PLC大學本科方案設計書(完整版)液體自動混合裝置的PLC控制系統(tǒng)方案設計書[]

1、封面作者： PanHongliang僅供個人學習液體自動混合裝置的 PLC 控制系統(tǒng)設計摘要PLC是以計算機技術為核心的通用自動控制裝置，也可以說它是一種用程序 來改變控制功能的計算機。隨著微處理器、計算機和通信技術的飛速發(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。它應用于工業(yè)混合 攪拌設備，使得攪拌過程實現(xiàn)了自動化控制、并且提升了攪拌設備工作的穩(wěn)定 性，為攪拌機械順利、有序、準確的工作創(chuàng)造了有力的保障。本文所介紹的多種 液體混合的PLC控制程序可進行單周期或連續(xù)工作，具有斷電記憶功能，復電后 可以

2、繼續(xù)運行。另外，PLC還有通信聯(lián)網功能，再通過組態(tài)，可直接對現(xiàn)場監(jiān) 控、更方便工作和管理。關 鍵 詞 ：PLC， 液 位 傳 感 器 ， 定 時AutomaticLiquidMixingDeviceThe ofPLCControl System DesignABSTRACTlogic controller PLC is widely used in industrial control, rise in theproportion. Mainly by the PLC CPU module, output module and theprogramming device composition

3、.industrial mixing equipment, making the mixing process control, andwork to enhance the stability of the mixing device formixing machine smooth, orderly, and accurate work to create astrong guarantee. This paper described a variety of liquids can be mixed in thePLC control program for single-cycle o

4、r continuous work, with power and memoryfunction, can continue to run after restoration. In addition, PLC communicationnetworking functions as well, and through configuration, can be directly on-sitemonitoring, work and management more convenient.KEY WORDS: PLC, level sensor, timer目錄前 言 1 第 1 章液體自動混

5、合系統(tǒng)方案設計 31.1 方案設計原則 31.2 系統(tǒng)的整體設計要求 31.3 控制方式系統(tǒng)的要求的設計 41.4 系統(tǒng)方案的設計思想 6第 2 章液體自動混合系統(tǒng)的硬件設計 72.1 硬件選型 72.1.1 PLC 機型選擇 72.1.2 PLC 容量選擇 82.1.3 I/O 模塊的選擇 82.1.4 電源模塊的選擇 102.2 PLC I/O 點分配 112.2.1 分析原理 112.2.2 PLC 的 I/O 接線圖 11PLC is a general-purpose computertechnology as the core of theautomatic control dev

6、ice, you can alsosay that it is anapplication tochange the control computer. With themicroprocessor,computer andcommunications technology, the rapiddevelopment ofprogrammableand the rapidinput module,It is used inof automated2.3 主電路的設計 112.4 液體混合控制系統(tǒng)示意 12第 3 章液體自動混合系統(tǒng)的軟件設計 136.2.1程序設計的一般方法 131.經驗設計法

7、 132.邏輯設計法 133.順序設計法 131.3 PLC 控制的相關流程圖 143.控制流程圖 141.3 可編程控制器梯形圖 14第 4 章組態(tài)設計 161.組態(tài)王軟件 162.組態(tài)王相關操作 16第 5 章系統(tǒng)調試 193.1 系統(tǒng)模擬調試 193.2 系統(tǒng)聯(lián)機調試 19第 6 章系統(tǒng)常見故障分析及維護 213.1.1系統(tǒng)常見故障分析及維護 213.1.2系統(tǒng)故障分析及處理 211.PLC 主機系統(tǒng)故障分析及處理 212.PLC 的 I/O 端口系統(tǒng)故障分析及處理3.現(xiàn)場控制設備故障分析及處理 223.1.3系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護 22 結 論 24 謝辭 25 參考文獻 26附 錄

8、 2721外文資料翻譯29為了提高產品質量，縮短生產周期，適應產品迅速更新?lián)Q代的要求， 產品生產正向縮短生產周期、降低成本、提高生產質量等方向發(fā)展。在煉 油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合是必不可少的工序，而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。但是由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有 毒有腐蝕性的介質，以至現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場操作。 另外，生產要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點，這也是人工操 作和半自動化控制所難以實現(xiàn)的。所以為了幫助相關行業(yè)，特別是中小型 企業(yè)實現(xiàn)多種液體混合的自動控制，從而達到液體混合的目的，液體混合 自動配料勢必是擺在我們眼前的一大課題，借助實驗室設備

9、熟悉工業(yè)生產 中PLC的應用，了解不同公司的可編程控制器的型號和原理，熟悉其編 程方式，而多種液體混合裝置的控制更常見于工業(yè)生產中，適合大中型飲 料生產廠家，尤其見于化學工業(yè)中，便于學以致用。計算機的出現(xiàn)給大規(guī)模工業(yè)自動化帶來了曙光。1968年，美國最大 的汽車制造廠商通用汽車（GM）公司提出了公開招標方案，設想將功能 完備、靈活、通用的計算機技術與繼電器便于使用的特點相結合，把計算 機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題“自然語 言”編程，生產一種新型的工業(yè)通用繼電器，使人們不必花費大量的精力 進行計算機編程，也能像繼電器那樣方便的使用。這個方案首先得到了美 國數(shù)字設備（D

10、EC）公司的積極響應，并中標。該公司于1969年研制出 了第一臺符合招標要求的工業(yè)控制器，命名為可編程邏輯控制器 （PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER），簡稱PLC（有的稱為PC）,并在GM公司的汽車自動裝配線上實驗獲得了成功。PLC一經出現(xiàn)，由于它的自動化程度高、可靠性好、設計周期短、 使用和維護簡便等獨特優(yōu)點，備受國內外技術人員和工商業(yè)界廠商的極大 關注，生產PLC的廠商云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中 的應用，使PLC的功能不斷得到增強，產品得到飛速發(fā)展。采用基于PLC的控制系統(tǒng)來取代園林單片機、繼電器等構成的控制 系統(tǒng)，采用模塊化結構，具有良好的可移

11、植性和可維護性，對提高企業(yè)生產和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產線的效率、使用壽命 和質量，減少了企業(yè)產品質量的波動，因此具有廣闊是市場前景。用PLC進行開關量控制的實例很多，在冶金、機械、紡織、輕工、化工、 鐵路等行業(yè)幾乎都需要它，例如燈光照明、機床電控、食品加工、印刷機 械、電梯、自動化倉庫、液體混合系統(tǒng)、生產流水線等方面的邏輯控制， 都廣泛應用PLC來取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設計是將PLC用于兩種 液體混合裝置的設計的控制，對學習與實用是很好的結合。本設計的主要研究范圍及要求達到的技術參數(shù)有：3.2.1液體混合裝置能夠實現(xiàn)對混合罐安全、高效的加液、混液、出液的 控制；3.2.

12、2滿足混合液的各項技術要求；3.2.3具體內容包括兩種液體混合控制方案的設計、軟硬件電路的設計、常見故障分析等等。第 1 章液體自動混合系統(tǒng)方案設計3.3 方案設計原則整個設計過程是按工藝流程設計，為設備安裝、運行和保護檢修服 務，設計的編寫按照國家關于電氣自動化工程設計中的電氣設備常用基本 圖形符號（GB4728）及其他相關標準和規(guī)范編寫。設計原則主要包括：工作條件：工程對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，盡量做到經濟、合理、合用，減小設備成本。 在方案的選擇、元器件的選型時更多的考慮新技術、 新產品。 控制由人工 控制到自動控制， 由模擬控制到微機控制

13、，使功能的實現(xiàn)由一到多而且更 加趨于完善。對于本課題來說，液體混合系統(tǒng)部分是一個較大規(guī)模工業(yè)控制系統(tǒng)的 改適升級，控制裝置需要根據(jù)企業(yè)設備和工藝現(xiàn)況來構成并需盡可能的利 用舊系統(tǒng)中的元器件。對于人機交互方式改造后系統(tǒng)的操作模式應盡量和 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關量。系統(tǒng)的可靠 性要高。人機交互界面友好，應具備數(shù)據(jù)儲存和分析匯總的能力。要實現(xiàn)整個液體混合控制系統(tǒng)的設計，需要從怎樣實現(xiàn)多個電磁閥的開關以及電動機啟動的控制這個角度去考慮，現(xiàn)在就這個問題的如何實現(xiàn) 以及選擇怎樣的方法來確定系統(tǒng)方案。3.4 系統(tǒng)的

14、整體設計要求在該混合液體裝置中，需要完成兩種液體的進料、混合、卸料的功 能，控制要求如下：1.混合過程：開始排放混合液體閥打開延時10S后自動關閉，A液體 閥丫1打開，注入A液體。當液面上升到SL2時，關閉A液體閥Y1，同 時注入B液體閥丫2打開，注入B液體。當液面上升到SL3時，關閉B液 體閥，并開始定時攪拌，攪拌10S后停止。2.停止過程：停止攪拌后自動排放混合液體，當混合液體的頁面下降到SL1時，開始計時到10S后關閉排氣閥丫4。一個循環(huán)結束。3.當系統(tǒng)發(fā)生故障時，報警燈閃爍。保護動作自動關閉相應的閥門和 開啟相應的閥門。停止混合系統(tǒng)運行。4.本設計使用液位H、I、L 3個傳感器控制液體

15、A、液體B的進入 和混合液排出的3個電磁閥門及攪拌機的啟停。3.5 控制方式系統(tǒng)的要求的設計就目前的現(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)、單片機控制、工業(yè)控制計算機控制、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、轉速、時間及溫度等參量變化而動作，以實現(xiàn)電力拖 動裝置的自動控制及保護。系統(tǒng)復雜，在控制過程中， 如果某個繼電器損 壞， 都會影響整個系統(tǒng)的正常運行， 查找和排除故障往往非常困難，雖然 繼電器本身價格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個控制 柜價格非常高，靈活性差，響應速度慢。2.單

16、片機控制單片機作為一個超大規(guī)模的集成電路，機構上包括CPU存儲器、定時器和多種輸入/輸出接口電路。其低功耗、低電壓和很強的控制功能， 成為功控領域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計算機之一。但是，單片 機是一片集成電路，不能直接將它與外部I/O信號相連。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，硬件設計、制作和程序設計的工作量相當大。3.工業(yè)控制計算機控制 工控機采用總線結構，各廠家產品兼容性強，有實時操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實用性強、功能復雜的領域中占優(yōu)勢。但工控機價格較 高，將它用于開關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

17、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，用戶不用自己設計和制 作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬件配制和設計外部接線圖，同 時采用梯形圖語言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點和接線，通 過修改程序適應工藝條件的變化。可編程控制器(PLC)從上個世紀70年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控 制系統(tǒng)，起初它主要是針對開關量進行邏輯控制的一種裝置，可以取代中 間繼電器、時間繼電器等構成開關量控制系統(tǒng)。隨著30多年來微電子技 術的不斷發(fā)展，PLC也通過不斷的升級換代大大增強了其功能?，F(xiàn)在PLC已經發(fā)展成為不但具有邏輯控制功能、還具有過程控制功能

18、、運動控制功 能和數(shù)據(jù)處理功能、連網通訊功能等多種性能，是名符其實的多功能控制 器。由PLC為主構成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、 控制功能強大、 性價比 高等優(yōu)點， 是目前工業(yè)自動化的首選控制裝置。 故選擇PLC來實施本次 設計。5.1開關量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路， 實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控 及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝 生產線、電鍍流水線等。5.2運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制，世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、

19、電梯等 場合。5.3閉環(huán)過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調 節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、 熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。5.4數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù) 據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、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)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系 統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制 系統(tǒng)。5.5通信及聯(lián)網PLC通信含PLC間的通信及PLC與

20、其它智能設備間的通信。隨著計 算機控制的發(fā)展，工廠自動化網絡發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統(tǒng)。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3.6 系統(tǒng)方案的設計思想控制系統(tǒng)簡單、經濟、使用 和維護方便。物料混合設備要節(jié)能、安 全、高效和滿足生產及應用要求：1可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成 電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技 術，具有很高的可靠性。2配套齊全，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產品。可 以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。

21、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)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。3易學易用，深受工程技術人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口 容易，編程語言易于為工程技術人員接受。 梯形圖語言的圖形符號與表達 方式和繼電器電路圖相當接近， 只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就 可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理 和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。4系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使 控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起

22、來。更重要 的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、 小批量的生產場合。5體積小，重量輕，能耗低6硬件配套齊全，擁護使用方便，適應性強第 2 章液體自動混合系統(tǒng)的硬件設計6.2 硬件選型2.1.1PLC機型選擇 機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、維護使用方便及最佳的性能價格比。具體應考慮的因素如下所述。1結構合理 對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場合，選用整 體式結構的PLC;否則，選用模塊式結構的PLC,物料混合控制系統(tǒng)的設計選用整體式結構的PLC能夠達到要求。2功能強、弱適當 對于開關量控制的工程工程，若控制速度要求

23、不高，一般選用低檔的PLC，西門子公司的S7-200系列機或歐姆龍公司的COM13機型統(tǒng)一PLC的結構分為整體式和模塊式兩種。整體式結構把PLC的I/O和CPU放在一塊印刷電路板上，并封裝在一個殼體內，省去了插接環(huán)節(jié)，因 此體積小、價格便宜。但由于整體式結構的PLC功能有限，只適用于控制要求比較簡單的系統(tǒng)。一般大型的控制系統(tǒng)都使用模塊式結構，這樣功 能易擴展，比整體式靈活。一個大型企業(yè)選用PLC時，盡量要做到機型統(tǒng)一。由于同一機型的PLC，其模塊可互為備用，以便備件的采購和管理;另外，功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術人員的培訓;其外部設備通 用也有利于資源共享。若配備了上位計算機，可把各獨立系統(tǒng)

24、的多臺PLC聯(lián)成一個多級分布式控制相互通信，集中協(xié)調管理。物料混合控制系統(tǒng)控 制要求比較簡單選擇整體式結構的PLC。4是否在線編程PLC的特點之一是使用靈活。當被控設備的工藝過程改變時，只需用 編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產帶來很大方便。PLC的編程分為離線編程和在線編程兩種。離線編程的PLC，其主機和編程器共用物料混合控制系統(tǒng)采用離線編程。5PLC的環(huán)境適應性由于PLC是直接用于工業(yè)控制的工業(yè)控制器，生產廠家都把它設計 成能在惡劣的環(huán)境條件下可靠地工作。盡管如此，每種環(huán)境技術條件，用戶在選用時，特別是在設計控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要PLC都有自己的進行充分的考慮。一般PLC及

25、其外部電路（I/O模塊、輔助電源等）都能在下列環(huán)境條件下可靠工作：溫度：工作溫度055C,最高為60C儲存溫度：-40C+85C濕度：相對濕度5%95%（無凝結霜）振動和沖擊： 滿足國際電工委員會標準電源： 交流200V， 允許變化范圍為-15%+15%,頻率為4753Hz瞬間停電保持l0ms環(huán)境：周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體對于需要應用在特殊環(huán)境下的PLC，要根據(jù)具體的情況進行合理的選擇。2.1.2PLC容量選擇PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數(shù)；二是用戶存儲器的容量 （字數(shù)）。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應留有適當?shù)脑Ａ?，?做備用。根據(jù)經驗，在選擇存儲容量時，

26、一般按實際需要的10%25%考慮裕量。對于開關量控制系統(tǒng)，存儲器字數(shù)為開關量I/O乘以8；對于有模擬量控制功能的PLC,所需存儲器字數(shù)為模擬內存單元數(shù)乘以100。通常，一條邏輯指令占用存儲器一個字。計時、計數(shù)、移位及算術運算、數(shù) 據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。各種指令占存儲器的字數(shù)可查閱PLC產品使用手冊。I/O點數(shù)也應留有適當裕量。由于目前I/O點數(shù)較多的PLC價格也 較高，若備用的I/O點的數(shù)量太多，將使成本增加。根據(jù)被控對象的輸 入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后的調整和擴充，通常I/O點數(shù)按實際需要的10%15%考慮備用量。2.1.3I/O模塊的選擇PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控

27、制對象是工業(yè)生產設備或工業(yè)生產 過程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產現(xiàn)場。它與工業(yè)生產過程的聯(lián)系是通過通 過I/O接口模塊可以檢測被控生產過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù) 作為控制器對被控制對象進行控制的依據(jù)。同時控制器又通過I/O接口模塊將控制器的處理結果送給工業(yè)生產過程中的被控設備，驅動各種執(zhí)行 機構來實現(xiàn)控制。外部設備或生產過程中的信號電平各種各樣，各種機構 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 準電平，所以I/O接口模塊還需實現(xiàn)這種轉換。PLC從現(xiàn)場收集的信息及 輸出給外部設備的控制信號都需經過一定距離。為了確保這些信息的正確 無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較

28、好的抗干擾能力。根據(jù)實際需要，PLC相應有許多種I/O接口模塊，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模 塊、模擬量輸入模塊及模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實際需要進行選擇使 用。1確定I/O點數(shù)I/O點數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功能進行擴展。對 一個控制對象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，I/O點數(shù)就 可能有所不同。2開關量I/O標準的I/O接口用于同傳感器和開關（如按鈕、限位開關等）及控制 （開/關）設 備（如指示 燈、報警 器、電動機 起動器等 ）進行數(shù)據(jù) 傳 輸。典型的交流I/O信號為24240V（AC）,直流I/O信號為524V（DC）。3選擇開關量輸入模塊主要從下面兩方面考

29、慮：一是根據(jù)現(xiàn)場輸入信號與PLC輸入模塊距離的遠近來選擇電平的高低。一般24V以下屬于低電平，其傳輸距離不宜太遠。如12V電壓模塊一般不超過10m，距離較遠的設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點輸入模塊，能允許同時接通的點數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般同時 接通的點數(shù)不得超過總輸入點數(shù)的60%。4選擇開關量輸出模塊時應從以下三個方面來考慮：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，繼電器輸出價格便宜，使用電壓范圍廣，導通壓降小，承受瞬 時過電壓和過電流的能力強，且有隔離作用。但繼電器有觸點，壽命較 短，且響應速度較慢，適用

30、于動作不頻繁的交直流負載。當驅動電感性 負載時，最大開閉頻率不得超過1 Hz。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無觸點開關輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。感性負載 在斷開瞬間會產生較高反電壓，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載電流的額定值，如果負載電流較大，輸出模塊不能直接驅動時，應增加中間放大環(huán)節(jié)。對于電容性負載、熱敏電阻負載，考慮到接通時有沖擊電流，要留有足夠的余量。三是允許同時接通的輸出點數(shù)。在選用輸出點數(shù)時，不但要核算一個輸出點的驅動能力，還要核算整個輸出模塊的滿負荷負載能力，即輸出模塊同時接通點數(shù)的總 電流值不得超過模塊規(guī)定的最大允許電流值。2

31、.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，計算出I/O模塊 所需的總背板電流值；3I/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，則加上處理器的最大電流值；（2）當框架中 帶有遠程 適配器模塊 或擴 展本 地I/O適配器模塊 時，應加上其最大電流值。4如果框架中留有空槽用于將來擴展時，可做以下處理；（1）列出將來要擴展的I/O模塊所需的背板電流；（2）將所有擴展的I/O模塊

32、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 中選擇合適的電源模塊。具體應考隨著PLC技術的發(fā)展，PLC產品的種類越來越多，而且功能也日 益完善。PLC的種類繁多，其結構、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、 價格等各有不同，當然使用場合也有所不同。因此選擇合理的PLC對提 高PLC控制系統(tǒng)技術經濟指標意義重大。因此在選擇機型時不僅要滿足其功能要求及維護等方面的慮：（1）合理的結構形式（2）安裝方式的選擇（3）相當?shù)墓δ芤?.2.1系統(tǒng)可靠性的要求2.2PLC I/O 點分配2.2.1分析原理通過分析控

33、制任務，如不考慮產量顯示，則共需要5個數(shù)字量輸入和7個數(shù)字量輸出，CPU型號可以選擇S7-200PLC的CPU224(本機上有14個數(shù)字量輸入和10個數(shù)字量輸出)。由于系統(tǒng)需要顯示灌裝的灌數(shù)， 產量上限為1600,可以使用4個帶譯碼電路的BCD數(shù)碼顯示管顯示灌裝產量，這樣就另外需要16點數(shù)字量輸出?？梢允褂?個數(shù)字量輸出擴展模塊EM22(DC24V)或使用一個數(shù)字量輸入/輸出混合擴展模塊EM233(DI16/DO16*DC24V)。SL1(L)、SL2(I)、SL3(H)為3個液位傳感器，液體淹沒時接通。進液閥QO.1、QO.2分別控制A液體和B液體進液，出液閥Q0.3控制混合 液體出液。該系

34、統(tǒng)所使用的輸入輸出設備的I/O分配如表2-1所示。表 2-1 輸入和輸出設備 I/O 分配表輸入輸出I1.0啟動按鈕 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?SL1Q0.3混合液電磁閥 Y4I1.3中液面?zhèn)鞲衅鱏L2Q0.0攪動電動機接觸器I1.4高液面?zhèn)鞲衅鱏L36.2.3 PLC的I/O接線圖根據(jù)表2-1輸入和輸出設備及I/O點分配表畫出圖2-1I/O主要接線 圖如下：啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2分別由I1.0和I1.1控制。圖 2-1 I/O 接線圖2.3 主電路的設計根據(jù)以上所選的CJX1-9，220V型接觸器、

35、DZ47-63系列小型斷路 器、JR16B-60/3D型熱繼電器和型號為Y90S-6/0.75KW的電動機可畫出 其硬件電氣原理圖如圖2-2所示。其中本次設計中的混合液體攪拌由電動機M啟動。帶有短路保護、過載保護等，短路保護由FU熔斷器來實現(xiàn)保護功能，過載保護由FR熱繼電器來實現(xiàn)其保護功能圖 2-2 主電路3.液體混合控制系統(tǒng)示意本設計為兩種液體混合攪拌控制，其元件、要求如下：初始狀態(tài)開始排放混合液體閥Y4打開延時10S后自動關閉啟動操作 按下啟動按鈕SB1，液體裝置開始按以下順序工作：（1）進液閥Y1打開，A液體流入容器，液位上升。（2）當液位上升到SL2（I）處時，進液閥丫1關閉，A液體停

36、止流入，同時打開進液閥Y2，B液體開始流入容器。（3）當液位上升到SL3（H）處，進液閥丫2關閉，B液體停止流 入，同時攪拌電動機開始工作。（4）當攪拌電機定時攪拌10S后制動停止攪拌，同時丫4打開， 開始放液，液位開始下降。（5）當液位下降到SL1（L）處時，開始計時10秒后關閉放液閥丫4，自動開始下一個循環(huán)。3停止操作工作中，若按下停止按鈕SB2,裝置不會立即停止，而是完成當前工作循環(huán)后再停止。如圖2-3所示，SL1（L）、SL2（I）、SL3（H）為3個液位傳感器，液體淹沒時接通。進液閥丫1、丫2分別控制液體A和液體B進液， 出液閥丫4控制混合液體出液。圖 2-3 攪拌系統(tǒng)示意圖第 3

37、章液體自動混合系統(tǒng)的軟件設計程序設計的一般方法經驗設計法 經驗設計法也叫湊試法。在掌握一些典型控制環(huán)節(jié)和電路設計的基礎 上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經驗進行選擇、組合。這種 方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設計是比較湊效的，可以收到快速、簡單 的效果。經驗設計法的具體步驟如下：1確定輸入/輸出電器；2確定輸入和輸出點的個數(shù)、選擇PLC機型、進行I/O分配；3做出系統(tǒng)動作工程流程圖；4選擇PLC指令并編寫程序；5編寫其它控制要求的程序；將各個環(huán)節(jié)編寫的程序聯(lián)系起來，即得到一個滿足控制要求的程序。邏輯設計法 工業(yè)電氣控制線路中，有很多是通過繼電器等電器元件來實現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸

38、點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用 “0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設計電氣控制線路是完全可以的。該 方法是根據(jù)數(shù)字電子技術中的邏輯設計法進行PLC程序的設計，它使用 邏輯表達式描述問題。在得出邏輯表達式后，根據(jù)邏輯表達式畫出梯形 圖。順序設計法 對那些按動作的先后順序進行控制的系統(tǒng)，非常適合使用順序控制設 計法進行編程。順序控制法規(guī)律性很強，雖然編程相當長，但程 序結構清 晰、可讀性。在用順序控制設計法編程時，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、步與步之間的轉換順序及其轉 換條件。功能圖由流程步、有向線段、轉移和動作組成，在使用時它有一些使 用規(guī)則，具體如下

39、：步于步之間必須用轉移隔開；轉移與轉移之間必須用步隔開；轉移和步之間用有向線段連接，正常畫順序功能圖的方向是從上向下或則從左向右。按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則 必須加箭頭。一個順序功能圖中至少有一出初始步。3.2PLC 控制的相關流程圖控制流程圖液體自動混合的控制是比較復雜的，要滿足控制的要求，電梯在接收 用戶信號的同時，還要不斷處理各種定時信號。液體混合動作的循環(huán)過程 為：開閥門丫1-一關閥門丫1-開閥門丫2-關閥門丫2-攪拌一定時一放液體一定 時一關閥門Y4-停止一個循環(huán)。同時在程序設計過程中應遵循定時原則。系 統(tǒng)的軟件流程圖 ，如圖3-1所示。圖 3-1 程序流程圖可編

40、程控制器梯形圖標準語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點、線圈、串 聯(lián)等術語和一些圖形符號構成，左右的豎線稱為左右母線。梯形圖中接點（觸點）只有常開和常閉，接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內部繼電器的接點或內部寄存器、計數(shù)器等的狀態(tài)。梯形圖中的接點可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。內部繼電器、計數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負載，只能 做中間結果供CPU內部使用。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 期中的結果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做 條件使用。功能左邊畫輸入、

41、右邊畫輸出。根據(jù)圖3-1流程圖，分析畫出梯形圖如3-2所示。圖 3-2 梯形圖梯形圖分析：初始狀態(tài) 當裝置投入運行時，進液閥QO.1、QO.2關閉，出液 閥QO.3打開10秒將容器中的殘存液體放空后關閉。啟動操作 按下啟動按鈕SB1，液體裝置開始按以下順序工作：（1） 進液閥QO.1打開，A液體流入容器，液位上升。（2）當液位上升到SL2（I）處時，進液閥Q0.1關閉，A液體停止流入，同時打開進液閥Q0.2，B液體開始流入容器。（3）當液位上升到SL3（H）處，進液閥Q0.2關閉，B液體停止 流入，同時攪拌電動機開始工作。（4）當攪拌電機定時攪拌10S后制動停止攪拌，同時Q0.3打 開，開始放

42、液，液位開始下降。（5）當液位不能下降到SL1（L）處時，開始計時10秒后關閉放 液閥Q0.3，自動開始下一個循環(huán)。3停止操作工作中，若按下停止按鈕SB2，待整個循環(huán)進行到結束，即待灌內液體排完，切斷Y4，不再接通Y1，停止Y1，停止工作?！拔谋尽眻D標，繪制一個矩形對象和一個文本對象如4-1圖示第 4 章組態(tài)設計4.1 組態(tài)王軟件系統(tǒng)的監(jiān)控軟件采用了北京亞控公司的kongview6.5組態(tài)王軟件，組態(tài)王是北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)的一個集成人機界面（HMI）系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)的工業(yè)上位監(jiān)控軟件，可直接插入第三方ActiveX控件，允許Visual Basic、Visual C+直接訪問組態(tài)王

43、等。利用它來設計電梯監(jiān)控系統(tǒng) 主要步驟有：設備配置，構造數(shù)據(jù)庫變量，圖形界面的設計，建立動態(tài)連 接，運行調試等。組態(tài)王是運行于Microsoftwindows 98/2000/xp中文平臺的中文界面的人機界面軟件，采用了多線程、COM組件等新技術，實現(xiàn)了實時多任務，軟件運行可靠。Touch View是“組態(tài)王6.5”軟件的實時運行環(huán)境，它從設備中采集數(shù)據(jù)，并存于實時數(shù)據(jù)庫中，還負責把數(shù)據(jù)的變化以動畫 的形式形象地表示出來，同時可以完成變量報警、操作記錄、趨勢曲線等 監(jiān)視功能，并按實際需求記錄在歷史數(shù)據(jù)庫中。趨勢曲線、工程記錄、安 全防范等重要功能都有簡潔的操作方法。4.2 組態(tài)王相關操作首先創(chuàng)

44、建工程路徑，啟動“組態(tài)王”工程管理器（ProjMa nager），選擇菜單“文件新建工程”或單擊“新建”按鈕。單擊“下一步”繼續(xù)。彈出“新建工程向導之二對話框”。在工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑，或單擊“瀏覽”按 鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個有效的路徑。單擊“下一步”繼 續(xù)。彈出“新建工程向導之三對話框”。1.設計圖形界面（定義畫面）第一步：定義新畫面。進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側大綱項“文件畫面”，在工程瀏覽器右側用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標。在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如“Test”，其它屬性目前不用更改，（關于其它屬性的設置請參見“第四章組態(tài)王開發(fā)環(huán)境一一

45、工程瀏覽器”）。點擊“確定”按鈕進入內嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。第二步：在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中從“工具箱”中分別選擇“矩形”和圖 4-1 新畫面對話框2定義設備繼續(xù)上節(jié)的工程。選擇工程瀏覽器左側大綱項“設備COMT，在工程瀏覽器右側用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，運行“設備配置向導”。選擇“仿真PLC的“串行”項，單擊“下一步”，彈出“設備配置 向導”為外部設備取一個名稱，輸入PLC，單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”。圖 4-2 配置向導對話框為設備選擇連接串口，假設為COM1單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”，填寫設備地址，假設為1，單擊“下一步”，彈出“設備配 置向導”設置通信故障恢復參數(shù)（一

46、般情況下使用系統(tǒng)默認設置即可）， 單擊“下一步”，彈出“設備配置向導”，請檢查各項設置是否正確，確 認無誤后，單擊“完成”。設 備定 義完 成后， 可 以在 工 程 瀏 覽 器的 右側 看到 新建 的 外 部 設 備 “PLC。在定義數(shù)據(jù)庫變量時，只要把IO變量連結到這臺設備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。圖 4-3 配置向導對話框3構造數(shù)據(jù)庫（定義變量）繼 續(xù) 上 節(jié) 的 工 程 ， 選 擇 工 程 瀏 覽 器 左 側 大 綱 項 “ 數(shù) 據(jù) 庫 數(shù) 據(jù) 詞 典”，在工程瀏覽器右側用鼠標左鍵雙擊“新建”圖標，彈出“變量屬 性”對話框在“變量名”處輸入變量名，如：a;在“變量類型”處選擇變量類

47、型如：內存實數(shù)，其它屬性目前不用更改，單擊“確定”即可。下面繼續(xù)定義一個IO變量，在“變量名”處輸入變量名，如：b;在“變量類型”處選擇變量類型如：IO整數(shù);在“連接設備”中選擇先前 定義好的IO設備：PLC;在“數(shù)據(jù)類型”中定義為：bit類型。其它屬性目前不用更改，單擊 “確定”即可。4建立動畫連接打開主界面，雙擊“開始”按鈕，出現(xiàn)動畫連接畫面。在按下時左邊打溝，點擊“確定”，出現(xiàn)命令語言輸入窗口 ，在該窗口中輸入相應的命 令，再點擊“確定”，就完成了“開始”按鈕的動畫連接設置。這樣 ，點 擊“開始”后，系統(tǒng)就開始運行，此按鈕就相當于PLC硬件圖中的綠色啟 動開關。“停止”按鈕的動畫連接設置

48、類似打開主界面 ，雙擊目前溫度值下面的框，出現(xiàn)動畫連接畫面。在模擬值輸出左邊打鉤，出現(xiàn)模擬值輸出連接畫面。點擊表達式框右邊的問號 ，選擇變量“當前液位”。輸出格式 中設置整數(shù)位數(shù)為2，小數(shù)位數(shù)為1，顯示格式設置為十進制，最后點擊 “確定”。這樣，變量“當前液位”的動畫連接設置就完成了。打開主界 面，雙擊“設定畫面”按鈕，出現(xiàn)動畫連接畫面。在按下時左邊打溝，點擊“確定”，出現(xiàn)命令語言輸入窗口 ，在該窗口中輸入相應的命令，再點 擊“確定”，就完成了“設定畫面”按鈕的動畫連接設置。運行時 ，點擊 主界面中的“設定畫面”就可以進入設定畫面了。其他按鈕的動畫連接方 法和“開始”按鈕類似 ，只是輸入的命令

49、稍有不同。到這里 ，整個人機界 面，HMI,就完成了。5運行和調試組態(tài)王工程已經初步建立起來，進入到運行和調試階段。在組態(tài)王開 發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件 切換到View”菜單命令，進入組態(tài)王運行系統(tǒng)。在 運行系統(tǒng)中選擇“畫面 打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇“Test” 畫面。顯示出組態(tài)王運行系統(tǒng)畫面，即可看到矩形框和文本在動態(tài)變化。圖 4-4 組態(tài)模擬圖第 5 章系統(tǒng)調試系統(tǒng)模擬調試根據(jù)所設計的關于攪拌控制的梯形圖，選用PLC的S7_200的仿真軟 件進行仿真。具體步驟如下：1首先把仿真軟件的CPU更改為CPU226（點CONFIGURACIONTIPO DE CPU，然后點Accepter）2

50、導入梯形圖3點擊運行4進行調試 觀察仿真軟件上的燈是否按照程序要求依次點亮，延時是否準確。是 就說明程序正確，不是就說明程序還存在問題。系統(tǒng)聯(lián)機調試PLC與上位計算機的通訊可以利用高級語言編程來實現(xiàn)，但是用戶 必須熟悉互連的PLC及PLC網絡采用的通信協(xié)議，嚴格的按照通信協(xié)議 規(guī)定為計算機編寫通信程序，其對用戶要求較高，而采用工控組態(tài)軟件實 現(xiàn)PLC與上位計算機之間的通訊，則相對簡單，因為工控組態(tài)軟件中一 般都提供了相關設備的通訊驅動程序，西門子公司的S7系列PLC與工控 組態(tài)軟件、組態(tài)王之間可進行連接實現(xiàn)PLC與上位計算機之間的通訊。下面介紹組態(tài)王6.5與S7-200 PLC之間通訊的實現(xiàn)步

51、驟。PPI協(xié) 議是S7-200 CPU默認的通信方式，它通過S7-200 CPU自身的端口 （Port 0或Port 1）即可完成。1設備連接利用PLC與計算機專用的PC/PPI電纜，將PLC通過編程口與上位計算 機串口（COM口）連接，進行串行通訊。串行通訊方式使用“組態(tài)王計 算機”的串口，I/O設備通過PC/PPI通訊電纜連接到“組態(tài)王計算機” 的串口。2通訊設備參數(shù)設置 在組態(tài)王工程瀏覽器的工程目錄顯示區(qū)，點擊“設備”大綱項下PLC與上位計算機所連串口（COM口），進行參數(shù)設置。S7-200系列PLC編程口的通訊COM口參數(shù)設置： 在組態(tài)王瀏覽器目錄內容顯示區(qū)內雙擊 所設COM口對應的“

52、新建”圖標，會彈出“設備配置向導”對話框。在 此對話框中完成與組態(tài)王通訊的設備的設置。利用設備配置向導就可以完 成串行通 訊方式的I/O設備安裝， 安裝過程簡單 、方便。 在配置過程 中，用戶需選擇I/O設備的生產廠家、設備型號、連接方式，為設備指 定一個邏輯設備名，設定設備地址。3構造數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”軟件的核心部分，在工程管理器中，選擇“數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建圖標”，彈出“變量屬性”對話框，創(chuàng)建仿 真電梯各個變量數(shù)據(jù)，這些變量與PLC內部變量 對應，PLC的輸入輸出完全由組態(tài)王內部變量代替。這樣，PLC的實際輸入輸出狀態(tài)都反映在 組態(tài)監(jiān)控界面上，借助PLC的CPU通信功能，

53、系統(tǒng)的運行就可以實現(xiàn)真 正的仿真。4設計圖形界面并建立動畫連接 在組態(tài)王“畫面”上創(chuàng)建液體自動混合的控制示意圖，建立各個按鈕及位圖，并將各個控制按鈕、指示燈及位圖與所建立相應變量關聯(lián)，對相 關單元進行動畫連接。5系統(tǒng)運行啟動組態(tài)王運行系統(tǒng)TOUCHVIEW/運行液體自動混合的控制系統(tǒng)。 將PLC開關指向“RUN狀態(tài)，按照控制的要求，觀察運行狀態(tài)，記錄運 行結果。實驗結果表明，系統(tǒng)運行正常，動畫效果良好。本次設計的梯形圖運行狀態(tài)監(jiān)控調試圖如圖5-1和圖5-2所示。圖 5-1 梯形圖的運行監(jiān)控調試圖 圖 5-2 梯形圖的運行監(jiān)控調試圖第 6 章 系統(tǒng)常見故障分析及維護為了延長PLC控制系統(tǒng)的壽命，

54、在系統(tǒng)設計和生產使用中要對該系 統(tǒng)的設備消耗、元器件設備故障發(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6.1 系統(tǒng)常見故障分析及維護系統(tǒng)故障一般指整個生產控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為PLC故障和現(xiàn)場生產控制設備兩部分。PLC系統(tǒng)包括中央處理器、主機箱、擴展 機箱、I/O模塊及相關的網絡和外部設備。現(xiàn)場生產控制設備包括I/O端口和現(xiàn)場控制檢測設備，如繼電器、接觸器、閥門、電動機等。系統(tǒng)故障分析及處理PLC主機系統(tǒng)故障分析及處理PLC主機系統(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，電壓和電流的波動沖擊是不可能

55、避免的。系統(tǒng)總線的損壞主 要由于現(xiàn)在PLC多為插件結構，長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或 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、接觸點的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。所以在 系統(tǒng)設計和處理系統(tǒng)故障的時候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對設 備的破壞。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外，還和底板的供電、CPU模塊工藝水平有關。而PLC的中央處理器目前都才用高性能的處理芯片，故障率已經大大下降。對于PLC主機系統(tǒng)的故障的預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

56、安裝運行要求；同時 在系統(tǒng)維修是，嚴格按照操作進行操作，謹防認為的對主機系統(tǒng)造成損 害。6.2.2PLC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的技術優(yōu)勢在于其I/O端口， 在主機系統(tǒng)的技術水平相差無幾的情況下，I/O模塊式體現(xiàn)PLC性能的關 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。現(xiàn)場控制設備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：

57、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。主要原因除產品本 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。第2類故障多發(fā)生在閥門等設備上。因為這類設備的關鍵執(zhí)行部 位們利用電動執(zhí)行機構推拉閥門或閘板的位置轉換，機械、電氣、液壓等 各環(huán)節(jié)稍有不到位就會產生誤差或故障。長期使用缺乏維護，機械、電氣 失靈是故障產生的主要原因，因此在系統(tǒng)運行時要加強對此類設備的巡 檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。第3類故障點是傳

58、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。這類設備安裝時信號線的屏蔽層應單端可靠接地，并盡 量與動力電纜分開敷設，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而且要在PLC內部進行軟件濾波。這類故障的發(fā)現(xiàn)及處理也和日常的巡檢有關，發(fā)現(xiàn)問 題應及時處理。系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護由于PLC是專門為工業(yè)生產環(huán)境設計的裝置，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；運算出錯誤的結果；產生 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，在設計時采取相應有效的抗干擾措施

59、 是非常必要的。外界干擾的主要來源有：電源的干擾供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產生的干擾。感應電壓的干擾PLC周圍鄰近的大容量設備起動和停止時，因電磁感應引起的干擾；其它設備或空中強電場通過分布電容串入PLC引起的干擾。輸入輸出信號的干擾 輸入設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；在性感負載的場合，輸出信號由斷開-閉合時產生的突變電流和閉合-斷開的反向感應電勢以及電磁接觸器的接點產生電弧等產 生的干擾。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

60、電源，抑制電網干擾；（3）正確選擇接點，完善接地系統(tǒng)； （4）柜內合理選線配線，降低干擾。結論本設計主要闡述液體混料罐的自動控制，實現(xiàn)液體混料全過程：即進 料、混料、出料的自動控制。其系統(tǒng)結構簡單，運行穩(wěn)定可靠。使用了西 門子S7-200型號PLC,設計了控制程序。盡管畢業(yè)設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng) 的適用條件,各種設備的選用標準,各種繼電器的安裝方式,我都是隨著 設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。與老師的交流溝通也使我從各 種角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求由于客觀條件的限制,在本設計中沒有將指令程序通過編程器送入PLC, 并且還 進行系 統(tǒng)模 擬調