【正文】 為 5～ 24V（ DC）。 通常來(lái)說(shuō) 24V 以下 的就屬于低電平 的范圍 ， 屬于低電平的， 傳輸距離 就應(yīng)該近一些 。 其次 是高密度的輸入模塊， 例 如 32 點(diǎn) 的 輸入模塊，輸入電壓和環(huán)境溫度 將決定 能允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)。 4． 選擇開關(guān)量輸出模塊 的 時(shí) 候，有三個(gè)決定性因素 ： 第一個(gè)從繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出三者中選擇選擇輸出方式。 第二個(gè)是選擇輸出電流，這時(shí)也要重點(diǎn)考慮負(fù)載的性質(zhì)。 電源模塊的選擇 電源模塊的選擇 通常 只 需要 考慮輸出電流。以下步驟為 通常使用的 電源 選擇 規(guī)則： 1．首先要 確定電源的輸入電壓； 2． 將框架中每塊 輸入 /輸出單元 所需的總背板電流相加，計(jì)算 得 出 輸入 /輸出 模塊所需 要 的總背板電流值； 3．輸入 /輸出單元 所需的總背板電流值 還需要 再加上以下各電流 值 ： （ 1） 當(dāng) 框架中帶有 CPU 時(shí)， 則需要加上 CPU 的最大電流值； （ 2） 當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器 單元 或擴(kuò)展本地 輸入 /輸出 適配器 單元 時(shí)，應(yīng)加上其最大電流 值。 5．確定在 框架中是否有空槽 為電源準(zhǔn)備 ，否則 的話 將電源裝到框架的外面。 如今可編程控制器（ PLC） 技術(shù) 的迅猛 發(fā)展， 市面上出現(xiàn)了各種品牌可編程控制器（ PLC）的 產(chǎn)品，功能也 更上一層 樓 。所以 選擇合理的 PLC 是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。 SL SL SL3 是液位傳感器，液位上升達(dá)到設(shè)定的液位時(shí)傳感器導(dǎo)通。 本次設(shè)計(jì)的攪拌機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出設(shè)備的 I/O 分配表如下表 31 所示。 其中本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的混合液體攪拌由電動(dòng)機(jī) M 完成。 M3 ~L 1 L 2 L 3F RK MF U 1Q S 圖 32主電路 混合攪拌機(jī)控制系統(tǒng)示意 本設(shè)計(jì)為兩種液體混合攪拌 系統(tǒng) ， 本系統(tǒng)的 元件、要求如下： 開始排放混合液體，電磁閥 YV4 打開，延時(shí) 10S 后電磁閥 YV4 自動(dòng)關(guān)閉。 (2）當(dāng)液位上升到 SL2 處時(shí)，電磁閥 YV1 關(guān)閉，液體 A 結(jié)束進(jìn)料，與此同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)打開電磁閥 YV2， B 液體開始流入容器。 （ 4）當(dāng)攪拌電動(dòng)機(jī)攪拌 60S 后關(guān)閉，停止攪拌，同時(shí)電磁閥 YV3 打開，開始排放出混合液，液位開始下降。 攪拌系 統(tǒng)工作的時(shí)候，若按下停止按鈕 SB2，裝置停止運(yùn)行。在熟練掌握典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的前提下，根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑借以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如下所示： 1． 確定輸入 /輸出裝置； 2． 確定輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、確定選擇 PLC 機(jī)型號(hào)、進(jìn)行 I/O 分配 ； 3． 畫出系統(tǒng)工作流程圖； 4． 確定思路并編寫主程序； 5． 按系統(tǒng)其它控制要求編寫程序； 把各個(gè)環(huán)節(jié)編寫的程序緊密聯(lián)系起來(lái)，即可得到滿足系統(tǒng)控制要求的程序。然而繼電器和交流接觸器的觸點(diǎn)都只有斷開和閉合兩種狀態(tài)，所以用“ 0”和“ 1”兩種邏輯代數(shù)就可以設(shè)計(jì)電氣控制線路。先得出邏輯表達(dá)式，之后根據(jù)邏輯表達(dá)式畫 出程序梯形圖。順序控制法的規(guī)律性特別強(qiáng)，雖然有可能遇到編程相當(dāng)長(zhǎng)的情況，但是程序結(jié)構(gòu)清晰，可讀性強(qiáng)。系統(tǒng)各工作步的功能、各步之間的轉(zhuǎn)換順序和其轉(zhuǎn)換條件能夠在功能圖中清晰地表現(xiàn)出來(lái)。按照通常的順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。 PLC 控制的相關(guān)流程圖 控制流程圖 液體攪拌機(jī)的控制流程是比較復(fù)雜的，要想滿足系統(tǒng)控制的要求，在 PLC在齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 接收用戶信號(hào)的同時(shí)，還需要不停地處理各種定時(shí)信號(hào)。此外在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中必須遵循定時(shí)原則。 2. 梯形圖中 的 觸點(diǎn)只有常開和常閉 兩種 ， 正確的 接點(diǎn) 可以是與 PLC 輸入齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 點(diǎn) 相 接的開關(guān) ，或者 是 PLC 內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或 者 內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài) 等 。 4. 可編程控制器的 內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器 和 寄存器等 部分都不可以 直接控制外部 裝置 ，只能 以 中間結(jié)果 的形式 供 中央處理器 內(nèi)部使用。 其中 功能 圖的 左邊 畫 輸入、右邊畫輸出。 、齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 42 梯形 圖的分析說(shuō)明： 開始排放混合液體，電磁閥 YV4 打開，延時(shí) 10S 后電磁閥 YV4 自動(dòng)關(guān)閉。 (2）當(dāng)液位上升到 SL2 處時(shí)，電磁閥 YV1 關(guān)閉，液體 A 結(jié)束進(jìn)料，與此同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)打開電磁閥 YV2， B 液體開始流入容器。 （ 4）當(dāng)攪拌 電動(dòng)機(jī)攪拌 60S 后關(guān)閉，停止攪拌，同時(shí)電磁閥 YV3 打開，開始排放出混合液，液位開始下降。 攪拌系統(tǒng)工作的時(shí)候，若按下停止按鈕 SB2，裝置停止運(yùn)行。用基本指令編程模擬了本次設(shè)計(jì)控制的液體攪拌過(guò)程，發(fā)現(xiàn)了一些梯形圖上的 錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)幾次修改，最終成功。 系統(tǒng)的常見(jiàn)故障分析及維護(hù) 系統(tǒng)故障通常指的是整個(gè)控制系統(tǒng)失效的總和，系統(tǒng)故障又可分為 PLC 故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備兩類。另外現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備包括輸入 /輸出端口和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控設(shè)備，例如繼電器、接觸器、電磁閥、攪拌電機(jī)等。 PLC 系統(tǒng)總線的損壞也是故障頻發(fā)點(diǎn)，因?yàn)榭删幊炭刂破鞫酁椴寮Y(jié)構(gòu)，長(zhǎng)年累月的使用插拔模塊會(huì)導(dǎo)致線路損壞。所以要考慮 到 PLC 外部的環(huán)境。而如今 PLC 的 CPU 模塊都使用高性能的處理芯片，其故障率已經(jīng)降低到很小。 可編程控制器的 I/O 端口系統(tǒng)故障分析及處理 可編程控制器最大的薄弱環(huán)節(jié)在 I/O 端口。想要降低 I/O模塊的故障，需要降低外部各種干擾對(duì) I/O 端口的影。不能隨意地 減少 I/O 端口的外部相關(guān)保護(hù)設(shè)備；第二、分析干擾因素，針對(duì)主要的干擾源要進(jìn)行必要的隔離或者處理。在可編程控制器控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中，各類繼電器和空氣開關(guān)是電氣設(shè)備中消耗量最大的部件。盡量采用高性能的繼電器，會(huì)減少這類故障的發(fā)生率，此外改善裝置的使用環(huán)境，降低零件更換的頻率，也可以減少對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響 [11]。由于這類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行動(dòng)作是電動(dòng)機(jī)構(gòu) 開關(guān)閥門或移動(dòng)閘板的位置轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)的，這樣的話機(jī)械、電氣、液壓等各個(gè)環(huán)節(jié)稍有不慎，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障。 3. 第三類故障點(diǎn)多發(fā)生在傳感器和儀表上，這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號(hào)收到干擾。 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) 因?yàn)榭删幊炭刂破魇菫楣I(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，所以通常情況下不需要在施加特殊措施 就可以直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中。所以為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須要在設(shè)計(jì)的時(shí)候采取相應(yīng)有效的抗干擾措施 [12]。 可編程控制器周圍環(huán)境中的大容量裝置啟動(dòng)和停止運(yùn)行時(shí)，由于相互之間的電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的干擾；其 他的設(shè)備或者空中強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)可編程控制器的干擾。 由于電纜的選擇不合適，信號(hào)線絕緣性差，安裝、布線不合理等引起的干擾。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)主要講述基于 PLC 系統(tǒng)液體攪拌機(jī)的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)兩種液體進(jìn)料、混合、攪拌、出料的全過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。本系統(tǒng)采用了西門子 S7200 型號(hào)的 PLC，自主設(shè)計(jì)了控制程序。我隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷學(xué)會(huì)了多種系統(tǒng)的適用條件，多種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，多種繼電器的 安裝、應(yīng)用的。我覺(jué)得這更考驗(yàn)的是我們做事的態(tài)度。如果以后現(xiàn)實(shí)條件允許，我會(huì)對(duì)本次的設(shè)計(jì)繼續(xù)完善。所以如今我能完成本次設(shè)計(jì)，要感謝許多人對(duì)我的指導(dǎo)幫助。在我完成本次設(shè)計(jì)、撰寫論文的過(guò)程中，劉老師付出了大量的時(shí)間精力對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)，從一開始論文的選題、確定思路和查找參考資料，到后來(lái)論文的撰寫流程以及成文定稿，劉濤老師都給予了我耐心、熱心的指導(dǎo)，她指導(dǎo)我論文一定不要人云亦云，要有自己的想法和觀點(diǎn)。在此我再次對(duì)指導(dǎo)老師表示最真誠(chéng)地感謝！當(dāng)然，大學(xué)四年當(dāng)中教導(dǎo)過(guò)我的老師也對(duì)我產(chǎn)生了 深刻影響，在次我也要感謝辛勤教育我們的各位老師！ 同時(shí)，在撰寫論文的過(guò)程中，我得到了同學(xué)們的寶貴建議，在此也要對(duì)你們說(shuō)一聲謝謝！最后，我向在百忙中抽出時(shí)間評(píng)閱本論文并提出寶貴建議的各位老師表示征程地感謝！ 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) [1] 常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 [M].：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 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