【正文】 .................................................................................. 29 、仿真軟件 ................................................................................................................. 29 第六章、 PLC 操作面板 ..................................................................................35 結束語 ..............................................................................................................36 致謝詞 ..............................................................................................................37 參考文獻 ..........................................................................................................38 附件科技文獻 一 ..............................................................................................39 附件科技文獻二 ..............................................................................................49 第一章、緒論 1 PLC 控制技術在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 第一章、緒論 、什么是 PLC？ 在 PLC 出現(xiàn)前，在工業(yè)電氣控制領域中，繼電器控制占主導地位，應用 廣泛。 I/O distribution。 關鍵詞： PLC 控制技術；鐵精粉生產(chǎn)； I/O 分配圖；梯形圖；時序圖 II Abstract Programmable logic controller (PLC) for digital electronic system of industrial environment as one, with the rapid development of microelectronics and puter technology, has bee one of the most important industrial controller, the most popular, most applications. This paper describes the use of FX2N series programmable controller as the main control machine, automatic control system, PLC control of the iron concentrate production. According to the automatic production line of iron powder, software and hardware design of the control system is given, and with the I/O distribution diagram, block diagram, ladder diagram and sequence diagram. And through the debugging system is reliable in operation, designed to meet the requirements and objectives. Keyword: PLC control technology。根據(jù)鐵精粉自動生產(chǎn)線工藝流程，給出了控制系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計，并附帶I/O 分配圖、程序框圖、梯形圖及時序圖。 I 摘要 可編程控制器 (PLC)作為一種用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字式電子系統(tǒng)，隨著微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展，已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業(yè)控制器。本文介紹了利用 FX2N 系列可編程序控制器為主控機， PLC 控制的鐵精粉生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)。并經(jīng)過上機調試系統(tǒng)運行可靠，設計達到要求和目的。 iron powder production。 ladder diagram。從二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制器取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來， PLC 得到了快速發(fā)展，在全世界得到了廣泛的應用。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC 從面世到現(xiàn)在，經(jīng)過了數(shù)字電路構成的初創(chuàng)階段、微處理器構成的實用型產(chǎn)品擴展階段、大規(guī)模應用的成熟產(chǎn)品階段和通過的網(wǎng)絡產(chǎn)品開放階段。與機器人、 CAD/CAM 并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱。為了便于與個人計 算機相區(qū)別，人們習慣上仍講可編程序控制器稱為 PLC。 （ 1） 功能更強大 ； 除了能做普通邏輯處理外，還具有浮點運算、定時、計數(shù)、模廣東石油化工學院本科畢業(yè)設計： PLC 控制技術在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應用 2 擬量控制等功能。不過值得一提的是：針對液壓控制，現(xiàn)主流方式還是用專用的液壓控制器來完成，比如力士樂、阿托斯等，但在新興的 PLC 市場上，已有好幾個品牌的 PLC 能完成這個 功能； （ 6） 維護更方便：如果用繼電器組成一個較復雜的控制網(wǎng)絡的話，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障，將只能逐個排除故障，而 PLC 故障的話，一般能自動診斷到故障點產(chǎn)生報警，系統(tǒng)內能方便快捷的查看故障地方，故障原因等 ； 、 PLC 的應用領域 PLC 具有可靠性高、體積小、功能強、程序設計簡單；靈活通用、維護方便等一系列優(yōu)點，根據(jù)這些特點，可將其應用形式歸納為以下幾種： （ 1） 開關量的邏輯控制； （ 2） 模擬量控制； （ 3） 運動控制； （ 4） 過程控制； （ 5） 數(shù)據(jù)處理； （ 6） 計數(shù)控制； （ 7） 通信和聯(lián)網(wǎng)； 第一章、緒論 3 、 PLC 的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代 PLC 發(fā)展的主要趨勢：其 一是向體積更小、速度更快、功能更強和價格更低的微小型方面發(fā)展，即現(xiàn)今開始發(fā)展的嵌入式 PLC 控制方式；其二是向大型網(wǎng)絡化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展。 它們的不同之處主要表現(xiàn)在： （ 1） 控制邏輯 —— 繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電器機械 觸點的串聯(lián)或并聯(lián)，及時間繼電器等組合成控制邏輯，其接線多而復雜、體積大、功耗大、故障率高，靈活性和擴展性很差。而 PLC 的控制邏輯中，各內部器件都處于周期性循環(huán)掃描過程中，各種邏輯、數(shù)值輸出的結果都是按照在程序中的前后順序計算得出的，所以屬于串行工作方式 ； （ 3）可靠性和可維護性 —— 繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多，可靠性和可維護性差。而 PLC 是由程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制，屬于無觸點控制，速度極快，且不會出現(xiàn)抖動 ； （ 5）定時控制 —— 繼電器控制邏輯利用時間繼電器進行時間控制。PLC 使用半導體集成電路做定時器時基脈沖由晶振產(chǎn)生，精度 相當高，且定時時間不受環(huán)境的影響，定時范圍廣，調整時間方便 ； （ 6）設計和施工 —— 使用繼電器控制邏輯完成一項工程，其設計、施工、調試必須依次進行，周期長、而且修改困難。 、系統(tǒng)的工作原理： 自動控制生產(chǎn)線工藝流程如圖 21： 圖 21 自動控制生產(chǎn)線工藝流程圖 原礦倉里的礦石通過給礦機依次進行粗碎和細碎破碎，然后通過篩選機篩選，通過喂料機給球磨機喂料磨制、磁選機除雜，得到的礦液流入精粉池沉淀，最終得出 精粉 。 PLC 控制系統(tǒng)的設計與微機控制系統(tǒng)的設計還是有區(qū)別的，這是由于 PLC 特有的掃描工作方式和相應的硬件結構與通用微機不完全一樣。 PLC 控制系統(tǒng)設計硬件和軟件可以分開進行。在設計 PLC 控制系 統(tǒng)時，應按照以下基本原則進行。 2. 優(yōu)化控制系統(tǒng)，確定 PLC 機型。 4. 可升級性。 、 PLC 控制系統(tǒng)的硬件設計 隨著 PLC 的推廣普及， PLC 產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多。 PLC 的品種繁多，其結 構形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價格等各有不同，使用場合也各側重。 、 PLC 機型的選擇 PLC 機型的選擇應是在滿足控制要求的前提下，保證可靠、維護使用方便以及最佳的性能價格比。對于小型單臺、僅需要數(shù)字量控制的設備，一般的小型 PLC（如西門子公司的 S7200 系列、 OMRON 公司的 CPM1/CPM2 系列、三菱的 FX 系列等）都可以滿足要求。 對于控制比較復雜，控制功能要求更高的工程項目，例如要求實現(xiàn) PID 運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能時，可視控制規(guī)模及復雜程度，選用中檔或高檔機（如西門子公司的 S7300或 S7400系列、 OMRON的公司的 C200H或 CV/CVM1系列、 AB公司的 Control Logix 系列等）。整體式每一 I/O 點的平均價格比模塊式的便宜，所以人們一般傾向于在小型控制系統(tǒng)中采用整體式 PLC。因此，對于較復雜的和要求較高的系統(tǒng)一般應選用模塊式 PLC。 對于一個企業(yè)，控制系統(tǒng)設計中應盡量做到機型統(tǒng)一。同一機型 PLC 的另一個好處是，在使用上位計算機對 PLC 進行管理和控制時，通信程序的編制比較方便。 （ 3）是否滿足響應時間的要求 由于現(xiàn)代 PLC 有足夠 高的速度處理大量的 I/O 數(shù)據(jù)和解算梯形圖邏輯，因此對于大多數(shù)應用場合來說， PLC 的響應時間并不是主要的問題。為了減少 PLC 的 I/O 響應延遲時間，可以選用掃描速度高的 PLC，使用高速 I/O 處理這一類功能指令，或選用快速響應模塊和中斷輸入模塊。 PLC 作為工廠自動化 的主要控制器件，大多數(shù)產(chǎn)品都具有通信聯(lián)網(wǎng)能力。 （ 5）其他特殊要求 考慮被控對象對于模擬量的閉環(huán)控制、高速計數(shù)、運動控制和人機界面（ HMI）等方面的特殊要求，可以選用有相應特殊 I/O 模塊的 PLC。 第三 章、 PLC 控 制設計步驟 7 、 PLC 容量估算 PLC 的容量指 I/O 點數(shù)和用戶存儲器的存儲容量兩方面的含義。 （ 1） I/O 點數(shù)的確定 PLC的 I/O點數(shù)的確定以系統(tǒng)實際的輸入輸出點數(shù)為基礎確定。通常 I/O 點數(shù)可按實際需要的 10～ 15%考慮余量；當 I/O 模塊較多時，一般按上述比例留出備用模塊。因此在程序編制前只能粗略的估算。 PLC 經(jīng)過運算、處理后，再將結果以數(shù)字量的形式輸出，此時也要把該輸出變換為適合于對生產(chǎn)過程進行控制的量。這個裝置就是輸入 /輸出（ I/O）模塊。對 PLC 來講，信號形式可分為四類。輸入模塊最常見的為 24V 直流輸入，還有直流 5V、 12V、 48V，交流 115V/220V等。有的 PLC 即可以源型接線，也可以漏型接線，比如 S7200。有的 PLC 只能接成其中一種。這種信號通過數(shù)字量輸出模塊去驅動。此外，輸出電壓值 和輸出電流值也各有不同。完成這一任務的就是模擬量輸入模塊。這種模塊就是模擬量輸出模塊。一些 PLC 制造廠家還提供特殊模擬量輸入模塊，可用來直接接收低電平信號（如熱電阻 RTD、熱電偶等信號） 此外，有些傳感器如旋轉編碼器輸出的是一連串的脈沖，并且輸出的頻率較高（ 20kHz以上），盡管這些脈沖信號也可算作數(shù)字量，但普通數(shù)字量輸入模塊不能正確的檢測之，應選擇高速計數(shù)模塊。 、分配輸入 /輸出點 PLC 機型及輸入 /輸出（ I/O）模塊選擇完畢后，首先，設計出 PLC 系統(tǒng)總體配置圖。 PLC 機型選擇完后輸入 /輸出點數(shù)的多少是決定控制系統(tǒng)價格及設計合理性的重要因素，因此在完成同樣控制功能的情況下可通過合理設計以簡化輸入 /輸出點數(shù)。在直接控制負載的同時，安全保護回路還給 PLC 輸入信號，以便于 PLC 進行保護處理。 （ 1）短路保護 應該在 PLC 外部輸出回路中裝上熔斷器，進行短路保護。 （ 2）互鎖與聯(lián)鎖措施 除在程序中保證電路的互鎖關系， PLC 外部接線中還應該采取硬件的互鎖措施，以確保系統(tǒng)安全可靠地運行。這種接線方法的另一個作用是，當特殊情況下需要緊急停機時，按下“急?！卑粹o就可以切斷負載電源，同時“急?！毙盘栞斎?PLC。 第三 章、 PLC 控 制設計步驟 9 、 PLC 的軟件設計 軟件設計是 PLC 控制系統(tǒng)設計的核心。通過 PLC 的應用軟件完成系統(tǒng)的各項控制功能。主要內容包括：確定程序結構；定義輸入 /輸