基于plc控制的污水處理系統(tǒng)-文庫吧資料
2025-06-30 15:35本頁面
【正文】 論文9圖4 PLC外部接線圖與梯形圖梯形圖以指令的形式儲(chǔ)存在PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中，圖2—7中的梯形圖與下面的5條指令相對(duì)應(yīng)，“；”之后是該指令的注釋。圖2—6b是這4個(gè)輸入助出變量對(duì)應(yīng)的I／O映保寄存器，圖2—6c是PLC的梯形圖，圖中的XO等是梯形圖中的編程元件，X0—X2是輸入繼電器，Y0是輸出繼電器。（3）PLC的工作原理下面用一個(gè)簡單的例子來進(jìn)一步說明PLC的掃描工作過程。當(dāng)用戶程序較長時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。（2）掃描周期PLC在RUN工作模式時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期，其典型值約為l—100毫秒。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的0／1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通。外部輸入電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)內(nèi)部處理通信服務(wù)輸入處理程序執(zhí)行輸出處理內(nèi)部處理通信服務(wù)RUNSTOP 論文8斷開。H龍?zhí)菪螆D中的其他編程元件也有對(duì)應(yīng)的映保存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。PLC處于運(yùn)行(RUN)模式時(shí)還要完成另外三個(gè)階段的操作。在通信服務(wù)階段，PLC與其它的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令更新編程器的顯示內(nèi)容。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入—輸出關(guān)系來看，處理過程似乎是同時(shí)完成的。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，PLC還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段(見圖2—5)。在運(yùn)行模式，PLC通過反復(fù)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。執(zhí)行第5條指令時(shí)，將運(yùn)算結(jié)果寄存器中的二進(jìn)制數(shù)送入Y0對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器。執(zhí)行第2條指令時(shí)，取出Y0對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器中的二進(jìn)制數(shù)，與XO對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)相“或”(電路的并聯(lián)對(duì)應(yīng)“或”運(yùn)算)。存器，外部觸點(diǎn)接通時(shí)存入寄存器的是二進(jìn)制數(shù) 1，反之存入 0。如果讀入輸入映像寄存器 XO—X2 的均為二進(jìn)制數(shù) 0，在程序執(zhí)行階段，經(jīng)過上述邏輯運(yùn)算過程之后，運(yùn)算結(jié)果仍為 Y0=0，所以 KM 的線圈處于斷電狀態(tài)。要求輸入輸出信號(hào)之間的滯后時(shí)間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的PLC或采取其他措施。由掃描工作方式引起的滯后時(shí)間最長可達(dá)兩個(gè)多掃描周期。輸出模塊的滯后時(shí)間與模塊的類型有關(guān)，繼電器型輸出電路的滯后時(shí)間一般在10毫秒左右：雙向晶間管型輸出電路在負(fù)載通電時(shí)的滯后時(shí)間約為1毫秒，負(fù)載由通電到斷電時(shí)的最大滯后時(shí)間為I0毫秒。輸入輸出滯后時(shí)間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指PLC的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，它由輸入電路濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間這三部分組成。為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100毫秒以上，而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100毫秒，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式掃描技術(shù)。圖 2 PLC 的基本組成 論文6 PLC 的工作原理最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的：（1）繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。固定式 PLC 包括 CPU 板、I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和特殊功能模塊，對(duì)硬件配置的選擇余地較大，維修時(shí)更換模塊也很方便。模塊插在模塊插座上，后者焊在機(jī)架的總線連接板上，有的廠家將機(jī)架稱為基板。模塊式PLC：大、中型PLC(如西門子的S7—300和S7—400系列)—般采用模塊式結(jié)構(gòu)。選擇不同的基本單元和擴(kuò)展單元，可以滿足用戶的不同要求。整體式 PLC 提供多種不同 I/O 點(diǎn)數(shù)的基本單元和擴(kuò)展單元供用戶選用，基本單元內(nèi)有 CPU 模塊、I/O 模塊和電源，擴(kuò)展單元內(nèi)只有 I/O 模塊和電源，基本單元和擴(kuò)展單元之間用扁平電纜連接。整體式又叫做單元式或箱體式，CPU模塊、I/O 模塊和電源裝在一個(gè)箱狀機(jī)殼內(nèi)，結(jié)構(gòu)非常緊湊。以邏輯順序控制為主，閉環(huán)回路控制為輔，因此，以次見長的可變成邏輯控制器在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代自動(dòng)化的污水處理廠更是不可缺少。（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）通用性強(qiáng)，使用方便（3）程序設(shè)計(jì)簡單、易學(xué)、易懂（4）采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便（5）系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短（6）安裝簡便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量?。?）對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)綜合以上特點(diǎn)可見，PLC的諸多特點(diǎn)正是迎合了廣大用戶的需求，彌補(bǔ)了其他控制器的不足。具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)
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