導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇plc技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

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2plc控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理

輸入采樣是PLC控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)，決定了控制效率。在輸入采樣時，用到的設(shè)備是掃描儀。該設(shè)備全方位地掃描作業(yè)面，然后將掃描信息儲存起來，之后進(jìn)行分析、處理。這份數(shù)據(jù)是單獨(dú)存在的，不會受到后期掃描數(shù)據(jù)的干擾，所以，應(yīng)妥善保存，以免其丟失。當(dāng)輸入采樣完成之后，PLC控制系統(tǒng)將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息，以確定掃描用戶程序，最后將處理結(jié)果顯示在計算機(jī)界面上。此階段需要注意的是，計算要有先后順序，不能隨意安排順序。另外，還應(yīng)保證輸送到控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實性，以避免數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確對控制命令產(chǎn)生負(fù)面影響。同時，前面2個階段的運(yùn)行工作完成之后，就要轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)刷新階段?？刂葡到y(tǒng)會總結(jié)前2個階段掃描到的信息，并以結(jié)論的形式輸出。

3PLC技術(shù)的應(yīng)用

在安裝主站時，要事先制訂好設(shè)計方案，要保證煤礦機(jī)電設(shè)備安裝路線新穎，不能沿襲之前的老套路。只有這樣，才能充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用。當(dāng)線路安裝好之后，直接將主站控制屏與機(jī)電設(shè)備相連接，以便于對其全面控制。合理布置信息數(shù)據(jù)收集設(shè)備，保證設(shè)備運(yùn)行信息能及時被收集起來，這對于及時了解設(shè)備運(yùn)行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機(jī)運(yùn)行中，如果信息收集設(shè)備布局合理，就可以及時收集、分析和處理其運(yùn)行情況，為之后的維修工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。此外，還要合理設(shè)置PLC控制系統(tǒng)的報警信號。在煤礦開采過程中，經(jīng)常遇到設(shè)備出現(xiàn)故障的情況，這時，就需要報警信號來提示，保證維修人員在第一時間內(nèi)趕到，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發(fā)出的，由于采煤現(xiàn)場的噪聲大，信號不易被工作人員所察覺，所以，很容易延誤了設(shè)備的維修。PLC控制系統(tǒng)采用新型的報警信號，并將其安裝在集控啟停設(shè)備中，由專業(yè)人員專門管理，當(dāng)出現(xiàn)報警信號時，由他們處理，進(jìn)而保證了避險的及時性，有效地減少了人員傷亡。PLC控制系統(tǒng)通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應(yīng)用了簡單的操作程序，所以，其使用簡單，便于掌握，并且能隨時切換，也就是說，它具有靈活性較高、對環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。此外，它還具監(jiān)控功能。在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中，能夠全面監(jiān)控，并全面掌控運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，比如發(fā)熱情況、運(yùn)行速度等。如果運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)故障，那么，監(jiān)控設(shè)施便會自動發(fā)出警報信息，盡快通知操作人員，有效地降低了設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。另外，監(jiān)控系統(tǒng)還具有自動記錄的功能，可以全面記錄機(jī)電運(yùn)行中的情況，以便順利完成日后的維修工作。在使用PLC控制系統(tǒng)之前，應(yīng)了解與該系統(tǒng)有關(guān)的幾組關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，主要包括以下2點(diǎn)：①在實際運(yùn)行過程中，將刷新頻率設(shè)置為0.5s，以確保對該系統(tǒng)的有效控制。在絞車運(yùn)轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)便會以0.5s為刷新時間，自動獲取開關(guān)的觸碰頻率，并予以保存，之后再轉(zhuǎn)換，以便準(zhǔn)確計算絞車的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。當(dāng)絞車運(yùn)轉(zhuǎn)速度計算好之后，就要確定它的運(yùn)轉(zhuǎn)方向。絞車運(yùn)轉(zhuǎn)之后，同時使用2個計數(shù)器記錄觸碰次數(shù)，以便確定有效碰撞。通常情況下，在5s之內(nèi)，2個計數(shù)器相互控制，以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產(chǎn)生吸引力，使自身穩(wěn)定上升，所以，要在5s內(nèi)確定按鈕啟動次數(shù)，以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運(yùn)行環(huán)境的要求。PLC控制系統(tǒng)也有合適的運(yùn)行環(huán)境，當(dāng)環(huán)境溫度在0～55℃時，能保證其高效運(yùn)行；當(dāng)溫度高于55℃或者低于0℃時，系統(tǒng)就很容易出現(xiàn)故障，從而影響對煤礦機(jī)電設(shè)備的有效控制。比如，在低于0℃的環(huán)境下，PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度將會降低或者出現(xiàn)崩潰的情況。所以，在控制煤礦機(jī)電時，應(yīng)對適當(dāng)控制采區(qū)的溫度，盡量接近系統(tǒng)高效運(yùn)行的溫度。也就是說，運(yùn)行溫度在0～55℃之間，才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

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2、PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

作為微機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)勢，具體包括以下優(yōu)點(diǎn)。

2.1功能完善當(dāng)前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富，可以滿足各種工業(yè)控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。

2.2可靠性高在PLC的生產(chǎn)過程中，采取了先進(jìn)的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，PLC具備相應(yīng)的自我檢測能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時發(fā)出警報信號，提醒相關(guān)人員處理故障，因此，PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。

2.3編程語言簡單作為一種工控計算機(jī)，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低，不需要面對復(fù)雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機(jī)的人員也可以輕松上手。

2.4維護(hù)方便在PLC技術(shù)中，以存儲邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量，減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期，同時，也在一定程度上降低了設(shè)計難度，以便于系統(tǒng)的維護(hù)和管理。不僅如此，PLC可以實現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程，被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。

3、PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

在電力工程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1開關(guān)量控制開關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。

3.1.1斷路器控制在傳統(tǒng)的電力自動化控制系統(tǒng)中，對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點(diǎn)和聯(lián)接點(diǎn)，進(jìn)而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中，操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運(yùn)行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進(jìn)行復(fù)雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護(hù)檢修的工作量。

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二、遠(yuǎn)程通信控制與系統(tǒng)控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

目前，在自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)不僅在其他繼續(xù)結(jié)構(gòu)控制中應(yīng)用，同時還在自動化系統(tǒng)本身的控制中得到應(yīng)用，也可以說，PLC技術(shù)能在本身系統(tǒng)中采取邏輯錯誤糾正以及故障排查，這樣才能保證自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在工業(yè)自動化的實際生產(chǎn)中，設(shè)備所進(jìn)行的每個動作都會有相應(yīng)的自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且應(yīng)用系統(tǒng)檢測裝置會進(jìn)一步調(diào)整執(zhí)行期間所出現(xiàn)的累積誤差，一旦設(shè)備的運(yùn)行情況發(fā)生異常，PLC整個系統(tǒng)的邏輯關(guān)系就會發(fā)生混亂，通過發(fā)生混亂現(xiàn)象的邏輯關(guān)系，PLC控制系統(tǒng)就會自行診斷故障，并且報警。在不同系統(tǒng)間PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程信息控制的過程中，只要確保信息傳輸界面同互聯(lián)網(wǎng)通信模塊之間的正確性，PLC技術(shù)便能穩(wěn)定的進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。

三、邏輯運(yùn)算中PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC在自動化控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理與邏輯運(yùn)算有著比較重要的作用，例如運(yùn)算功能、數(shù)據(jù)篩查功能、數(shù)據(jù)傳輸功能、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)位處理功能以及控制開關(guān)量等。利用PLC運(yùn)算功能，進(jìn)而對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，比如數(shù)據(jù)的分析、采集以及工作總結(jié)等，目前大部分的造紙工業(yè)、冶金以及食品等都是通過PLC對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)控。通過PLC控制開關(guān)量，可以使軟接觸點(diǎn)得到有效的增加，進(jìn)而使工業(yè)自動化系統(tǒng)質(zhì)量得以提升，企業(yè)能夠節(jié)省大量的物力成本與人力成本，對比傳統(tǒng)意義上繼電器，其可靠性較好、操作簡單、便于維修、迅速控制，目前基本上能替代大多數(shù)的繼電器。

四、生產(chǎn)系統(tǒng)自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

在自動化生產(chǎn)的過程中，通常PLC是利用主機(jī)模塊、位置控制模塊、模擬參數(shù)控制模塊、工//0界面模塊、通信模塊以及計數(shù)模塊對工業(yè)自動化生產(chǎn)進(jìn)行控制。在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)可以利用對于生產(chǎn)過程的了解，并且按照實際生產(chǎn)過程中需要控制的監(jiān)控對象與動作對象，優(yōu)化組合以及合理調(diào)整PLC系統(tǒng)中的相關(guān)控制模塊，進(jìn)而通過最合理方式與最少模塊構(gòu)建功能完善且全面的一個自動化控制系統(tǒng)，這樣才能確保生產(chǎn)中靈活調(diào)整控制以及生產(chǎn)中的準(zhǔn)確運(yùn)行。在運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)的過程中，對參數(shù)模塊功能的模擬是在監(jiān)控整個生產(chǎn)的過程，并且將控制語句傳輸?shù)奖O(jiān)控儀表，進(jìn)而對控制精度進(jìn)行改善，比如，熱處理日常運(yùn)行的維護(hù)，鍋爐溫度升降控制或者是保溫工作等等。目前世界上的大部分國家，都已經(jīng)利用PLC技術(shù)完成機(jī)械工程自動化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，覆蓋到食品、娛樂、交通、化工以及冶金等全部輕重工業(yè)，在自動化領(lǐng)域中使用最為重要，也是用途最為廣泛的控制設(shè)備。僅在2009年全國PLC的生產(chǎn)件數(shù)就己經(jīng)達(dá)到了1500萬件，到2010年時，其產(chǎn)量突破了1800萬件，2011年時產(chǎn)品最終數(shù)量達(dá)到2300萬件，到目前為止呈現(xiàn)為持續(xù)增長的趨勢。

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1.極高的可靠性

由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠(yuǎn)比通用計算機(jī)所處的環(huán)境差,因此要求PLC具有很強(qiáng)的抗干擾能力,并且應(yīng)能在比較惡劣的運(yùn)行環(huán)境中(如高溫、過電壓、強(qiáng)電磁干擾和高濕度等)長期可靠地運(yùn)行。

2.使用方便

(1)操作方便:對PLC的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號繼電器編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?然后進(jìn)行更改。

(2)編程方便:PLC有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設(shè)計語言可供使用。

(3)維修方便:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,通過硬件和軟件的自診斷,維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號燈的指示和故障代碼的顯示,或通過編程器和CRT屏幕的顯示,很快地找到故障所在的部位,為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時間。

3.靈活性高

PLC的靈活性表現(xiàn)在下列三方面。

(1)編程的靈活性:PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等,只要掌握其中一種語言就可進(jìn)行編程。

(2)擴(kuò)展的靈活性:PLC根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴(kuò)展,它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點(diǎn)數(shù),通過擴(kuò)展單元來擴(kuò)大容量和功能,也可通過多臺PLC的通信來擴(kuò)大容量和功能。

(3)操作的靈活性:操作的靈活性指設(shè)計的工作量大大減少,編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少,操作十分靈活方便,監(jiān)視和控制變得容易。

4.機(jī)電一體化

PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計的控制設(shè)備,它的體積大大減小,功能不斷完善,抗干擾性能增強(qiáng),機(jī)械和電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi),把儀表電子和計算機(jī)的功能綜合在一起。

二、PLC應(yīng)用中需要注意的問題

PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而,盡管有如上所述的可靠性較高,抗干擾能力較強(qiáng),但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣,電磁干擾特別強(qiáng)烈,或安裝使用不當(dāng),就可能造成程序錯誤或運(yùn)算錯誤,從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成設(shè)備的失控和誤動作,從而不能保證PLC的正常運(yùn)行。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性,一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力;另一方面,要求設(shè)計、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視,多方配合才能完善解決問題,有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題:

1.工作環(huán)境

(1)溫度

PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC,安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面,四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。

(2)濕度

為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應(yīng)小于85%(無凝露)。

(3)震動

應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動源,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。

(4)空氣

避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。

(5)電源

PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中,可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端,當(dāng)輸入端使用外接直流電源時,應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。

2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源

(1)干擾源及一般分類

影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源,大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產(chǎn)生磁場,對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;磁場改變產(chǎn)生電流,電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差,共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞,這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓,主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種干擾疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。

(2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑

強(qiáng)電干擾

PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。

柜內(nèi)干擾

控制柜內(nèi)的高壓電器,大的電感性負(fù)載,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。

來自信號線引入的干擾

與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信息之外,總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號線上的外部感應(yīng)干擾,這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴(yán)重時將引起元器件損傷。

來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾

接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾

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引言

可編程序控制器（Programmable Controller，簡稱PLC）是近十幾年來發(fā)展起來的一種新型工業(yè)用控制裝置。由于它具有很多優(yōu)點(diǎn)，它可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)等種各種功能。有些高檔大型PLC還能象微型計算機(jī)那樣進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)以及聯(lián)網(wǎng)通信等。它具有通用性強(qiáng)、可靠性高、指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學(xué)等一系列優(yōu)點(diǎn)。隨著微電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微處理器問世并被用到PLC中，使其功能更加完善，體積大大縮小，成為當(dāng)今社會生產(chǎn)、實現(xiàn)自動控制的主要手段之一。

隨著造船業(yè)的蓬勃發(fā)展，我們把PLC產(chǎn)品在船舶組泵的控制系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用,達(dá)到了預(yù)期的控制目的。

一、任務(wù)與構(gòu)想

船用泵組合控制系統(tǒng)對12組泵進(jìn)行了切換控制，每組泵兩臺，每臺泵需要一個輸入信號確定泵組是自動或手動；每組泵需要測量出口壓力是否正常；每臺泵之間需要一個互連信號表明哪一臺泵是主泵；輸出要控制每臺泵的啟動，指示出每臺泵的運(yùn)行狀態(tài)，并給出故障或低壓報警信號。論文參考網(wǎng)。

針對提出的問題，提出了如下的設(shè)計思想：

1、 手動啟動各泵

在PLC投入使用后，將組合啟動屏上的各泵轉(zhuǎn)換開關(guān)切至自動位置即可手動啟動各泵。互為備用的兩臺泵，首先投入的為主用泵，后投入的為備用泵。

2、 自動啟動各泵

如果各泵轉(zhuǎn)換開關(guān)在PLC通電前已在自動位置，且開機(jī)、關(guān)機(jī)都嚴(yán)格按照程序進(jìn)行，則PLC通電后按預(yù)訂程序自動啟動各泵。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。這種情況常用于上次停機(jī)時只關(guān)閉PLC電源，停機(jī)時哪臺泵運(yùn)行，再次啟動時仍然是該泵運(yùn)行。

3、 手動切換各泵

用備用泵替換運(yùn)行泵，在兩泵都處于自動位置時，將運(yùn)行泵開關(guān)切至手動，即可自動停止運(yùn)行泵，啟動備用泵，然后再將開關(guān)切回自動，按報警按鈕，撤消報警。

4、 各泵自動換

運(yùn)行中如果一臺泵熱繼電器動作，則自動啟動備用泵，同時發(fā)出該泵切換報警，故障泵的運(yùn)行指示燈閃爍，撤消報警按鈕，撤消報警。如果一臺泵出口壓力開關(guān)閉合，則備用泵自動并車，并發(fā)出該泵切換報警。壓力恢復(fù)后，停止故障泵，故障泵運(yùn)行燈閃爍，撤消報警按鈕切除報警及燈光閃爍。

二、各泵啟動順序圖

三、PLC的選用

CPU是PLC的核心單元，其性能決定了PLC的整體性能，必須根據(jù)控制系統(tǒng)的要求來選擇，這里我們根據(jù)實際需要，選用CPU102型，即可滿足控制要求..

四、梯形圖

五、結(jié)束語

該船用泵組合啟動控制系統(tǒng)是根據(jù)某造船廠的實際情況，對某輪船上的12組泵的控制系統(tǒng)進(jìn)行的初步設(shè)計，采用西門子的S5-100PLC，達(dá)到了預(yù)期的控制目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪曉光，孫曉瑛等，可編程控制器原理及應(yīng)用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社

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1． 前言

隨著發(fā)電技術(shù)迅猛發(fā)展目前新建火電機(jī)組單機(jī)容量600MW屬于主流，我公司三四期擴(kuò)建工程裝機(jī)容量為4×600MW。論文大全，自動。面對如此規(guī)模的發(fā)電機(jī)組對煤炭的需求量也就越來越大，對輸煤等公用系統(tǒng)的自動化控制要求也就越來越高。論文大全，自動?？紤]機(jī)組容量對用煤量的問題，為了避免一條卸煤和上煤通路成為瓶頸耽誤正常生產(chǎn)，設(shè)計了兩條上煤通路，在正常情況下的運(yùn)行方式是雙路如果在其中一條有缺陷需要停運(yùn)處理時就得單路運(yùn)行這主要是考慮設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2． PACSystem 控制系統(tǒng)介紹

利港電廠為三四期擴(kuò)建工程配套輸煤系統(tǒng)所使用的控制系統(tǒng)為 GE FANUC公司在2003年推出的新的可編程自動化控制器PACSYSTEMRX7I .雖然PAC形式與PLC相似, 但PAC系統(tǒng)的性能卻廣泛全面得多.它是一種多功能控制器平臺,包含了多種用戶可以按照自己的意愿組合,搭配和實施的技術(shù)和產(chǎn)品.

2.1）控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用了兩套GE 公司的PACSystem RX7i系列PLC，(RX 代表機(jī)架式安裝,7代表基于90-70架構(gòu), i代表智能化意思)，互為熱備用即CPU冗余。為了避免同時失電，兩個機(jī)架的電源都取UPS電源。其處理器的型號700 MHz Pentium，內(nèi)存10MB和10MB FLASH。另外CPU冗余使用了一種新技術(shù)—映射內(nèi)存,如果在一個內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù),它們會立即在其它內(nèi)存中映射出來.它是一種光纖環(huán)和獨(dú)立設(shè)備.這體現(xiàn)了冗余備份技術(shù)的可用性和可靠性.在實際生產(chǎn)運(yùn)用中我們兩個使CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發(fā)出命令由主CPU完成，備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續(xù)完成工作?！≈鳈C(jī)通過以太網(wǎng)同PC機(jī)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由CPU通過判斷采集的輸入信號，經(jīng)過預(yù)先編制好的程序進(jìn)行運(yùn)算處理后，再通過輸出模塊發(fā)出命令，來達(dá)到控制的目的。

3. 現(xiàn)場控制系統(tǒng)

3.1）系統(tǒng)控制對象

本套輸煤系統(tǒng)的主要控制對象有：皮帶機(jī)24條（其中4#A/B皮帶可雙向運(yùn)行），卸船機(jī)2臺，十個環(huán)式布料機(jī)和十個環(huán)式給料機(jī)，滾軸篩4臺，碎煤機(jī)4臺，取樣裝置兩套，圓盤電磁除鐵器10臺，皮帶稱4套，，電動三通擋板2個，移動伸縮頭4個，除塵器24個。

3.2）人機(jī)接口系統(tǒng)

本系統(tǒng)由兩臺操作員站(POS)，一臺工程師站(EDS),一臺服務(wù)器,及相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)組成.兩臺工控機(jī)可互為備用,EDS 是對輸煤系統(tǒng)運(yùn)用軟件,進(jìn)行開發(fā)管理的工具,與編程軟件一起完成所有的工程設(shè)計,組態(tài)修改,文檔服務(wù),現(xiàn)場調(diào)試和系統(tǒng)維護(hù)等任務(wù)。服務(wù)器用于對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、記錄、處理、存儲并生成一定格式的報表等數(shù)據(jù)以便于運(yùn)行監(jiān)視、歷史分析等管理工作.各工作站使用普通網(wǎng)線同以太網(wǎng)交換機(jī)相連，通過以太網(wǎng)通訊模塊同PLC主機(jī)進(jìn)行通訊。所有的數(shù)據(jù)顯示和操作都可以在操作員上位機(jī)上完成，并且還有報警，歷史趨勢和報表功能，給操作人員提供最完備的使用環(huán)境。論文大全，自動。

3.3）遠(yuǎn)程系統(tǒng)

本系統(tǒng)設(shè)置了八個I/O遠(yuǎn)程站，通過光纜經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器與主/從站的總線控制器相連。這種應(yīng)用方式極大地減少了控制電纜的數(shù)量和長度，減少了因電纜過長而引起的接地或接線不良等故障，也減少了費(fèi)用的投入。另外采用光纜連接遠(yuǎn)程站的通訊方式，使得通訊距離比應(yīng)用同軸電纜通訊長了很多，并且消除了電壓、電流的干擾，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠焚|(zhì)。每一套系統(tǒng)通過四塊IC697BEM731總線控制器與現(xiàn)場Genius BIU(IC670BI002)總線接口單元連接，構(gòu)成一個簡潔Genius 網(wǎng)絡(luò)。這個時候我們可以通過Genius 網(wǎng)絡(luò)特性一覽表決定終端電阻等。我們可以從網(wǎng)絡(luò)組態(tài)圖上可以看出基本上每個轉(zhuǎn)運(yùn)站都有兩個BIU，每個BIU可以管理多種類型的I/0模塊，熱電阻和熱電偶模塊。我廠在現(xiàn)場主要采用的是IC670MDL640輸入模件，IC670MDL740輸出模件，IC670ALG240模擬量輸入模塊及 IC670ALG620 RTD模塊。對于BIU 和I/O模塊我們都可以通過HHM手持式監(jiān)視器進(jìn)行配置。

4） 構(gòu)成局域網(wǎng)主要軟硬件

4.1 軟件系統(tǒng)

4.1.1）上位機(jī)監(jiān)控軟件

本系統(tǒng)的上位監(jiān)控軟件選用的是GE公司的CIMPLICITY HMI 6.1作為開發(fā)平臺，利用該軟件的變量存檔編輯器和報表設(shè)計器，可以很方便地為運(yùn)行用戶過程數(shù)據(jù)生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能，把所有設(shè)備的報警和人員的操作都記錄下來，通過聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進(jìn)行處理，并給日后事故原因的分析創(chuàng)造有利條件。報表的數(shù)據(jù)量目前保留一個月，通過ODBC功能存放在服務(wù)器中（服務(wù)器所用軟件為SQL2000）

4.1.2）PLC編程軟件

PLC編程軟件采用GE公司的Proficy Machine Edition5.0（包含編程軟件、組態(tài)軟件）作為編程調(diào)試軟件的開發(fā)平臺。論文大全，自動。使用梯形圖編程方式，這種軟件的優(yōu)點(diǎn)是有強(qiáng)大的功能塊系統(tǒng)，并且由于集成了組態(tài)通訊等功能對于我們使用者是相當(dāng)方便的。另外當(dāng)時上位機(jī)軟件也采用GE公司的HMI，作為畫面開發(fā)平臺它雖然不屬于主流開發(fā)軟件，但我們考慮到與PLC良好的兼容性通過和INTOUCH軟件比較后覺得還是采用同一家公司的軟件比較好。

4.2) 硬件系統(tǒng)

操作員站配置客戶機(jī)2臺.長期放置于值班員操作臺,POS客戶機(jī)采用DELL臺式PC.工程師站配置服務(wù)器一臺,服務(wù)器采用DELL服務(wù)器.安裝軟件為基于微軟 Windows XP 操作系統(tǒng)上的SQL2000 數(shù)據(jù)庫軟件,一臺DELL 臺式PC機(jī)

5） 使用注意問題

a) 控制好溫度

PLC正常工作要求的環(huán)境溫度在0-55°C之間。在安裝PLC時應(yīng)使其盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱量在的元件，并給PLC四周留足足夠的通風(fēng)散熱空間。PLC的基本單元和擴(kuò)展單元之間要留有30mm以上間隔。PLC機(jī)架上要安裝風(fēng)扇，在夏天最好裝設(shè)空氣調(diào)節(jié)器，以降低PLC運(yùn)行時的環(huán)境溫度。

b) 保證供電電源質(zhì)量

PLC設(shè)備使用的供電電源為50HZ、220（1±10）V的交流電?？紤]到設(shè)備持續(xù)運(yùn)行的問題一般考慮接入UPS電源。論文大全，自動。

c) 提供良好的接地

良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。論文大全，自動。PLC的接地線與機(jī)器的接地端相接，擴(kuò)展單元其接地點(diǎn)與基本單元的接地點(diǎn)接在一起。并使用專用地線（獨(dú)立的接地裝置），接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC。

6） 結(jié)束語

這套系統(tǒng)目前已經(jīng)運(yùn)行了兩年時間了，根據(jù)實際的運(yùn)行情況證明：整個系統(tǒng)安全可靠，穩(wěn)定性高，控制靈活性強(qiáng)。隨著計算機(jī)和PLC技術(shù)的提高，輸煤系統(tǒng)的自動化水平也在不斷提高，目前已經(jīng)做到了把相對分散的各個設(shè)備統(tǒng)一集中到一起進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展和計算機(jī)、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統(tǒng)的主要控制方式，在火力發(fā)電廠將得到更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

PACsystem中文手冊

網(wǎng)站www．ctrlink．com．cn以太網(wǎng)須知介紹

篇7

1 引言

隨著可編程邏輯控制器（PLC）技術(shù)的逐漸發(fā)展，很多工業(yè)生產(chǎn)要求實現(xiàn)自動化控制的功能，都采用PLC來構(gòu)建自動化控制系統(tǒng)，尤其是對于一些電氣控制較為復(fù)雜的電氣設(shè)備和大型機(jī)電裝備，PLC在電氣化和自動化控制方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢，如順序控制，可靠性高，穩(wěn)定性好，易于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化控制，以及實現(xiàn)無人值守等眾多優(yōu)點(diǎn)?；诖?，PLC技術(shù)逐漸成為工業(yè)電氣自動化控制的主要應(yīng)用技術(shù)。

本論文主要結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣化功能的改造，詳細(xì)探討數(shù)控機(jī)床電氣化改造過程中基于PLC技術(shù)的應(yīng)用，以及PLC技術(shù)在實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動化控制功能上的應(yīng)用，以此和廣大同行分享。

2 數(shù)控機(jī)床的電氣化改造概述

2.1 數(shù)控機(jī)床的主要功能

數(shù)控機(jī)床是實現(xiàn)機(jī)械加工、制造和生產(chǎn)中應(yīng)用的最為廣泛的一類機(jī)電設(shè)備。數(shù)控機(jī)床依托數(shù)控化程序，實現(xiàn)對零部件的自動切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺的數(shù)控機(jī)床，主要依靠手動控制完成切削加工，無法實現(xiàn)基本的電氣化和自動化控制。為此，本論文的主要的目的是基于PLC控制技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的電氣化改造，主要實現(xiàn)以下功能：

（1） 數(shù)控機(jī)床的所有電機(jī)、接觸器等實現(xiàn)基于PLC的自動化控制；

（2）數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動由PLC控制自動完成，無需人工手動干預(yù)；

（3） 自動檢測零部件切削過程中的相關(guān)參數(shù)，如加工參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)等等；

（4） 結(jié)合上位機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程控制，以達(dá)到無人值守的目的。

2.2 電氣化改造的總體方案

結(jié)合上文對于數(shù)控車床的電氣化、自動化改造的功能要求，確定了采用上位機(jī)與下位機(jī)結(jié)合的自動化改造方案。該方案總體結(jié)構(gòu)分析如下：

（1） 上位機(jī)借助于工控機(jī)，利用工控機(jī)強(qiáng)大的圖像處理能力，重點(diǎn)完成數(shù)控車床的生產(chǎn)組態(tài)畫面顯示，以及必要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸、保存、輸出，同時還要能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)控制指令的下達(dá)，確保數(shù)控車床能夠自動完成所有切削加工生產(chǎn)任務(wù)。

（ 2）下位機(jī)采用基于PLC技術(shù)的電氣控制模式，由傳感器、數(shù)據(jù)采集板卡負(fù)責(zé)采集數(shù)控車床的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等所有參數(shù)，由PLC實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的計算，并傳輸給上位機(jī)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的圖形化顯示和保存；另一方面，PLC控制系統(tǒng)還接收來自于上位機(jī)的控制指令，實現(xiàn)對數(shù)控車床的遠(yuǎn)程控制。

（3） 對于數(shù)控車床最為關(guān)鍵的控制――進(jìn)給運(yùn)動的控制，利用PLC+運(yùn)動控制板卡的模式實現(xiàn)電氣化和自動化的控制。具體實現(xiàn)方式為：選用合適的運(yùn)動控制板卡，配合PLC的順序控制，對進(jìn)給軸電機(jī)實現(xiàn)伺服運(yùn)動控制，從而實現(xiàn)對數(shù)控車床進(jìn)給運(yùn)動的自動化控制。

3 數(shù)控車床電氣化自動控制改造的實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)改造結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)控車床的電氣化自動控制改造，其整體結(jié)構(gòu)如下圖1所示，其整體結(jié)構(gòu)主要由以下幾個部分構(gòu)成：

3.1.1 底層設(shè)備

底層設(shè)備主要包括兩個方面，首先是實現(xiàn)數(shù)控車床自動切削加工運(yùn)轉(zhuǎn)等基本功能的必要電氣、機(jī)電設(shè)備，如電源模塊、電機(jī)模塊等，這些機(jī)電設(shè)備能夠保證數(shù)控車床的基本功能的穩(wěn)定可靠的實現(xiàn)；其次，底層設(shè)備還包括各類傳感器，比如監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器，監(jiān)測進(jìn)給軸運(yùn)動進(jìn)給量的光柵尺等，這些傳感類和數(shù)據(jù)采集類設(shè)備為實現(xiàn)數(shù)控車床自動化控制提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。

3.1.2 本地PLC站

本地PLC站主要負(fù)責(zé)接收底層傳感設(shè)備傳送過來的傳感參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及其他檢測參數(shù)，通過內(nèi)部程序的運(yùn)算，判斷整個數(shù)控車床的工作狀態(tài)，并將其中的重點(diǎn)參數(shù)上傳到遠(yuǎn)程控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的圖形化顯示、存儲、輸出打印等操作；另一方面，本地PLC站同時還接收來自于遠(yuǎn)程控制終端所下達(dá)的控制指令，比如停機(jī)、啟動等控制指令，PLC站通過對相應(yīng)執(zhí)行器（比如電機(jī)）的控制，從而實現(xiàn)自動化控制的功能。

3.1.3 遠(yuǎn)程控制終端

遠(yuǎn)程控制終端主要是依賴于工控機(jī)實現(xiàn)的上位機(jī)數(shù)據(jù)管理和狀態(tài)監(jiān)控，需要專門開發(fā)一套面向數(shù)控車床加工、生產(chǎn)和自動控制的軟件程序，以實現(xiàn)對數(shù)控車床的遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化控制，真正實現(xiàn)無人值守的功能。

基于PLC的數(shù)控車床電氣自動化改造框圖

3.2 PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)

本研究論文以CK6140普通數(shù)量機(jī)床為具體研究對象，詳細(xì)探討其電氣化、自動化控制的改造。通過上文對機(jī)床改造方案和結(jié)構(gòu)功能的分析，可以確定整個機(jī)床電氣化、自動化改造，一共需要實現(xiàn)14個系統(tǒng)輸入，9個系統(tǒng)輸出。結(jié)合控制要求，這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據(jù)對數(shù)控機(jī)床的各模塊控制功能的分析，選用合適的接觸器、繼電器、開關(guān)、輔助觸點(diǎn)等電氣控制元件，與PLC共同實現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制，比如PLC通過接觸器控制電機(jī)模塊，PLC通過繼電器控制電磁閥等部件，從而完成基于PLC控制的數(shù)控車床電氣化改造。

4 結(jié)語

篇8

中圖分類號：TD5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0045-01

對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制及其相關(guān)問題進(jìn)行研究與闡釋，不僅事關(guān)膠帶機(jī)使用效率的正常發(fā)揮，而且也事關(guān)礦山企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。因此，有必要結(jié)合現(xiàn)有膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制實踐，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求與相關(guān)的自動化技術(shù)的發(fā)展，對其現(xiàn)存的問題進(jìn)行科學(xué)地分析與客觀地說明。從而提高膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的使用效率，推動膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的自動化水平。

1 膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

1.1 分析現(xiàn)狀的資料準(zhǔn)備

為了充分地了解膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀，通過以下的方法來搜集相關(guān)的研究資料。首先，在知網(wǎng)上，以“膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)”和“集中控制”為關(guān)鍵詞進(jìn)行相關(guān)的論文搜索。然后再針對搜索的結(jié)果，以論文刊發(fā)期刊的質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)，特別是核心期刊所載的論文更是研究分析的重點(diǎn)資料。其次，在此基礎(chǔ)上，又以“下載”次數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，選擇一批重點(diǎn)論文作為研究資料。因為知網(wǎng)上所統(tǒng)計的論文下載次數(shù)，不僅可以再現(xiàn)研究者關(guān)注的焦點(diǎn)所在，而且還能表明相關(guān)論文所闡釋問題的影響力。

1.2 研究現(xiàn)狀的具體分析

下邊簡單列舉相關(guān)的研究論文：廉建國發(fā)表于《煤碳學(xué)報》的、名為《影響膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)效率的因素探索》的文章，下載次數(shù)達(dá)到了106次；付征耀、羅福盛發(fā)表于《鋼鐵技術(shù)》的、名為《膠帶機(jī)通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》的文章，下載次數(shù)已達(dá)到了80多次；特別是2012年來源于會議數(shù)據(jù)庫的、單福友的文章《膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)控制技術(shù)研究與應(yīng)用》一文，更是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。再如，郝榕、譚得健、王樹勝、費(fèi)運(yùn)河的、名為《井下膠帶機(jī)運(yùn)輸?shù)孛婕锌刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用》以及田剛發(fā)表于《電子世界》的文章《煤礦膠帶機(jī)PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計研究》一文。

雖然，在此不能窮盡我們?yōu)榱朔治瞿z帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀所閱讀的各篇論文，但是，從上邊簡單的列舉中，卻可以發(fā)現(xiàn)這樣的問題：首先，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制的研究，必然要涉及到整個系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。特別是從表面上看，《膠帶機(jī)通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》一文似乎與對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制無關(guān)，但是，作為對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制產(chǎn)生重要影響的環(huán)境問題，也不容在具體的集中控制研究中所忽視。其次，作為一種集中控制研究，對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究，必然要考慮到最后集中控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率問題。如何提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，只有在設(shè)計之初對其就給予關(guān)注，才是最佳的解決辦法。最后，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究，其核心問題是相關(guān)的技術(shù)研究。就如《膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)控制技術(shù)研究與應(yīng)用》、《煤礦膠帶機(jī)PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計研究》這幾篇文章所涉及的問題一樣，如何把具體的技術(shù)應(yīng)用于集中控制實踐是研究者在技術(shù)層面研究的重點(diǎn)。

2 膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究

2.1 研究思路

通過上邊的研究現(xiàn)狀分析，可以看出，在目前的膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的研究主要涉及到兩個層面的研究問題。即，從技術(shù)的層面上講，涉及到某一技術(shù)或者說某自動化研究成果的具體運(yùn)用，如PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用問題；從研究的思路層面講，或者說從整個膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制所涉及的具體問題出發(fā)，探討相關(guān)的問題。如影響控制系統(tǒng)效率問題的分析，保證整個控制系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的外部環(huán)境問題。前者可以稱作是微觀層面的研究，后者可以稱為宏觀層面的研究。然而無論是宏觀層面的研究，還是微觀層面的分析，都是研究膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制的關(guān)鍵。

2.2 研究的核心問題分析

結(jié)合上邊的分析，下邊從宏觀的層面，對膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制研究的核心問題進(jìn)行逐一的闡釋和分析。

（1）膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制所需要的研究問題可以簡單地分為兩類。一類是集中控制正常運(yùn)行所需要的技術(shù)問題。包括整個運(yùn)輸系統(tǒng)每一個組成部分所需要的技術(shù)問題和整個集中控制所需要的技術(shù)問題。換而言之，在這個集中的控制中，需要根據(jù)每一個組成部分的運(yùn)行特點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)設(shè)計。如，針對控制單元的技術(shù)設(shè)計、針對信息傳送網(wǎng)絡(luò)的通訊技術(shù)，特別是對于遠(yuǎn)程集中控制而言，通訊技術(shù)更為關(guān)鍵。再如，針對集中控制中心而言，面對眾多的儀器、設(shè)備，研究者更需要相關(guān)的技術(shù)作為保障。其次，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制還涉及針對故障處理的技術(shù)問題。特別是系統(tǒng)對故障的發(fā)現(xiàn)能力，直接關(guān)系到整個集中控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全保障。

（2）膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制的相關(guān)研究還要涉及到具體的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。這一點(diǎn)思考，是閱讀《影響膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)效率的因素探索》的感悟。生產(chǎn)者之所以要對在相關(guān)的生產(chǎn)中運(yùn)用膠帶機(jī)，之所以在運(yùn)用的基礎(chǔ)上還在實現(xiàn)對其整個運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，目的是非常的明確，即，提高工作效率。然而，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)用過程中，究竟有哪些因素會對其集中控制產(chǎn)生影響，這是設(shè)計中必須關(guān)注的問題。否則，即使你的設(shè)計再科學(xué)、再高效，也會在具體的運(yùn)用實踐中達(dá)不到其最初的設(shè)計目的。因此，研究者還要在具體的設(shè)計與運(yùn)用中，考慮到膠帶機(jī)使用企業(yè)的具體生產(chǎn)環(huán)境以及其員工的素質(zhì)。一句話，企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境也是集中控制研究中必須考慮的核心問題。

總之，膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制有許多問題值得每一位研究分析和研究。這些問題，不僅是其技術(shù)層面的問題，也有研究者對現(xiàn)有膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的集中控制實踐進(jìn)行反思得出的宏觀分析。特別是后者，它更能為技術(shù)層面的更新提供參考的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

篇9

 

0 前言

FA 506型環(huán)錠細(xì)紗機(jī)是目前國內(nèi)紡織機(jī)械廠大量生產(chǎn)的一種細(xì)紗機(jī)，通常采用傳統(tǒng)PLC控制，自動化程度高，操作簡單，成紗質(zhì)量較好，便于管理。論文寫作，F(xiàn)PGA。但傳統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)也存在固有的缺陷，由于PLC是一種通用控制器，應(yīng)用到紡織機(jī)械控制系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制裝置有其局限性，需做許多硬件和軟件上的改進(jìn)工作，配置額外的設(shè)備和電路。論文寫作，F(xiàn)PGA。同時PLC本身存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，主要是PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的，絕大多數(shù)的PLC是專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，編程雖多為梯形圖，但各公司的組態(tài)、尋址、硬件結(jié)構(gòu)不一致，使各種PLC互不兼容。同時，PLC配合PC機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控程序的實時性、開放性和可靠性無法得到保障，其通信速度慢和PLC專用聯(lián)網(wǎng)模塊的設(shè)計也是一個很大的問題。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

本嵌入式PLC系統(tǒng)利用FPGA設(shè)計為高性能的嵌入式處理器，采用了基于VHDL語言的自頂向下的模塊化設(shè)計方法，頂層設(shè)計使用原理圖輸入。并利用Visual C++實現(xiàn)了編譯型PLC上位機(jī)軟件，最后用QuartusⅡ進(jìn)行仿真，并將以處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于FA506型環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的改造。論文寫作，F(xiàn)PGA。論文寫作，F(xiàn)PGA。測試表明，該處理器能準(zhǔn)確且快速的響應(yīng)嵌入式PLC的邏輯指令，能滿足工程技術(shù)指標(biāo)，且較傳統(tǒng)的PLC處理器更靈活，集成度更高。

2 嵌入式處理器設(shè)計

2.1 控制器設(shè)計

控制器的形式主要有組合邏輯控制器和微程序控制器兩種，與組合邏輯控制器相比較，微程序控制器具有規(guī)整性、靈活性、可維護(hù)性等一系列優(yōu)點(diǎn)[1]，在計算機(jī)的設(shè)計中使用比較普遍，本控制器的設(shè)計采用的也是微程序控制器。微程序控制的基本思想，就是仿照通常的解題程序的方法，把操作控制信號編成所謂的“微指令”，存放到一個只讀存儲器里。當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時，一條又一條地讀出這些微指令，從而產(chǎn)生全機(jī)所需要的各種操作控制信號，使相應(yīng)部件執(zhí)行所規(guī)定的操作。微程序控制器主要由控制存儲器(CM)，微地址產(chǎn)生邏輯，微地址寄存器(uAR)，微指令寄存器(uIR)等組成。

該處理器指令采用十位二進(jìn)制編碼格式。每條機(jī)器指令對應(yīng)一段微程序，一段微程序包含若干條微指令，微程序的設(shè)計就具體地可落實到微指令的設(shè)計[2-3]，微指令中的控制字段作為控制命令控制計算機(jī)的操作，控制字段給出的微命圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

令應(yīng)包含計算機(jī)操作的所有微命令，對微命令給出和表示的方法與所采用的編碼方式有關(guān)，常用的微命令表示方法有直接表示法、編碼表示法、和混合表示法，該設(shè)計采用的是將直接表示法和編碼表示法混合使用的混合表示法。

控制存儲器中存放的是各指令所對應(yīng)的微程序，它可以用FPGA中的LPM_ROM模塊來實現(xiàn)，當(dāng)clock上升沿到來時，rom就把a(bǔ)ddress所對應(yīng)的地址中的值輸出。

微地址產(chǎn)生邏輯主要是根據(jù)微指令中的測試位及其他相關(guān)的條件來控制微地址的產(chǎn)生，它是根據(jù)一定的邏輯功能用VHDL語言編寫的，并且經(jīng)過編譯和綜合后生成的模塊。

2.2 運(yùn)算器設(shè)計

運(yùn)算器是用來對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件，該ALU具有三輸入和兩輸出。2.3RAM設(shè)計

RAM用來存儲用戶程序，它可以用FPGA中的LPM_RAM_DQ模塊來實現(xiàn)。其中，wren是讀寫控制端，當(dāng)wren=0時為讀允許，這時在同步時鐘clock的上升到來時沿將address所對應(yīng)的地址中的內(nèi)容給輸出端；當(dāng)wren=1時為寫允許，這時在同步時鐘clock的上升沿到來時將data端的數(shù)據(jù)寫入到address所指明的地址中。論文寫作，F(xiàn)PGA。

3 軟件設(shè)計與仿真

編譯型PLC下載到下位機(jī)的程序，是在上位機(jī)編譯系統(tǒng)中編譯過的程序。該程序下載到下位機(jī)后，可以直接執(zhí)行，而不再需要解釋；并且可以一次編譯，多次執(zhí)行。這種機(jī)制在上位機(jī)就完成了編譯的工作，下位機(jī)通過加載程序就可以直接執(zhí)行，從而節(jié)省了很多時間。這種執(zhí)行機(jī)制的編輯環(huán)境和解釋型PLC的編輯環(huán)境基本相同，也包含了硬件配置模塊、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置模塊、梯形圖和語句表的編輯模塊等，但不同的是其增加了對指令的編譯處理部分[4-5]。經(jīng)過編譯處理，在上位機(jī)完成把應(yīng)用程序轉(zhuǎn)化為嵌入式機(jī)器碼的工作，然后通過編譯系統(tǒng)的串口下載功能將這些連續(xù)的機(jī)器碼下載到下位機(jī)。

圖4 程序仿真

為了測試指令的運(yùn)行情況，本文給出了一段基于QuartusⅡ的程序仿真。仿真時給出了10位輸入數(shù)據(jù)indata='1110000101'，I0. 0~I0. 4分別對應(yīng)著該數(shù)據(jù)的第0位~第4位，同樣Q0. 0和Q0. 1分別對應(yīng)著輸出端子的第0位和第1位。仿真結(jié)果的圖4中：T1，T2，T3，T4為4個時鐘節(jié)拍信號，out0和out1分別對應(yīng)著輸出端子Q0. 0和Q0. 1，因為I0. 0和I0. 2為1， I0. 3和I0. 4都為0，因此程序運(yùn)行的最后結(jié)果應(yīng)該是Q0. 0和Q0. 1都為1，并且從圖4可以看出，仿真結(jié)果與此相同，程序運(yùn)行正確說明所設(shè)計的微處理器及其指令正確可靠。

本文所設(shè)計的PLC微處理器具有很強(qiáng)的可修改性和可移植性，并且優(yōu)化升級也很方便，可以根據(jù)特定的需要方便地增刪指令和I/O端口的數(shù)量，這比傳統(tǒng)的PLC具有更大的靈活性。另外，由于FPGA具有很高的密度，能夠集成很大的系統(tǒng)，因而極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。

4 系統(tǒng)在細(xì)紗機(jī)上的應(yīng)用

傳統(tǒng)的絡(luò)紗技術(shù)在卷繞速度增加時，紗線質(zhì)量相應(yīng)下降。在PLC微處理器中采用PID（比例- 積分- 微分）算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以控制紗線前后張力保持穩(wěn)定一致，使一個筒子上紗線張力穩(wěn)定均勻，可減少紗線毛羽波動。另一方面采用FPGA的快速運(yùn)算功能控制氣圈控制器、氣圈破裂器，以減少紗線退繞時氣圈過大與空氣及周圍的零部件的摩擦碰撞，使紗線張力始終能保持穩(wěn)定，從而減少毛羽的產(chǎn)生。通過對FA506細(xì)紗機(jī)嵌入式PLC改造，實現(xiàn)了3mm毛羽指數(shù)由原來的6.5個降低到4.5個。

細(xì)紗工序是影響條干均勻度的關(guān)鍵工序，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)、紡紗原料的性質(zhì)、粗紗的結(jié)構(gòu)以及所使用的牽伸裝置型式，通過對比紡紗試驗，確定合理的嵌入式PLC工藝參數(shù)。當(dāng)成紗質(zhì)量要求較高但又缺少必要的有效措施時，總牽伸和局部牽伸分配不宜接近機(jī)型允許的上限，應(yīng)以偏小掌握，以利于提高成紗條干。羅拉隔距、喂入粗紗的定量、牽伸型式均應(yīng)與局部牽伸倍數(shù)相適應(yīng)。論文寫作，F(xiàn)PGA。羅拉加壓應(yīng)穩(wěn)定、均勻，以確保穩(wěn)定的牽伸效率。通過對FA506細(xì)紗機(jī)嵌入式PLC改造，實現(xiàn)了細(xì)紗條干（ CV 值）由原來的17.5%降低到16.8%。

FA506細(xì)紗機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用嵌入式PLC控制整個紡紗過程，提高了控制精度，解決了生產(chǎn)管理方面存許多缺陷。利用“提高軟件設(shè)計水平來整合硬件”原則，降低了系統(tǒng)成本，單機(jī)實現(xiàn)每噸紗用電由原來的1550度降低到1350度，提高了產(chǎn)品盈利能力，具有廣闊應(yīng)用前景。

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【4】羅燕華.嵌入式軟PLC技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D].武漢:華中科技大學(xué),2006.

篇10

    (1)根據(jù)該項目設(shè)計的要求:對系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計。構(gòu)建了以通用 PC 機(jī) 為上位機(jī),可編程序控制器(S7-200PLC)為下位機(jī)的控制系統(tǒng)。

    (2)控制軟件編程:控制軟件采用自適應(yīng)設(shè)計,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮到最佳 狀態(tài)。采用提前量自整定的控制算法并編寫了 PLC 程序,實現(xiàn)了提高了發(fā)油精 度的設(shè)計目標(biāo)。

    (3)組態(tài)軟件設(shè)計:利用組態(tài)軟件實現(xiàn)上位機(jī)對系統(tǒng)的組態(tài)控制。 

    由于時間有限,本課題難免存在一些不足,需在以后的研究中進(jìn)一步完善。 后續(xù)工作應(yīng)集中在以下幾方面:

    (1)本系統(tǒng)設(shè)計主要是針對中小型油庫而設(shè)計的,總的發(fā)油鶴位小于十個, 如果油庫的規(guī)模再大些,可以采用 S7-300PLC 作控制主站,S7-200PLC 通過 PROFIBUS 現(xiàn)場總線掛接在 S7-300 上作為控制從站,形成 PROFIBUS 現(xiàn)場總線 結(jié)構(gòu),系統(tǒng)的適應(yīng)能力會更強(qiáng)大。

    (2)為了加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性,如果條件允許,還可以增加雙設(shè)備冗余或雙 機(jī)熱備功能。

    (3)在原有控制程序的算法上加入人工智能方法(專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)),實現(xiàn)智能控制,從而提高控制系統(tǒng)的性能。

    6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

    本文是針對中小型油庫設(shè)計的。設(shè)計的對象是自動發(fā)油系統(tǒng);設(shè)計的目的是在日益激烈的國際市場競爭面前,提高油庫效率,加快周轉(zhuǎn),加強(qiáng)安全管理,減少人為差錯,增強(qiáng)竟?fàn)幜吞嵘髽I(yè)形象。信息化、自動化、規(guī)范化是油庫發(fā)展的必然趨勢。

    以PLC為控制器投資比較大。一臺西門子S7-200的PLC加上擴(kuò)展模塊售價為5000元;油泵每臺2500元以內(nèi);電動機(jī)每臺2000元,總投資為23000元。它比DCS系統(tǒng)和以太網(wǎng)系統(tǒng)要貴一些,但是,它以良好的人機(jī)界面、發(fā)油的穩(wěn)定性和兼容性為以后的維修和長時間的使用打下了基礎(chǔ),后期的維修費(fèi)用大大降低了。

    致謝

    本論文是老師的悉心指導(dǎo)下完成的,在課題進(jìn)展的全過程中,宋老師精心指導(dǎo),嚴(yán)格要求,可以說自己每一步的前進(jìn)都是與老師的指導(dǎo)分不開的。 宋老師學(xué)識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),具有豐富的實際科研項目經(jīng)驗。宋老師待人熱情,從不以長者自居,他是學(xué)生的良師益友。總而言之,無論是在做學(xué)問還是在做人方面,宋老師為我樹立了榜樣,指明了方向。

    本論文之所以能順利完成,還要感謝同學(xué)們的熱心幫助,我還要向自己的父母、親戚和朋友表示感激,感謝他們的全力支持和鼓勵。最后,我再一次向曾經(jīng)支持和幫助過我的老師、同學(xué)表示衷心 的感謝!

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