25/28目錄TOC\o”1-3"\h\u摘要 1第一章混合攪拌機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 31。1方案設(shè)計(jì)原則 31。2系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求 31。3控制方式系統(tǒng)的要求的設(shè)計(jì) 41.4系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想 6第二章混合攪拌機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 62。1硬件選型 72。1.1PLC機(jī)型選擇 72。1。2PLC容量選擇 72.1.3簡(jiǎn)述PLC應(yīng)用及使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 82.1。3I/O模塊的選擇 112.1。4電源模塊的選擇 122.2PLCI/O點(diǎn)分配 132.2。1分析原理 132。2。2PLC的I/O接線圖 142.3主電路的設(shè)計(jì) 142.4混合攪拌機(jī)控制系統(tǒng)示意 15第三章混合攪拌機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 163.1程序設(shè)計(jì)的一般方法 163.1.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 163。1。2邏輯設(shè)計(jì)法 173。1.3順序設(shè)計(jì)法 173.2PLC控制的相關(guān)流程圖 173.2.1控制流程圖 183。3可編程控制器梯形圖 18第四章系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù) 224.1系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù) 224.2系統(tǒng)故障分析及處理 224.2.1PLC主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理 224.2。2PLC的I/O端口系統(tǒng)故障分析及處理 234。2。3現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備故障分析及處理 234。3系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) 23結(jié)論 25致謝 26附錄 28摘要PLC是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)控制裝置,也可以說(shuō)它是一種用程序來(lái)改變控制功能的計(jì)算機(jī)。隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，可編程序控制器PLC已在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用，而且所占比重在迅速的上升.PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。本文所介紹的兩種液體攪拌PLC控制程序可進(jìn)行單周期或連續(xù)工作，可以實(shí)現(xiàn)兩種液體的混合、攪拌功能，具有斷電記憶功能，復(fù)電后可以繼續(xù)運(yùn)行。操作工藝是:啟動(dòng)后放入液體A經(jīng)低液位再注入至中液位，關(guān)A，放液體B至高液位，關(guān)B，啟動(dòng)攪拌電機(jī)M，攪60S后停，開(kāi)閥放出混合液體，低液位后延時(shí)10S放空后關(guān)閥，又重復(fù)上述過(guò)程,要求工作過(guò)程中按下停止按紐后攪拌器不立即停止工作，對(duì)當(dāng)前混合操作處理完畢后才停止攪拌器。關(guān)鍵詞：PLC液位傳感器定時(shí)器

ABSTRACTPLCisthecomputertechnologyasthecoreofthegeneralautomaticcontroldevice，alsocansayitisaprogramtochangethecontrolfunctionofthecomputer.Withthemicroprocessor，thecomputerandtherapiddevelopmentofcommunicationtechnology,theprogrammablecontrollerPLChasbeenwidelyusedinindustrialcontrol,butalsointherapidriseintheproportionof。PLCconsistsofCPUmodule，inputmodule,outputmoduleandtheprogrammingdevice.

ThispaperintroducestwokindsofliquidmixingPLCcontrolprocedurescanbecarriedoutinasinglecycleorcontinuously，canachievetwokindsliquidmixing，stirringfunction，withpowerandmemoryfunction,complexcancontinuetorun。Theoperationprocessis:afterstartinginliquidAbylowleveladdedtoliquidlevel,closeA,liquidBhighlevel,closeB，startM60Sstirringmotor,stirringstopped,openvalvedischargesmixedliquid,lowleveldelay10Sventshutthevalve,andrepeattheaboveprocess,workingprocesspressthestopbuttonafterstirrerdoesnotimmediatelystopworking,onthecurrentmixedoperationafterthetreatmentwasstopped.KeyWords:PLC;levelsensor；timer

第一章混合攪拌機(jī)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1.1方案設(shè)計(jì)原則整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是按工藝流程設(shè)計(jì),為設(shè)備安裝、運(yùn)行和保護(hù)檢修服務(wù)，設(shè)計(jì)的編寫(xiě)按照國(guó)家關(guān)于電氣自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)中的電氣設(shè)備常用基本圖形符號(hào)(GB4728）及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編寫(xiě)。設(shè)計(jì)原則主要包括:工作條件：工程對(duì)電氣控制線路提供的具體資料，系統(tǒng)在保證安全、可靠、穩(wěn)定、快速的前提下，盡量做到經(jīng)濟(jì)、合理、合用，減小設(shè)備成本.在方案的選擇、元器件的選型時(shí)更多的考慮新技術(shù)、新產(chǎn)品?？刂朴扇斯た刂频阶詣?dòng)控制，由模擬控制到微機(jī)控制，使功能的實(shí)現(xiàn)由一到多而且更加趨于完善.對(duì)于本課題來(lái)說(shuō)，液體攪拌機(jī)部分是一個(gè)較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的改適升級(jí),控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設(shè)備和工藝現(xiàn)況來(lái)構(gòu)成并需盡可能的利用舊系統(tǒng)中的元器件。對(duì)于人機(jī)交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應(yīng)盡量和改造前的相類似，以便于操作人員迅速掌握。從企業(yè)的改造要求可以看出在新控制系統(tǒng)中既需要處理模擬量也需要處理大量的開(kāi)關(guān)量.系統(tǒng)的可靠性要高。人機(jī)交互界面友好，應(yīng)具備數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和分析匯總的能力.要實(shí)現(xiàn)整個(gè)液體攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)，需要從怎樣實(shí)現(xiàn)多個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)以及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的控制這個(gè)角度去考慮，現(xiàn)在就這個(gè)問(wèn)題的如何實(shí)現(xiàn)以及選擇怎樣的方法來(lái)確定系統(tǒng)方案.1。2系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求在該攪拌裝置中，需要完成兩種液體的進(jìn)料、攪拌、卸料的功能,控制要求如下:1。混合過(guò)程：開(kāi)始排放混合液體閥打開(kāi)延時(shí)10S后自動(dòng)關(guān)閉,A液體閥Y1打開(kāi)，注入A液體。當(dāng)液面上升到SL2時(shí),關(guān)閉A液體閥Y1，同時(shí)注入B液體閥Y2打開(kāi)，注入B液體。當(dāng)液面上升到SL3時(shí)，關(guān)閉B液體閥，并開(kāi)始定時(shí)攪拌，攪拌60S后停止。2.停止過(guò)程：停止攪拌后自動(dòng)排放混合液體，當(dāng)混合液體的頁(yè)面下降到SL1時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)到10S后關(guān)閉排液閥Y4。一個(gè)循環(huán)結(jié)束。3。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)的閥門和開(kāi)啟相應(yīng)的閥門。執(zhí)行動(dòng)作不會(huì)立刻結(jié)束，等此次過(guò)程結(jié)束才結(jié)束。4。本設(shè)計(jì)使用液位H、I、L3個(gè)傳感器控制液體A、液體B的進(jìn)入和混合液排出的3個(gè)電磁閥門及攪拌機(jī)的啟停。1。3控制方式系統(tǒng)的要求的設(shè)計(jì)就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制、可編程序控制器控制。1.繼電器控制系統(tǒng)控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度等參量變化而動(dòng)作,以實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)控制及保護(hù)。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過(guò)程中,如果某個(gè)繼電器損壞,都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常高,靈活性差，響應(yīng)速度慢。2.單片機(jī)控制單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路.其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)之一。但是,單片機(jī)是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號(hào)相連。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和I/O接口電路,硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大.［1]3。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強(qiáng),有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實(shí)用性強(qiáng)、功能復(fù)雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢(shì)。但工控機(jī)價(jià)格較高，將它用于開(kāi)關(guān)量控制有些大材小用。且其外部I/O接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠.4.可編程序控制器控制可編程控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬件配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采用梯形圖語(yǔ)言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過(guò)修改程序適應(yīng)工藝條件的變化.[2]可編程控制器(PLC）從上個(gè)世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)控制系統(tǒng)，起初它主要是針對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行邏輯控制的一種裝置，可以取代中間繼電器、時(shí)間繼電器等構(gòu)成開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng).隨著30多年來(lái)微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC也通過(guò)不斷的升級(jí)換代大大增強(qiáng)了其功能?，F(xiàn)在PLC已經(jīng)發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過(guò)程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和數(shù)據(jù)處理功能、連網(wǎng)通訊功能等多種性能,是名符其實(shí)的多功能控制器。由PLC為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動(dòng)化的首選控制裝置。[3］故選擇PLC來(lái)實(shí)施本次設(shè)計(jì).(1）開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線.如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。（2）運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制，世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。（3）閉環(huán)過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī),PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用.[4]（4)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。［5］數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。（5）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便.1。4系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便.液體混合設(shè)備要節(jié)能、安全、高效和滿足生產(chǎn)及應(yīng)用要求：1．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性.2．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。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(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備.它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門。4．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái).更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。5．體積小,重量輕,能耗低6．硬件配套齊全，擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)第二章混合攪拌機(jī)的硬件設(shè)計(jì)2.1硬件選型2。1。1PLC機(jī)型選擇機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及最佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮的因素如下所述。1．結(jié)構(gòu)合理對(duì)于工藝過(guò)程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC;否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC，物料混合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC能夠達(dá)到要求.［6]2．功能強(qiáng)弱適當(dāng)對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，若控制速度要求不高,一般選用低檔的PLC，西門子公司的S7-200系列機(jī)或歐姆龍公司的COM1。3．機(jī)型統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種.整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個(gè)殼體內(nèi)，省去了插接環(huán)節(jié)，因此體積小、價(jià)格便宜。但由于整體式結(jié)構(gòu)的PLC功能有限，只適用于控制要求比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結(jié)構(gòu)，這樣功能易擴(kuò)展,比整體式靈活。一個(gè)大型企業(yè)選用PLC時(shí)，盡量要做到機(jī)型統(tǒng)一.由于同一機(jī)型的PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購(gòu)和管理;另外，功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)人員的培訓(xùn);其外部設(shè)備通用也有利于資源共享.若配備了上位計(jì)算機(jī)，可把各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái)PLC聯(lián)成一個(gè)多級(jí)分布式控制相互通信，集中協(xié)調(diào)管理。物料混合控制系統(tǒng)控制要求比較簡(jiǎn)單選擇整體式結(jié)構(gòu)的PLC。4．是否在線編程PLC的特點(diǎn)之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過(guò)程改變時(shí),只需用編程器重新修改程序,就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來(lái)很大方便.PLC的編程分為離線編程和在線編程兩種。離線編程的PLC，其主機(jī)和編程器共用物料混合控制系統(tǒng)采用離線編程。2。1.2PLC容量選擇PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的容量（字?jǐn)?shù)).PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以做備用。根?jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的10％～25%考慮裕量。對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為開(kāi)關(guān)量I/O乘以8；對(duì)于有模擬量控制功能的PLC，所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。通常,一條邏輯指令占用存儲(chǔ)器一個(gè)字.計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯?chǔ)器兩個(gè)字。各種指令占存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊(cè)。I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量.由于目前I/O點(diǎn)數(shù)較多的PLC價(jià)格也較高，若備用的I/O點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成本增加。根據(jù)被控對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10％～15％考慮備用量。2。1.3簡(jiǎn)述PLC應(yīng)用及使用中應(yīng)注意的問(wèn)題一、簡(jiǎn)述多年來(lái)，可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍;其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步;其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大,實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越.今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越大的作用.［2]二、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：1．開(kāi)關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制,也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。[6］如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2．工業(yè)過(guò)程控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量(即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來(lái)處理模擬量,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用.3．運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。4．?dāng)?shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。5．通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。三、PLC的應(yīng)用特點(diǎn)1．可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能.PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性.使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性。［7]2．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣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。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門。4．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便,容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來(lái)，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序而改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。四、PLC的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)1?？煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性.2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品.可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。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(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門.4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。5。體積小，重量輕，能耗低6.硬件配套齊全,擁護(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)2.1.3I/O模塊的選擇PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng),它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng).它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò)通過(guò)I/O接口模塊可以檢測(cè)被控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)作為控制器對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。同時(shí)控制器又通過(guò)I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的被控設(shè)備，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。外部設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程中的信號(hào)電平各種各樣,各種機(jī)構(gòu)所需的信息電平也是各種各樣的，而PLC的CPU所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以I/O接口模塊還需實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換.PLC從現(xiàn)場(chǎng)收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號(hào)都需經(jīng)過(guò)一定距離。為了確保這些信息的正確無(wú)誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實(shí)際需要，PLC相應(yīng)有許多種I/O接口模塊,包括開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用.1．確定I/O點(diǎn)數(shù)I/O點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量,能方便地對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)一個(gè)控制對(duì)象,由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，I/O點(diǎn)數(shù)就可能有所不同.2．開(kāi)關(guān)量I/O標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口用于同傳感器和開(kāi)關(guān)（如按鈕、限位開(kāi)關(guān)等)及控制(開(kāi)/關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。典型的交流I/O信號(hào)為24～240V(AC），直流I/O信號(hào)為5～24V（DC）。3．選擇開(kāi)關(guān)量輸入模塊主要從下面兩方面考慮:一是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)與PLC輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來(lái)選擇電平的高低。一般24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn).如12V電壓模塊一般不超過(guò)10m，距離較遠(yuǎn)的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。二是高密度的輸入模塊,如32點(diǎn)輸入模塊，能允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得超過(guò)總輸入點(diǎn)數(shù)的60％。4．選擇開(kāi)關(guān)量輸出模塊時(shí)應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)考慮：一是輸出方式選擇。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出.其中,繼電器輸出價(jià)格便宜，使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力強(qiáng)，且有隔離作用。但繼電器有觸點(diǎn),壽命較短,且響應(yīng)速度較慢，適用于動(dòng)作不頻繁的交／直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，最大開(kāi)閉頻率不得超過(guò)1Hz。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流)都屬于無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開(kāi)瞬間會(huì)產(chǎn)生較高反電壓，必須采取抑制措施。二是輸出電流的選擇。模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流較大,輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載,考慮到接通時(shí)有沖擊電流,要留有足夠的余量。三是允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù).在選用輸出點(diǎn)數(shù)時(shí),不但要核算一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，還要核算整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)荷負(fù)載能力，即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不得超過(guò)模塊規(guī)定的最大允許電流值。2。1。4電源模塊的選擇電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流的總和.以下步驟為選擇電源的一般規(guī)則：1．確定電源的輸入電壓；2．將框架中每塊I/O模塊所需的總背板電流相加，計(jì)算出I/O模塊所需的總背板電流值；3．I/O模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流：（1）框架中帶有處理器時(shí)，則加上處理器的最大電流值；（2）當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展本地I/O適配器模塊時(shí)，應(yīng)加上其最大電流值。4．如果框架中留有空槽用于將來(lái)擴(kuò)展時(shí)，可做以下處理；（1)列出將來(lái)要擴(kuò)展的I/O模塊所需的背板電流;（2）將所有擴(kuò)展的I/O模塊的總背板電流值與步驟。5．在框架中是否有用于電源的空槽,否則將電源裝到框架的外面。6．根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值,從用戶手冊(cè)中選擇合適的電源模塊。具體應(yīng)考隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,PLC產(chǎn)品的種類越來(lái)越多，而且功能也日益完善。PLC的種類繁多，其結(jié)構(gòu)、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等各有不同，當(dāng)然使用場(chǎng)合也有所不同。因此選擇合理的PLC對(duì)提高PLC控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)意義重大。因此在選擇機(jī)型時(shí)不僅要滿足其功能要求及維護(hù)等方面的慮：（1)合理的結(jié)構(gòu)形式（2）安裝方式的選擇（3）相當(dāng)?shù)墓δ芤螅?）系統(tǒng)可靠性的要求2.2PLCI/O點(diǎn)分配2.2.1分析原理通過(guò)分析控制任務(wù)，如不考慮產(chǎn)量顯示，則共需要5個(gè)數(shù)字量輸入和7個(gè)數(shù)字量輸出，CPU型號(hào)可以選擇S7—200PLC的CPU224（本機(jī)上有14個(gè)數(shù)字量輸入和10個(gè)數(shù)字量輸出).由于系統(tǒng)需要顯示灌裝的灌數(shù),產(chǎn)量上限為1600，可以使用4個(gè)帶譯碼電路的BCD數(shù)碼顯示管顯示灌裝產(chǎn)量，這樣就另外需要16點(diǎn)數(shù)字量輸出。可以使用2個(gè)數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊EM22（DC24V）或使用一個(gè)數(shù)字量輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊EM233（DI16/DO16＊DC24V）。SL1(L)、SL2（I）、SL3(H)為3個(gè)液位傳感器，液體淹沒(méi)時(shí)接通。進(jìn)液閥QO。1、QO。2分別控制A液體和B液體進(jìn)液，出液閥Q0.3控制混合液體出液.該系統(tǒng)所使用的輸入輸出設(shè)備的I/O分配如表2-1所示.表2—1輸入和輸出設(shè)備I/O分配表輸入輸出I1。0啟動(dòng)按鈕SB1Q0.1液體A電磁閥Y1I1.1停止按鈕SB2Q0.2液體B電磁閥Y2I1.2低液面?zhèn)鞲衅鱏L1Q0。3混合液電磁閥Y4I1.3中液面?zhèn)鞲衅鱏L2Q0.0攪動(dòng)電動(dòng)機(jī)接觸器I1。4高液面?zhèn)鞲衅鱏L32。2。2PLC的I/O接線圖根據(jù)表2-1輸入和輸出設(shè)備及I/O點(diǎn)分配表畫(huà)出圖2—1I/O主要接線圖如下：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2分別由I1.0和I1.1控制。圖2-1I/O接線圖2.3主電路的設(shè)計(jì)根據(jù)以上所選的CJX1-9,220V型接觸器、DZ47—63系列小型斷路器、JR16B-60/3D型熱繼電器和型號(hào)為Y90S-6/0。75KW的電動(dòng)機(jī)可畫(huà)出其硬件電氣原理圖如圖2—2所示。其中本次設(shè)計(jì)中的混合液體攪拌由電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)。帶有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等，短路保護(hù)由FU熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能,過(guò)載保護(hù)由FR熱繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能.圖2-2主電路2。4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控制，其元件、要求如下：1。初始狀態(tài)開(kāi)始排放混合液體閥Y4打開(kāi)延時(shí)10S后自動(dòng)關(guān)閉啟動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕SB1，液體裝置開(kāi)始按以下順序工作:（1）進(jìn)液閥Y1打開(kāi)，A液體流入容器，液位上升。（2）當(dāng)液位上升到SL2(I)處時(shí)，進(jìn)液閥Y1關(guān)閉，A液體停止流入,同時(shí)打開(kāi)進(jìn)液閥Y2，B液體開(kāi)始流入容器。（3)當(dāng)液位上升到SL3（H）處，進(jìn)液閥Y2關(guān)閉，B液體停止流入，同時(shí)攪拌電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作。(4）當(dāng)攪拌電機(jī)定時(shí)攪拌60S后制動(dòng)停止攪拌，同時(shí)Y4打開(kāi)，開(kāi)始放液，液位開(kāi)始下降。（5）當(dāng)液位下降到SL1（L）處時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)10秒后關(guān)閉放液閥Y4,自動(dòng)開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。3。停止操作工作中，若按下停止按鈕SB2,裝置不會(huì)立即停止,而是完成當(dāng)前工作循環(huán)后再停止。如圖2-3所示，SL1（L）、SL2（I）、SL3（H）為3個(gè)液位傳感器,液體淹沒(méi)時(shí)接通。進(jìn)液閥Y1、Y2分別控制液體A和液體B進(jìn)液，出液閥Y4控制混合液體出液。圖2—3攪拌系統(tǒng)示意圖第三章混合攪拌機(jī)的軟件設(shè)計(jì)3。1程序設(shè)計(jì)的一般方法3。1.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。這種方法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較湊效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如下：1．確定輸入/輸出電器；2．確定輸入和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)、選擇PLC機(jī)型、進(jìn)行I/O分配；3．做出系統(tǒng)動(dòng)作工程流程圖；4．選擇PLC指令并編寫(xiě)程序；5．編寫(xiě)其它控制要求的程序；將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫(xiě)的程序聯(lián)系起來(lái),即得到一個(gè)滿足控制要求的程序.3.1.2邏輯設(shè)計(jì)法工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過(guò)繼電器等電器元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)即：斷開(kāi)和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。該方法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行PLC程序的設(shè)計(jì)，它使用邏輯表達(dá)式描述問(wèn)題。在得出邏輯表達(dá)式后,根據(jù)邏輯表達(dá)式畫(huà)出梯形圖。3。1。3順序設(shè)計(jì)法對(duì)那些按動(dòng)作的先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行編程。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長(zhǎng),但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在用順序控制設(shè)計(jì)法編程時(shí),功能圖是很重要的工具。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件.功能圖由流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作組成,在使用時(shí)它有一些使用規(guī)則，具體如下：1。步于步之間必須用轉(zhuǎn)移隔開(kāi);2.轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移之間必須用步隔開(kāi)；3。轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常畫(huà)順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右.按照正常順序畫(huà)圖時(shí),有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭.4。一個(gè)順序功能圖中至少有一出初始步。3.2PLC控制的相關(guān)流程圖3.2.1控制流程圖混合攪拌機(jī)的控制是比較復(fù)雜的，要滿足控制的要求，電梯在接收用戶信號(hào)的同時(shí),還要不斷處理各種定時(shí)信號(hào)。液體攪拌的循環(huán)過(guò)程為:開(kāi)閥門Y1—一關(guān)閥門Y1—開(kāi)閥門Y2-關(guān)閥門Y2—攪拌一定時(shí)一放液體一定時(shí)一關(guān)閥門Y4—停止一個(gè)循環(huán)。同時(shí)在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循定時(shí)原則.系統(tǒng)的軟件流程圖，如圖3—1所示:圖3-1程序流程圖3。3可編程控制器梯形圖標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言也是我們最常用的一種語(yǔ)言，它有以下特點(diǎn)1.它是一種圖形語(yǔ)言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和一些圖形符號(hào)構(gòu)成,左右的豎線稱為左右母線。2。梯形圖中接點(diǎn)(觸點(diǎn))只有常開(kāi)和常閉，接點(diǎn)可以是PLC輸入點(diǎn)接的開(kāi)關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點(diǎn)或內(nèi)部寄存器、計(jì)數(shù)器等的狀態(tài)。3.梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián),但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián).4。內(nèi)部繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負(fù)載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。5。PLC是按循環(huán)掃描事件,沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)做條件使用.功能左邊畫(huà)輸入、右邊畫(huà)輸出.根據(jù)圖3-1流程圖，分析畫(huà)出梯形圖如3—2所示。圖3—2梯形圖梯形圖分析：1。初始狀態(tài)當(dāng)裝置投入運(yùn)行時(shí)，進(jìn)液閥QO。1、QO。2關(guān)閉，出液閥QO。3打開(kāi)10秒將容器中的殘存液體放空后關(guān)閉。2.啟動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕SB1，液體裝置開(kāi)始按以下順序工作：（1)進(jìn)液閥QO。1打開(kāi)，A液體流入容器，液位上升。（2）當(dāng)液位上升到SL2（I）處時(shí)，進(jìn)液閥QO。1關(guān)閉，A液體停止流入,同時(shí)打開(kāi)進(jìn)液閥QO。2,B液體開(kāi)始流入容器.（3）當(dāng)液位上升到SL3（H）處,進(jìn)液閥QO。2關(guān)閉，B液體停止流入，同時(shí)攪拌電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作。（4)當(dāng)攪拌電機(jī)定時(shí)攪拌60S后制動(dòng)停止攪拌,同時(shí)QO。3打開(kāi)，開(kāi)始放液，液位開(kāi)始下降.（5)當(dāng)液位不能下降到SL1(L）處時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)10秒后關(guān)閉放液閥QO。3,自動(dòng)開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。3。停止操作工作中，若按下停止按鈕SB2,待整個(gè)循環(huán)進(jìn)行到結(jié)束，即待灌內(nèi)液體排完,切斷Y4，不再接通Y1，停止Y1，停止工作。第四章系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)為了延長(zhǎng)PLC控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中要對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有比較準(zhǔn)確的估計(jì),也就是說(shuō),要知道整個(gè)系統(tǒng)哪些部件最容易出故障,以便采取措施。4.1系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)［3］系統(tǒng)故障一般指整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為PLC故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備兩部分。PLC系統(tǒng)包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱、I/O模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備.現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備包括I/O端口和現(xiàn)場(chǎng)控制檢測(cè)設(shè)備,如繼電器、接觸器、閥門、電動(dòng)機(jī)等。4.2系統(tǒng)故障分析及處理4。2.1PLC主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理PLC主機(jī)系統(tǒng)最容易發(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(dòng)沖擊是不可能避免的.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(zhǎng)期使用插拔模塊會(huì)造成局部印刷板或底板、接插件接口等處地總線很壞,在空氣溫度變化，濕度變化的影響下，總線的塑料老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理系統(tǒng)故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對(duì)設(shè)備的破壞。目前PLC的主存儲(chǔ)器大多采用可擦寫(xiě)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才用高性能的處理芯片，故障率已經(jīng)大大下降.對(duì)于PLC主機(jī)系統(tǒng)的故障的預(yù)防及處理主要是提高集中控制室的管理水平，加裝降溫措施，定期除塵，使PLC的外部環(huán)境符合其安裝運(yùn)行要求；同時(shí)在系統(tǒng)維修是,嚴(yán)格按照操作進(jìn)行操作，謹(jǐn)防認(rèn)為的對(duì)主機(jī)系統(tǒng)造成損害。4.2.2PLC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/O端口。PLC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于其I/O端口，在主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無(wú)幾的情況下，I/O模塊式體現(xiàn)PLC性能的關(guān)鍵部件，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(duì)其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用。不可隨意減少其外部保護(hù)設(shè)備,其次分析主要的干擾因素,對(duì)主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。4。2。3現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備故障分析及處理在整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的地點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)中最容易出故障的有以下幾個(gè)方面：1.第1類故障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。PLC控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中,電氣備件消耗量最大的為各類繼電器或空氣開(kāi)關(guān)。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣,接觸器觸點(diǎn)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(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。2。第2類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。因?yàn)檫@類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位們利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障.長(zhǎng)期使用缺乏維護(hù)，機(jī)械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因，因此在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要加強(qiáng)對(duì)此類設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。3.第3類故障點(diǎn)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(hào)的不正常。這類設(shè)備安裝時(shí)信號(hào)線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡量與動(dòng)力電纜分開(kāi)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(jìn)行軟件濾波.這類故障的發(fā)現(xiàn)及處理也和日常的巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。4。3系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù)由于PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般不需要在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(guò)于惡劣，如干擾特別強(qiáng)烈，可能使PLC引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào)；運(yùn)算出錯(cuò)誤的結(jié)果；產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出信號(hào)；造成錯(cuò)誤的動(dòng)作，就不能保證控制系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行。因此為提高控制系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)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(lái)源有：1.電源的干擾供電電源的波動(dòng)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)備起動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾；其它設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過(guò)分布電容串入PLC引起的干擾。3。輸入輸出信號(hào)的干擾輸入設(shè)備的輸入信號(hào)線間寄生電容引起的差模干擾和輸入信號(hào)線與大地間的共模干擾;在性感負(fù)載的場(chǎng)合，輸出信號(hào)由斷開(kāi)—閉合時(shí)產(chǎn)生的突變電流和閉合—斷開(kāi)的反向感應(yīng)電勢(shì)以及電磁接觸器的接點(diǎn)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(hào)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(xué)選型；（2)選擇高性能電源,抑制電網(wǎng)干擾；（3）正確選擇接點(diǎn),完善接地系統(tǒng)；（4）柜內(nèi)合理選線配線,降低干擾。

結(jié)論本設(shè)計(jì)主要闡述混合攪拌機(jī)的自動(dòng)控制,實(shí)現(xiàn)液體混合、攪拌的全過(guò)程：即進(jìn)料、攪拌、出料的自動(dòng)控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠.使用了西門子S7-200型號(hào)PLC，設(shè)計(jì)了控制程序。盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多,過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn),各種繼電器的安裝方式,我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。與老師的交流溝通也使我從各種角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求由于客觀條件的限制，在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有將指令程序通過(guò)編程器送入PLC，并且還進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和完善程序。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和安裝運(yùn)行都無(wú)法完成。若以后條件允許,可以對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步完善.

致謝我完成這篇畢業(yè)論文，得到了許多人的幫助。首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師劉濤老師。在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，劉老師付出了大量的心血和汗水,無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面,還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了劉老師細(xì)心、耐心地輔導(dǎo)和熱情的幫助，