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焦化推焦車plc程序設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料

2025-07-03 21:47本頁面
  

【正文】 鈕。 控制方式設(shè)計上從安全、可靠、方便簡潔原則出發(fā)系統(tǒng)控制分 2 個層次:操作臺控制:在工作人員的控制操作臺上,有控制焦化推焦車所有運行狀態(tài)的按鈕和各個運行狀態(tài)提示燈。系統(tǒng)通過操作臺、行程開關(guān)上的開合實現(xiàn) PLC 的信號輸入,通過 PLC 的信號輸出實現(xiàn)對變頻器的控制和液壓閥的控制,通過變頻器的輸出信號控制電機運行。與梯形圖相比,高級語言有兩個很大的優(yōu)點:一是能實現(xiàn)復(fù)雜的控制;二是可以向計算機一樣進行結(jié)構(gòu)化編程。順序功能編程法可將一個復(fù)雜的控制過程分解為相互聯(lián)系的工作單元,對這些工作單元的功能分別處理后就可以實現(xiàn)對整體系統(tǒng)的控制。 順序功能圖 順序功能圖是一種采用順序功能符號和功能圖塊來表達控制過程的程序,它用來編程順序控制類程序。 邏輯功能圖 邏輯功能圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言,它用了邏輯功能符號組成的功能塊圖來表達控制圖來表達控制邏輯。PLC 中最基本的運算是邏輯運算,最常用的指令是邏輯運算指令,如與、或、非等。應(yīng)該指出的是,不同型號的 PLC,其助記符語言也不同,但其基本原理是相近的。 助記符語言助記符語言是 PLC 的命令語句表達式。(4) 梯形圖中各觸點的數(shù)量是沒有限制的,因為它們是對元件映像寄存器中各個基本單元狀態(tài),按照程序邏輯關(guān)系,依次讀取出來,進行邏輯運算的。(2) 梯形圖中的觸點仍然使用繼電器接觸器電路的動合觸點和動斷觸點,這些觸點的通斷狀態(tài),由相應(yīng)的繼電器線圈是否得電或斷電決定,即由相應(yīng)的存儲單元的狀態(tài)決定。但這些繼電器不是真實的物理繼電器,而是用戶程序存儲器中數(shù)據(jù)存儲單元,是“軟繼電器” 。例如圖 15(a)所示的繼電器控制電路,用 PLC 完成其功能的梯形圖如 15(b)圖)。梯形圖語言是一種圖形編程語言,是由繼電器接觸器控制電路演變過來的。其中前兩種語言用得較多,流程圖語言也在許多場合被采用??傊?,PLC 的編程語言是面向用戶的,對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓(xùn)練。4. 簡化應(yīng)用軟件生成過程:使用匯編語言和高級語言編寫程序,要完成編輯、編譯和連接三個過程,而使用編程語言,只需要編輯一個過程,其余由系統(tǒng)軟件自動完成,整個編輯過程都在人機對話下進行的,不要求用戶有高深的軟件設(shè)計能力。PLC 中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有明確規(guī)定,由產(chǎn)品型號決定,可查閱產(chǎn)品目錄手冊。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示,它沿用二進制邏輯元件圖形符號來表達控制關(guān)系,很直觀易懂。系統(tǒng)的軟件開發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨立運算功能編制成象征性圖形,用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進行組合,并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)。如西門子公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言,三菱公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。 可編程序控制器的編程語言 PLC 編程語言特點 PLC 的編程語言與一般計算機語言相比,具有明顯的特點,它既不同于高級語言,也不同與一般的匯編語言,它既要滿足易于編寫,又要滿足易于調(diào)試的要求。若有與上位機或下位機的通訊請求的話,PLC 將接收上位機發(fā)送來的指令并進入相應(yīng)的操作,并將 PLC 和現(xiàn)場輸入輸出接點狀態(tài)、各種數(shù)據(jù)參數(shù)發(fā)送給上位機或下位機。在一個周期結(jié)束之前,PLC 進入與編程器及上位機或下位機的通訊階段。自診斷程序包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序的檢驗,存儲器和 CPU 的測試,總線檢測等。每一循環(huán)為一個掃描周期,每一個掃描周期包括自診斷、輸入處理、程序處理、輸出處理和通信等 5 個階段,如圖 2-2 所示。PLC 運行時,可通過編程器測試、監(jiān)控 PLC 的輸入輸出接點及其他內(nèi)部資源的狀態(tài)。PLC 一般直接接入 220V 單相交流電源,因此 PLC 內(nèi)部必須具有降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)構(gòu)成的電源。PLC 的運算結(jié)果通過輸出電路驅(qū)動接觸器、電磁閥、指示燈等外部器件。(3)輸入輸出單元 輸入輸出單元是 PLC 與被控系統(tǒng)傳遞輸入輸出信號的接口電路。 用戶存儲器存放用戶程序。系統(tǒng)存儲器中存放系統(tǒng)程序。這樣,即使某個 CPU 出現(xiàn)故障,整個系統(tǒng)仍能正常運行。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運行,直到停止運行。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲器、I/O 以及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。圖 21 為可編程序控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 可編程序控制七是以微處理器為核心的用作數(shù)字控制的專用計算機,因此無論何種形式的可編程序控制器,氣息統(tǒng)構(gòu)成、工作方式均有相似之處。(5)體積小,重量輕,能耗低以超小型PLC為列,新近出產(chǎn)品的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。(3)易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機,是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。(2)配套齊全。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障指自診斷程序,使用系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。從PLC的機外電路來說,使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。列如西門子公司生產(chǎn)的S7系列PLC平均無故障時間高達30W小時。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造??删幊炭刂破魇敲嫦蛴脩舻膶S霉I(yè)控制計算機,具有許多明顯的特點。 PLC 的優(yōu)點可編程控制器PLC對用戶來說,是一種無觸點設(shè)備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強,有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊,可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng),實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。大型 PLC 的軟、硬件功能極強。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊, 通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強,指令系統(tǒng)更豐富,內(nèi)存容量更大,掃描速度更快。 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu),其 I/O 點數(shù)一般在 256~1024 點之間。 PLC 的分類 小型 PLC 的 I/O 點數(shù)一般在 128 點以下,其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,整個硬件融為一體,除了開關(guān)量 I/O 以外,還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。而且,為了進一步提高 PLC 的處理速度,各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。并擴大了存儲器的容量,使各種邏輯線圈的數(shù)量增加,還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器,使 PLC 得應(yīng)用范圍得以擴大。在軟件方面,除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數(shù)等功能以外,還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。美國,日本,德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元(CPU)。其中 PLC 特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。在軟件編程上,采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路,存儲器采用磁芯存儲器。這時的 PLC 多少有點繼電器控制裝置的替代物的含義,其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制,定時等。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用,在實際應(yīng)用時,其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置,其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。 ”總之,可編程控制器是一臺計算機,它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時,計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行 PC 之功能著,亦被視為 PC,但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標準化,美國電氣制造商協(xié)會 NEMA(National Electrical Manufactory Association)經(jīng)過四年的調(diào)查工作,于 1984 年首先將其正式命名為 PC(Programmable Controller) ,并給 PC作了如下定義: “PC 是一個數(shù)字式的電子裝置,它使用了可編程序的記憶體儲存指令。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱 PLC。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller) ,簡稱 PLC,它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。(3)推焦爐門的控制是通過液壓泵來控制其運動,電磁閥控制控制液壓油的運動方向,行程開關(guān)保證爐門運動可靠性!使得門的運行更加安全可靠。(2)推焦電機的轉(zhuǎn)速是通過變頻器SM440實現(xiàn)的。(1)推焦車運行是四大焦車運行控制中最重要的一個環(huán)節(jié),它是精確定位系統(tǒng)的基礎(chǔ),也是推焦、攔焦的必要前提。本課題需要結(jié)合中國的實際國情,轉(zhuǎn)換思路,實現(xiàn)了PLC對焦化推焦車的空子。有些國家在熄焦車上已經(jīng)實現(xiàn)了無人駕駛技術(shù)。焦車今后的重要發(fā)展趨勢,不僅要求車輛具有精確和快速的定位設(shè)備,還需要滿足其他要求。但是,由于工業(yè)現(xiàn)場的特殊環(huán)境和機械設(shè)備的制約,爐號識別存在的主要問題是某些方法的可靠性有待進一步提高,在實現(xiàn)該技術(shù)的同時還應(yīng)該盡量降低設(shè)計成本;而停車精確定位的自動化控制并不十分理想,主要體現(xiàn)在對正精度不高,仍需機車司機手動進行位置的多次調(diào)整,人工的參與大大降低了自動控制的效率;并且國內(nèi)設(shè)備的改造投資高,運行成本高、總體水平低,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。鑒于此,設(shè)計開發(fā)出新的爐號識別和自動停車定位系統(tǒng)來滿足我國的生產(chǎn)需要,是我們的一項重要工作。雖然國外的一些設(shè)備具有精度高、性能安全可靠、穩(wěn)定性強等優(yōu)點。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括兩部分:定位與連鎖系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。所以采用精確可靠的節(jié)約型生產(chǎn)模式是我國焦化工業(yè)的發(fā)展方向,也是擺在科研工作者面前的一
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