，默認先設為每個脈沖電磁閥噴吹 秒，停 10天津理工大學 2021屆本科畢業(yè)設計說明書 13 秒。如圖 所示， K1K14 是中間繼電器的常開觸點，而這些中間繼電器線圈由西門子 300 系列 的數(shù)字量輸出點 驅(qū)動； K15K35 也是中間繼電器的常開觸點，也是由數(shù)字量輸出點驅(qū)動它們的線圈。根據(jù)布袋除塵器脈沖閥工作特點，將 294 個脈沖閥分為 14 個 除塵 室，每室 21 個脈沖閥。 所以此次選擇了西門子 300 系列的 PLC 來集中控制。 該布袋除塵器有 14 個分室，每室 21 個脈沖閥，若每只脈沖電磁閥均單獨用一路輸出點控制 ,單清灰過程就需要輸出點數(shù) 300 多路。 在本次設計中，我們用西 門子 300 系列 PLC 控制清灰輸灰過程 ,各室的汽缸閥從常開到通電閉合工作完成后，對應的脈沖電磁閥得電依次開始清灰 工作， 然后 瞬間強大的 噴吹 氣流對濾袋 進行沖刷 。 進出口壓差信號經(jīng)過 壓差變送器送給 PLC 控制系統(tǒng) 中，進行模擬量轉數(shù)字量的變換 從而得以輸入該壓差信號 ， 然后再通過組態(tài)軟件 實現(xiàn)實時監(jiān)測 布袋除塵器系統(tǒng) 。 為了解決卸灰揚塵問題，灰倉部分有一臺交流加濕機，減少灰塵滿天飛的困擾。 灰倉設有 一 高料位 ， 灰倉到達高位時候蜂鳴器 會相應 自動報警，并立即停下 輸灰系統(tǒng)的輸灰 卸灰工作。 2. 輸灰 控制 輸灰部分設置手動和自動選擇開關，當自動輸灰按鈕按下時斗提機、集合刮板機、切出刮板機先依次開始啟動，然后第一排第一個灰斗的卸料器開啟 2min 停止，一直到第二排第七個灰斗的卸料器停止為一個輸灰周期，循環(huán)又開啟第一排第一個灰斗卸料器。 將 脈沖間隔 設為 1~60s 連續(xù)可調(diào)；脈沖寬度設為~ 連續(xù)可調(diào)；定時清灰周期設為 0~99 分鐘連續(xù)可調(diào) 節(jié) ；壓差清灰設定范圍： 0~3000pa連續(xù)可調(diào)節(jié) ；溫度設定范圍 設在 0~300℃ 連續(xù)可調(diào) 節(jié) ；當除塵器到達設定的高壓差值時， 當選擇自動模式時 啟動 1除塵室脈沖閥開始噴吹清灰，依次是 4……14 除塵室， 每除塵室的 21 個 脈沖閥依 次 進行工作； 至 14除塵室最后一組脈沖閥清灰工作結束止 為一清灰周期 ； 當壓差信號或定時信號 到達 （定壓差方式優(yōu)先） ，按同樣的方式 自動 進行清灰。 布袋除塵器控制模式設計 控制方式 分為三種 ： 手動控制 (調(diào)試或者檢測時用 )、 自動 模式 定壓差 /定時 控制 ； 設置自動手動 和停止 選擇開關，選到自動控制這一檔的 時候，若壓差信號到時則啟動自動循環(huán)清灰。 布袋的 濾料 有 使用 纖維， 也 有 用 棉纖維 、合成纖維 、毛纖維還有 玻璃纖維等 等 若干種纖維 ，不一樣的 纖維編織成的濾料 就會 呈現(xiàn) 不一樣的工作 性能。按 布袋的濾袋濾塵方向分為內(nèi)濾式與 外濾式。按 含塵氣體 進風 的 方式分為上進風式與 下進風式。 為了 解決 PLC 系統(tǒng) 這些 干擾問題 我們可以 采用以下途徑：選擇使用隔離性能相對 好的電源 ； 在有干擾的地方， 將信號隔離器加 在 輸入端和輸出端 中間通道上；信號電纜和 動力電纜 確保選型正確、走線合理，當然 系統(tǒng)接地 要確保 正確、完善。 對于 與 PLC 控制系統(tǒng) 直接相 連接的很多種信號傳輸線，除了傳輸 進來 不同種有效的信號以外 ， 隨之 也會有 一些外部干擾信號傳入到 PLC 控制系統(tǒng)中 。 所以 ， 想 要保證 布袋除塵器 得以 安全 良好 運行的 一個 關鍵 點 就是 提高控制系統(tǒng)抗干擾 的 能力。 (2)在裝配的過程中 需控制噴嘴和布 袋 口對正 關系 在運行的開始 ,需要維持較低的清灰壓力和清灰 周期 ,長期慢慢使得濾袋上面 保持一定厚度的塵初始層。 設計中必須采取有針對性的措施來減少袋破損 ,延長包包的使用壽命 ,確保過濾器 的使用周期的可靠性運行。 噴霧