基于組態(tài)軟件的儲(chǔ)液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-展示頁(yè)
2024-11-29 21:00本頁(yè)面
【正文】 .............................................. 2 PLC 的系統(tǒng)組成 ................................................... 3 PLC 的工作原理 ................................................... 5 儲(chǔ)液罐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與程序編寫 ...................................... 6 分析評(píng)估控制任務(wù) ................................................ 6 控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)及地址分配 ...................................... 7 電器控制系統(tǒng)原理圖 .............................................. 7 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) .................................................... 8 PLC 的外圍接線 ................................................... 9 PLC 系統(tǒng)程序的模擬調(diào)試 .......................................... 10 3 儲(chǔ)液罐的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................... 13 組態(tài)軟件概述 ....................................................... 13 組態(tài)軟件產(chǎn)生的背景及發(fā)展方向 .................................... 13 組態(tài)軟件的安裝與使用 ............................................ 14 基于組態(tài)王軟件儲(chǔ)液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................. 15 工程路徑創(chuàng)建 .................................................... 15 建造圖形畫面和定義變量及動(dòng)畫連接 ................................ 16 命令語(yǔ)言的編寫 .................................................. 20 \O設(shè)備管理 ..................................................... 20 4 聯(lián)機(jī)調(diào)試 ............................................................... 21 結(jié)束語(yǔ) ................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................................. 23 致謝 ..................................................................... 24 基于組態(tài)軟件的儲(chǔ)液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 1 緒論 課題來源 本課題主要是利用組態(tài)軟件模擬 PLC 的被控對(duì)象和控制過程，模擬 儲(chǔ)液 罐的實(shí)際工作過程， 構(gòu)建一個(gè)與實(shí)際控制現(xiàn)場(chǎng)相似的組態(tài)環(huán)境。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來越高，種類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。自動(dòng)化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，對(duì)自動(dòng)化過程的監(jiān)控就成為我們不可以回避的課題。 課題背景 自 2020 年以來，國(guó)內(nèi)監(jiān)控組態(tài)軟件產(chǎn)品、技術(shù)、市場(chǎng)都取得了飛快的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展，用戶和應(yīng)用工 程師數(shù)量不斷增多。監(jiān)控組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的重要組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約，歸根結(jié)底，是應(yīng)用的帶動(dòng)對(duì)其發(fā)展起著最為關(guān)鍵的推動(dòng)作用。在整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化軟件大家庭中，監(jiān)控組態(tài)軟件屬于基礎(chǔ)型工具平臺(tái)。因此組態(tài)軟件作為新生事物尚處于高速發(fā)展時(shí)期，目前還沒有專門 的研究機(jī)構(gòu)就它的理論與實(shí)踐進(jìn)行研究、總結(jié)和探討，更沒有形成獨(dú)立、專門的理論研究機(jī)構(gòu)。 基于組態(tài)軟件的儲(chǔ)液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 2 儲(chǔ)液罐控制系統(tǒng) 儲(chǔ)液罐結(jié)構(gòu)和工作原理 兩種液體的混合攪拌機(jī) ，其要求是將 兩 種液體按一定比例混合，在電動(dòng)機(jī)攪拌后將混合的液體輸出容器 ?；旌蠑嚢铏C(jī)的整體由混合罐體，液位傳感器，電磁閥，攪拌電機(jī)，攪拌葉等組成。 圖 21 儲(chǔ)液罐結(jié)構(gòu)左視 圖 22 儲(chǔ)液罐結(jié)構(gòu)右視 按動(dòng)綠色按鈕啟動(dòng) A、 B 罐順序向下方混料罐注水，停止注水電機(jī)開始攪拌，最后停止攪拌混料罐閥門打開，水流出。 PLC 的概述 PLC 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。 PLC 專為 工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其主要特點(diǎn)有： 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高； 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)； 編程方便，易于使用； 功能強(qiáng)大，成本低； 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短； 維護(hù)方便。用 PLC 實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按控制功能要求，通過程序按一定算法進(jìn)行輸入 /輸出變換，并將這個(gè)變換給以物理實(shí)現(xiàn)，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。圖 24 為 PLC 的結(jié)構(gòu)框圖。 CPU 通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入 /輸出接口電路相連。 基于組態(tài)軟件的儲(chǔ)液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來存放由 PLC 生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在 ROM 內(nèi)，用戶不能更改。用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存 儲(chǔ)器和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以用來存放用戶程序中所使用期間的 ON/OFF 狀態(tài)和數(shù)據(jù)修改和刪除。輸入 /輸出接口單元包含兩部分：一部分是與被控設(shè)備相連的接口電路，另一部分是輸入和輸出的映像存儲(chǔ)器。運(yùn)行時(shí) CPU 從輸入映像寄存器讀取輸入信息并結(jié)合其他元器件最新信息，按照用戶程序進(jìn)行計(jì)算，將有關(guān)輸出的最新計(jì)算結(jié)果放到輸出映像寄存器。 4. 電源部分 PLC 一般使用 220V 的交流電源或 24V 直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為 PLC的中 央處理器。 5V、 24V 等直流電源，整體式的小型 PLC 還提供一定容量的直流 24V 電源，供外部有緣傳感器（如接近開關(guān)）使用。 5. 擴(kuò)展接口 擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元或功能模塊與基本單元相連，使 PLC 的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要。 PLC通過這些通信接口可以與顯示設(shè)定單元、觸摸屏、打印機(jī)相連，提供方便的人機(jī)交換途徑；也可以與其他的 PLC、計(jì)算機(jī)以及現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)相連，組成多機(jī)系統(tǒng)或工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在 PLC 生產(chǎn)廠家不再提供編程器，取而代之的是給用戶配置在 PC 上運(yùn)行的基于 Windows 的編程軟件。程序被編譯后下載到 PLC，也可以將 PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。 基于組態(tài)軟件的儲(chǔ)液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 PLC 的工作原理 PLC 是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理基礎(chǔ)之上的，及通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。 PLC 工作的全過程可用圖 25 所示的運(yùn)行框圖來表示。 第一部分是上電處理。 第二部分是掃描過程。先完成輸入處理，其次完成與其他外設(shè)的通信處理，在此進(jìn)行時(shí)鐘、特殊寄存器更新。當(dāng) CPU 處于 RUN 方式時(shí)，還要完成用戶程序的執(zhí)行和輸出處理，在轉(zhuǎn)入執(zhí)行自檢診斷。 PLC 每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定 PLC 自身的動(dòng)作是否正常，如 CPU、電池電壓、程序存儲(chǔ)器。如檢查出異常時(shí)， CPU 面板上的 LED 及異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器中會(huì)存入出錯(cuò)代碼；當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)， CPU 被強(qiáng)制為 STOP 方式，所有掃面便停止。不通指令其執(zhí)行時(shí)間是不同的，故選用不同指令所用的掃描時(shí)間將會(huì)不同。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì) , 以致現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣 , 不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作。所以為了幫助相關(guān)行業(yè) , 特別是其中的中小型 企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動(dòng)控制 , 從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動(dòng)配料勢(shì)必就是擺在我們眼前的首要問題。 圖 26為液體混合攪拌機(jī)示意圖， BG BG BG3為液面?zhèn)鞲衅?，液面淹沒時(shí)接通，兩種液體（液體 A、液體 B）的流入和混合液體的流出分別由電磁閥 YV YV YV3 控制， M為混和攪拌電動(dòng)機(jī)，控制要求如下：
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