【正文】 SL3 B 液體注入液位到達狀態(tài) SL4 攪拌完成狀態(tài) SL1 混合液體排出至 50 狀態(tài) 表 32 輸出分配 表 輸出地址 對應(yīng)元件 對應(yīng)外部設(shè)備 YV1 A 液體電磁閥 YV2 B 液體電磁閥 YV3 混合液體電磁閥 YV4 攪拌電磁閥 YV5 排氣電磁閥 YV6 報警電磁閥 24 表 33 定時器 分配表 定時器 定時時間 作用 T37 10S 初始狀態(tài)排放混合液體 T38 20S 攪拌定時 T39 5S 排氣定時 T50 2ms 報警閃爍閃爍時間定時 T51 3ms 報警閃爍停止時間定 時 兩種液體混合裝置的 輸入 /輸出 接線圖 圖 32 兩種液體混合裝置的輸入 /輸出接線圖 25 兩種液體混合裝置的 梯形 圖 26 圖 33 兩種液體混合裝置的 梯形 圖 其工作過程分析： 1. 初始狀態(tài) 為啟動按鈕 為混合液體電磁閥 T37 為初始狀態(tài)排放混合液體定時器，定時 10S 為初始狀態(tài)運行狀態(tài) 則按下啟動按鈕，開始排放混合液體， 10S 后，停止排放。 27 2. 起動操作 為 A 液體電磁閥 為 A 液體注入液位到達狀態(tài) 為 B 液體電磁閥 則初始狀 態(tài)完成后， A 液體電磁閥打開，注入 A 液體，到設(shè)定液位關(guān)閉 A液體電磁閥，停止注入 A 液體， B 液體電磁閥打開，開始注入 B 液體。 為 B 液體注入液位到達狀態(tài) 為攪拌電磁閥 T38 為攪拌定時器，定時 20S 為攪拌完成狀態(tài) 則注入 B 液體，到設(shè)定液位關(guān)閉 B 液體電磁閥，停止注入 B 液體，攪拌電磁閥打開，開始攪拌混合液體。 20S 之后，停止攪拌，混合液體電磁閥打開，排放混合液體，攪拌完成。 28 為混合液體排出至 50 狀態(tài) 排氣電磁閥 T39 為排氣定時器，定時 5S 則混合液體排出至 50 時，打開排氣電磁閥， 5S 之后，關(guān)閉混合液體電磁閥和排氣電磁閥，停止排放混合液體和停止排氣。 3 報警 為 I/O 口錯誤監(jiān)視 T51 為報警閃爍停止時間定時器，定時 3ms T50 為報警閃爍閃爍時間定時器，定時 2ms 為報警電磁閥 則運行出錯時報警燈閃爍。 則運行出錯時，關(guān)閉 A 液體電磁閥，或 B 液體電磁閥，停止注入液體。 程序結(jié)束。 29 第 4 章 液體混合裝置的控制的 組態(tài)王監(jiān)控 設(shè)計 組態(tài)王選擇 組態(tài)王 （ 64 點） 版號 版權(quán) 北京亞控科技發(fā)展有限公司 組態(tài) 畫面 監(jiān)視 設(shè)計 1 主畫面設(shè)計 圖 41 兩種液體混合設(shè)計組態(tài)王主畫面 如上圖所示，可顯示反應(yīng)罐 A 注入的 A 液體的體積，與反應(yīng)罐 B 注入的 B 液體的體積，以及反應(yīng)罐混合液體體積。而報警畫面可自動跳出。 30 2 畫面數(shù)據(jù)設(shè)置如下圖 圖 42 畫面數(shù)據(jù)設(shè)置 如上圖， A 液位， B 液位及反應(yīng)液位都為 I/O 整數(shù)，只讀，并且設(shè)置了報警的數(shù)值最大值，具體見下圖。 圖 43 A原料罐液位數(shù)據(jù)設(shè)置 31 圖 44 B 原料罐液位數(shù)據(jù)設(shè)置 圖 45 反應(yīng)罐液位 數(shù)據(jù)設(shè)置 32 數(shù)據(jù)設(shè)置好之后，可關(guān)聯(lián)畫面，關(guān)聯(lián)的是模擬值輸出，如下圖 圖 46 圖中模擬值輸出設(shè)置圖 A 原料罐液位數(shù)據(jù)顯示為 2 位整數(shù)，居中顯示，如下圖 圖 47 模擬值連接為 A 原料罐液位 33 B 原料罐液位數(shù)據(jù)顯示為 2 位整數(shù)，居中顯示，如下圖 圖 48 模擬值連接為 B 原料罐液位 反應(yīng)罐液位數(shù)據(jù)顯示為 3 位整數(shù)，居中顯示，如下圖 \ 圖 49 模擬值連接為反應(yīng)罐液位 34 3 報警畫面的設(shè)置如下圖 圖 410 報警畫面設(shè)置圖 35 畫面顯示可通過主畫面的命令語言顯示，如下圖，有報警，顯示報警畫面，報 警確認后，重新顯示主畫面。 圖 411 主畫面與 報警畫面 轉(zhuǎn)換的 設(shè)置圖 報警是由報警數(shù)據(jù)實現(xiàn)的，如下圖， \\本站點 \A 原料罐液位 .Hilimit=100 ，優(yōu)先級為 10 \\本站點 \B 原料罐液位 .Hilimit=100 ，優(yōu)先級為 5 \\本站點 \反應(yīng) .Hilimit=250 ，優(yōu)先級為 1 36 根據(jù)實際情況，只需設(shè)計最高至報警，而報警優(yōu)先級反應(yīng)（及混合液體）優(yōu)先級最高， A 原料罐液位優(yōu)先級最低。 37 圖 412 A液位 B 液位 反應(yīng)（反應(yīng)罐液 位）報警設(shè)置 歷史報警設(shè)置 如下圖 圖 414 歷史報警設(shè)置 圖 38 第 4 章 系統(tǒng)常見故障分析及維護 系統(tǒng)常見故障分析及維護 統(tǒng)故障一般指整個生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為 PLC 內(nèi)部 故障和現(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備 的外部 故障兩部分。 PLC 系統(tǒng)包括中央處理器、主機箱、擴展機箱、 I/0 模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備?，F(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備包括 I/O 端口和現(xiàn)場控制檢測設(shè)備，如繼電器、接觸器、閥門、電動機等。個部分發(fā)生故障比例分布圖如下。 圖 51 PLC 故障比例分布圖 39 系統(tǒng)故障分析及處理 PLC 的 I/O 端口系統(tǒng)故障分析及處理 PLC 最大的薄弱環(huán)節(jié)在 I/0 端口。 PLC 的技術(shù)優(yōu)勢在于其 I/O 端口，在主機系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無幾的情況下， I/O 模塊是體現(xiàn) PLC 性能的關(guān)健部件，因此它也是 PLC 損壞中的突出環(huán)節(jié)。要減少 I/O 模塊的故障就要減少外部各種干擾對其影響，首先要按照其使用的要求進行使用，不可隨意減少其外部保護設(shè)備，其次分析主要的干擾因素，對主要干擾源要進行隔離或處理 。 PLC 主機系統(tǒng) 內(nèi)部 故障分析及處理 目前 PLC 的主存儲器大多采用可擦寫 ROM，其使用壽命除了主要與制作工藝相關(guān)外， 還和底板的供電、 CPU 模塊工藝水平有關(guān)。而 PLC 的中央處理器目前都采用高性能的處理芯片，故降率已經(jīng)大大下降。 PLC 主機系統(tǒng)容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統(tǒng)，電源在連續(xù)工作，散熱中，電壓和電流的波動沖擊是不可避免的。 系統(tǒng)總線的損壞主要由于現(xiàn)在 PLC 多為插件結(jié)構(gòu)，長期使用插拔模塊會適成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線很壞，在空氣溫度變化，濕度變化的影響下，總線 的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。 40 所以在系統(tǒng)設(shè)計和處理系統(tǒng)故障的時候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對設(shè)備的破 壞。 對于 PLC 主機系統(tǒng)的 內(nèi)部 故障的預(yù)防及處理主要是提高集中控制室的管理水平，加裝降溫描施，定期除塵，使 PLC 的外部環(huán)境符合其安裝運行要求；同時在系統(tǒng)維修時，嚴格按照操作規(guī)程進行操作，謹防人為的對主機系統(tǒng)造成損害。 現(xiàn)場控制設(shè)備 外部 故障分析及處理 在整個過程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障地的地點在現(xiàn)場，現(xiàn)場中最容易出故障的有以下幾個方面。 1．第 1 類故障點是在繼電器、接觸器。 PLC 控制系統(tǒng)的日常維護中，電氣備件消耗量最大的為各類繼電器或空氣開關(guān)。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，接觸器觸點 易打火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能使用。所以減少此類故障應(yīng)盡量選用高性能繼電器，改善元器件使用環(huán)境，減少更換的頻率，以減少其對系統(tǒng)運行的影響。 2. 第 2 類故障點是傳感器和儀表，這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號的不正常。這類設(shè)備安裝時信號線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡量與動力電纜分開敷設(shè)，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而且要在 PLC 內(nèi)部進行軟件濾波。這類故障的發(fā)現(xiàn)及處理也和日常點巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。 41 3. 第 3 類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。因為這類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位，利用電動執(zhí)行機構(gòu)推拉閥門或閘板 的位置轉(zhuǎn)換，機械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會產(chǎn)生誤差或故障。長期使用缺乏維護，機械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因，因此在系統(tǒng)運行時要加強對此類設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護 由于 PLC 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計的裝置，因此一般不需要再采取特殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)境中。但如果工作環(huán)境過于惡劣，如干擾特別強烈，可能使 PLC 引起錯誤的輸入信號；運算出錯誤的結(jié)果；產(chǎn)生出錯誤的輸出信號；造成錯誤的動作，就不能保證控制系統(tǒng)正常、安全運行。因此為提高控制系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計時采 取相應(yīng)有效的抗干擾措施是非常必要的。 外界干擾的主要來源有： 1. 電源的干擾 供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。 2. 感應(yīng)電壓的干擾 PLC 周圍鄰近的大容量設(shè)備啟動和停止時，因電磁感應(yīng)引起的于擾；其它設(shè)備或空中強電場通過分布電容串入 PLC 引起的干擾。 42 3. 輸入輸出信號的干擾 輸入沒備的輸入信號線間寄生電容引起的差模干擾和輸入信號線與大地間的共模干擾；在感性負載的場合，輸出信號由斷開一閉合時產(chǎn)生的突變電流和由閉合一斷開的反向感應(yīng)電勢以及電磁接觸器的接點產(chǎn)生電弧等產(chǎn)生的干擾。 4. 外部配線 干擾 因各種電纜選擇不合理，信號線絕緣降低，安裝，布線不合理等產(chǎn)生的干擾。 提高 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾性能的措施： (1) 科學選型； (2) 選擇高性能電源，抑制電網(wǎng)干擾； (3) 正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)； (4) 柜內(nèi)合理選線配線，降低干擾。 為了延長 PLC 控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)使用中要對該系統(tǒng)的沒備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點有比較準確的估計，也就是說，要知道整個系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施，希望能對 PLC 過程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計和維護有所幫助。 43 結(jié) 論 為期一個學期的畢 業(yè)設(shè)計基本已經(jīng)落下帷幕了，在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中我遇到了很多困難，主要表現(xiàn)在對控制系統(tǒng)的設(shè)備和整體運行過程不太熟悉，尤其是對各個控制點的動作情況很難掌握，其次梯形圖的編寫由于控制過程的復(fù)雜而覺得難以下手。通過此次設(shè)計，我學到了很多東西，認識到了很多東西。 畢業(yè) 設(shè)計是我對所學知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的一份綜和性作業(yè) .在不斷的努力下我的 課