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自动化plc毕业论文

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自动化plc毕业论文

这么简单的题目?关于PLC就可以?没别的要求了 ? 没有个设计方向?我这好象有几套...2008毕业论文(自动化)

摘要:通过对应急发电机自启动要求的分析,结合装备现状、配电系统的设计要求,利用PLC(可编程控制器)改造现有设备的优势,提出了详细的设计思路和方案以供参考。 关键词:PLC 应急发电机 方案 配电系统 通过对应急发电机自启动要求的分析,结合装备现状、配电系统的设计要求,利用PLC(可编程控制器)改造现有设备的优势,提出了详细的设计思路和方案以供参考。 通常传统发电机控制采用落后继电接触器控制方式,中间继电器和时间继电器太多,体积大,功能少,寿命短,线路复杂,接点多,造成故障多可靠性差,维修困难;而采用微电子技术由于集成电路(IC)的系统芯片种类繁多,体积大,设计周期长,费用低,工艺复杂,抗干扰性差,可靠性差;而可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点,近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。 应急发电机组用PLC控制有很多优点,它主要通过软件控制,从而省去了硬件开发工作,外围电路很少,大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力;由于它简单易行的可编程序功能,无须改变系统的外部硬件接线,便能改变系统的控制要求,使系统的“柔性”大大提高。 主要设计功能 在生产过程中突然停电,应急发电机立即给设备继续供电。应急电源原动机一般采用一台独立冷却和供油系统的柴油机,并设有自启动装置,保证在主站失电后0-50秒内启动,应急电网通常为主电网的一部分,在正常情况下,这些用电设备由总配电板供电,只是在应急情况下由应急发电机组供电,因此在应急配电板上的应急发电机主开关与主开关向应急配电板供电的开关之间设有电气联锁,以保证安全。 应急发电机组作为一个应急电源,应具备以下基本要求: 1、自动启动 当正常供电出现故障(断电)时,机组能自动启动、自动升速、自动合闸,向应急负载供电。 2、自动停机 当正常供电恢复,经判断正常后,控制切换开关,完成应急电到正常电的自动切换、然后控制机组降速到怠速、停机。 3、自动保护 机组在运行过程中,如果出现油压过低(小于)、冷却水温过高(大于95度)、电压异常故障,则紧急停机,同时发出声光报警信号,如果出现水温高(大于90度)、油温高等故障。则发出声光报警信号,提醒维护人员进行干预。 4、三次启动功能 机组有三次启动功能,若第一次启动不成功,经10秒延时后再次启动,若第二次启动不成功,则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功,就按预先设置的程序往下运行;若连续三次启动均不成功,则视为启动失败,发出声光报警信号(也可以同时控制另一台机组起动)。 5、自动维持准启动状态 机组能自动维持准启动状态。此时,机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。 6、具备手动、自动两种操作模式。 控制系统的硬件设计 应急电源多采用135系列的柴油机组,下面就以此为例用PLC实现对柴油机自启动的控制。 电路分析 设计说明:控制面板上有“手动/自动”选择旋钮, “启动”、“加速” 、 “减速、”“合闸”、“分闸”按钮,柴油机上加装接近开关(旋转编码器),用于测速度,加装油门电机用于控制柴油机转速,加装电磁铁用于停机熄火,电压检测、水温、油压都是外部开关信号。 一次启动过程:正常电失电后,经5秒确认,“启动电机”启动4秒钟,如柴油机发火运行,则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达到启动转速,PLC立即停止“启动电机”。柴油机怠速30S后开始根据接近开关的信号加速,直到稳定转速,发电机开始发电,电压正常后合上主开关向负载供电。运行中PLC自动稳定转速。 三次启动过程:若一次启动未成功,则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达不到启动转速速度,并在5秒后测不到柴油机转速,由PLC内部的定时器来进行控制进行再次启动,以10秒作为一个周期,三次启动时间约30秒,32秒后输出报警,如启动中接近开关(旋转编码器)测不到柴油机达转速,则直接启动失败。 启动失败及柴油机组停机:启动失败后,电磁电把油门拉回到“停机”位置,当正常电恢复时,PLC发出分闸信号并由油门电机减速到怠速60S后,电磁电将油门拉回“停机”位置,柴油机缺油熄火。 并可根据用户需要增加小型人机界面,以文字、指示灯、图案等形式显示柴油机的各种数值及状态。并可通过其面板的按钮改变柴油机的数值及状态。可修改有与时间有关的参数,对输入的数据进行范围设定,超出范围的数据拒绝输入。可以对柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障,如三次起动失败,转速高,缸温高,市电供电等等。带密码保护功能,可以防止非授权用户更改重要数据和开关量。机组--自控的特点(1)机组由柴油机发电机组和中心控制柜组成,可以单机单柜、双机单柜或联网自动化控制(无人值守)。(2)控制柜的核心是可编程序控制器(PLC),通常选用选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,运行可靠,质量稳定。(3)充分利用PLC的指令和功能编制程序,尽量减少外围控制元器件和接口,电路简单,操作方便,便于维护。(4)利用PLC的高速计数器功能,准确测出机组转速,不采用原来的测速发电机、转速表,避免了安装困难并提高了可靠性。(5)控制器采用直流24V供电,并配备先进的高频开关式直流充电设备,可对蓄电池进行浮充电,保证控制柜直流供电。(6)PLC中的EPROM(只读存储器)可固化程序,使原程序长期不丢失。(7)利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。技术要求:采用旋转编码器比接近开关性能效果更好。接近开关技术要求:螺纹式接近开关检测距离10mm±10%工作电压DC型:10-30VDC 三线型响应频率400Hz 接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。根据所需的输入/输出点数选择PLC机型 根据自动化机组的控制要求,所需PLC的输入点数为14个,输出点数为10个。系统的控制量基本上是开关量,只有电压是模拟量,为了降低成本,可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、如电压监测可以用电压保护器代替。这样可以选用不带模拟量输入的PLC。对于小型发电机可不加装油门电机用于控制柴油机转速。本系统选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,可靠性高,体积小,输入点数为14个,输出点数为10个。电源、输入、输出电压均为24VDC。分配PLC输入输出 根据自动化机组的控制要求和电气原理图,PLC输入、输出信号分配表见表1。表1输入/输出分配表 停市电信号 油门加速 接近开关 (旋转编码器) 油门减速 接近开关** (旋转编码器)** 启动电机 电压正常 合闸 油压低 分闸 水温高 停机电磁铁 手动/自动 故障信号 启动按钮 加速按钮 减速按钮 停机按钮 合闸按钮 分闸按钮 合闸输出信号注: I全为直流24V输入Q为无源触点输出(24V3A)1表示接通0表示断开 电路设计见附录1所示:(Autocad2004打开) 发电机时序图见附录2所示:(Autocad2004打开) 发电机PLC源程序见附件:(从北京凯迪恩自动化技术有限公司网站下载最新版EasyProg软件打开)源程序是加装接近开关,柴油机每转发出6个脉冲信号,柴油机每分钟1000转,秒一个周期测速,如采用旋转编码器则秒一个周期测速,效果更佳。结论 采用PLC控制的自动化柴油发电机组,硬件结构简单,成本低廉,响应速度快,性能、价格比很高,和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验,性能稳定,运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。程序稍作修改,就可以满足用户不同的控制要求,对于现代智能楼宇,控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中,体现出极大的灵活性和适应性,具有极高的实际推广价值。

plc及其有关设备,都应按照易于与工业控制形成一个整体,易于扩充其功能的原则来设计。下面是我为大家精心推荐的plc毕业设计论文,希望能够对您有所帮助。

浅谈PLC的应用

【摘 要】可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计的。可编程控制器采用可编程序的存储器,用来在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入或输出,控制各类型的机械或生产过程。可编程控制器在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

【关键词】可编程控制器;模拟量

可编程控制器是可编程序控制器(Programmable Controller)的简称,通常缩写为PC。但它不是个人计算机的PC(Personal Computer)。也不仅是(但包括)早期的可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)、可编程顺序控制器PSC(Programmable Sequenec Controller)及可编程矩阵控制器PMC(Programmable Matrix Controller)。

可编程控制器及其有关设备,都应按照易于与工业控制形成一个整体,易于扩充其功能的原则来设计。目前 ,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、 交通 运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:

1.开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制

在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节 方法 。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制

可编程控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

可编程控制器具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

可编程控制器通信含可编程控制器间的通信及可编程控制器与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。

可编程控制器是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证可编程控制器的正常运行,要提高可编程控制器控制系统可靠性,一方面要求可编程控制器生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。

当今时代是一个自动化时代,交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此,一个好的交通灯控制系统,将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展,以及人工智能在控制技术方面的广泛运用,智能设备有了很大的发展,是现代科技发展的主流方向。本文介绍了一个智能交通灯系统的设计。该智能交通灯控制系统可以实现的功能有:对某市区的四个主要交通路口进行监控;各路口有固定的工作周期,并且在道路拥挤时中控中心能改变其周期;对路口违章的机动车能够即时拍照,并提取车牌号。在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。

随着城市和经济的发展,交通信号灯发挥的作用越来越大,正因为有了交通信号灯,才使车流、人流有了规范,同时,减少了交通事故发生的概率。然而,交通信号灯不合理使用或设置,也会影响交通的顺畅。

交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行,绿灯表示准许通行,黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口,通过对车辆、行人发出行进或停止的指令,使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰,从而提高路口的通行能力,保障路口畅通和安全。

十字路口交通信号灯现场示意图如图1所示,南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯,为确保交通安全,要求如下。

1)采用PLC构成十字路口的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后,交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45°时,接点SA1-1接通,交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作,按照如图2所示工作时序周而复始,循环往复工作。SA1手柄指向中间0°时,接点SA1-2接通,交通指挥系统南北向绿灯常亮,东西向红灯常亮,。SA1手柄指向右45°时,接点SA1-3接通,交通指挥系统东西向绿灯常亮,南北向红灯常亮。

2)正常控制时

①当东西方向允许通行(绿灯)时,南北方向应禁止通行(红灯);同样,当南北方向允许通行(绿灯)时,东西方向应禁止通行(红灯)。②在绿灯信号要切换为红灯信号之前,为提醒司机提前减速并刹车,应有明显的提示信号:绿灯闪烁同时黄灯亮。③信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。

信号灯动作的时序图如图2所示,它是按信号灯置1与置0两种状态绘制的,置1表示信号灯点亮。

3)输入/输出信号分配

随着微处理器、网络通信、人―机界面技术的迅速发展,工业自动化技术日新月异,各种产品竞争激烈,新产品不断涌现。PLC也由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据,加之与DCS、pid调节器、工业pc等技术相结合,使之不再是一种简单的控制设备,而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。可编程控制器在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

PLC工程应用分析

摘要:文章针对PLC工程应用开发过程中的使用特点,研究了PLC硬件组成、软件结构,分析了PLC控制使用的工作过程,最后探讨了PLC编程语言语句,对PLC在控制系统的应用有一定指导意义。

关键词:PLC工程;硬件系统;软件系统;编程语言语句;控制系统 文献标识码:A

中图分类号:TP27 文章编号:1009-2374(2015)34-0033-03 DOI:

可编程序控制器(Programmable Logical Controller,PLC)是一种新型的工业自动化装置,PLC的核心是微处理器,由自动化、通信、计算机技术三者融合而成。PLC的特征是具有简单灵活的可编程性、能够抵抗恶劣工作环境的高抗压能力以及适应性能强。PLC凭借体积小、价格便宜、重量轻等优势,广泛应用于工业控制上,在热电厂自动化工程的应用也日益广泛。

1 PLC的结构研究

不同型号可编程逻辑控制器的结构及组成基本原理相同,研究可编程控制原理应该从硬件结构与软件开发入手。

PLC的硬件组成部分

PLC的硬件系统组成部分包括CPU板、输入和输出电路、存储器扩展接口等。

CPU板:PLC的核心系统就是CPU板,CPU板中包含中央处理器、只读存储器、随机存储器、并行接口及串行接口等等组成部件。CPU板在PLC的作用是运算和控制程序,对不同的逻辑运算、算术运算以及系统整体的部件起到管理、控制的作用。随机存储器和只读存储器配备在PLC程序内部,具有存储各种系统程序的作用。并行接口和串行接口实现中央处理器与每一个接口电路之间的信息交换。

输入/输出电路:输入电路包括直流输入和交流输入两种电路。输入电路能够对现场输入设备所提示的控制信号程序进行接收,接收后光电耦合器可将控制信号隔离进行程序编码,从而转换为PLC程序中的标准使用的信号格式,再经过CPU实现信号读入,从而传输至存储器内。

输出电路在PLC中,主要作用是实现输出信号,在PLC系统中的控制信号输出时,输出电路负责将控制信号传送至其他外部输出设备中,实现输出电路的工作。输出电路的形式分为三种:(1)继电器形式的输出电路,该形式的输出电路对继电器的线圈进行控制,使继电器的触点发生通断,从而达到电气隔离的目的;(2)晶体管输出型电路,该电路运用光电耦合器达到电路开关晶体管出现通断的目的,以此来对输出设备进行控制;(3)可控硅输出型,以可控硅为媒介对输出设备进行控制,当触发可控硅,即可出现电路通断。

存储器扩展接口:是只读存储器与随机存储器所运用的扩展卡盒。扩展卡盒常用的类型有三种:(1)COMS ROM,COMS可由主板上的锂电池提供备用电量,该卡盒的优点在于停电或断电故障下确保数据及程序不会丢失;(2)可擦除可编程ROM卡盒,该卡盒在写入时需要运用专门的编程器,才能将调试好的ROM内的资料进行写入,在擦写时,透过紫外线照射可见内部芯片,从而擦除其内的数据,且在写入时,需具备一定的编程电压,可以重复进行擦除和编程;(3)EEPROM卡盒,电可擦可编程只读存储器,是一种断电情况下也不会出现数据丢失,实施编程与擦除操作时运用专用编程器即可实现。

输入/输出扩展接口:CPU与输入、输出扩展接口之间通过总线连接法进行连接,它对所有的扩展单元均可连接,从而让信号点数规模具备更强的灵活性。输入/输出扩展接口也可与模拟量、高速脉冲等其他适配器进行连接,从而扩展、增强PLC的作用。

编程器及其接口:编程器在PLC中的作用是对数据和信息的输入进行调试、编辑以及检测输入数据的安全性。正常运行状态下的PLC不需要编程器进行编程数据,所以编程器作为PLC部件中独立设计的存在。PLC上通常设有一个编程器专用接口,该接口适应于连接不同类型的编程器,以便完成对PLC程序的写入及调试。

对可编程控制的研究分析

一个控制系统如要实现自身的控制功能,必须借助相应的控制程序才能得以实现。控制程序分为以下两种类型:

固定布线程序控制。在旧模式下的继电器中,如果要对各种程序进行控制,继电器的电路连接需为布线形式,输入设备的作用是将控制信号送入控制系统,如按钮开关、传感器等。输出设备的作用是将被控制者的动作进行控制。该设备对输出的控制信号的控制方式是由连线来完成的。接线完成后,控制程序也随之确定,如需要重新对控制程序改动时,需要将原先控制程序的整个连线重新布线连接,制定新的连接方式。在复杂的控制系统中,该类型的程序控制难度较大,编程可行性不高。

可编程序控制。可编程序控制对系统进行控制时,只需运用专用编程器,通过相应的程序语言实现编程,将控制程序下装至存储器中,最后借助可编程序控制器对编程实施各项操作。如要改动可编程系统,只需将程序存储器中的程序语言进行相应改动,通过编程器即可完成,无需改动电路连接重新布线。通俗地说就是使用特定的软件程序语言编写程序代码实现被控对象的各种动作控制。

2 PLC工程的工作原理

PLC的核心电子部件是微处理器,也可视为由继电器、定时器、状态器等的综合组成部件。PLC中,输入继电器通过外部开关进行驱动,输出继电器则安装有许多触点。PLC开展工作,其实就是执行程序。PLC在工作状态下,CPU以分时操作为工作原理,在一个周期内执行相应的操作,即CPU的程序扫描。CPU在对程序进行运算处理时速度很快,因此从宏观角度看其数据结果可发现CPU的程序运算似乎是在极短时间内完成。PLC对程序的执行过程分为以下三个部分:

输入处理 PLC在执行程序过程中,运用重复扫描来完成。执行前,CPU将所有的输入信号以地址中出现的编码顺序为标准编程至输入存储器中,随后开始开展程序执行。在CPU执行程序时,即使输入状态发生了变化,但输入寄存器中的数据内容不会随着输入状态的变化而发生变化,直至扫描周期结束CPU才对输入状态进行重新读取。

程序执行

PLC在执行程序时,依据顺序对用户程序进行扫描。完成一条程序的执行后,所需信息将经过寄存器由程序读出,并参与程序运算,接着再将程序执行的数据结果编程到相关的寄存器中。

输出处理

当PLC将所有指令全部执行结束后,PLC会把所有程序结果输入到输出锁存寄存器中,最终传送至程序执行终端。

3 PLC的软件系统组成部分

一个完整的PLC控制系统由硬件系统和软件组成,两者结合构成复杂的控制功能。在PLC软件系统中,分为系统程序和用户程序。

系统程序在PLC中的作用是管理、服务和翻译用户程序,可将其视为一个软件平台。系统程序的质量与PLC的性能具有直接联系,系统程序质量好,则PLC的性能强,反之性能弱。系统软件是固定存在于程序中的,无法自行修改或存取。用户程序即应用程序,是用户根据控制系统的要求运用程序语言进行编制的应用,其存放于系统程序指定的存储位置。

4 PLC的编程语言

运用面向顺序和面向过程对程序进行控制的“自然语言”,即为PLC的编程语言,PLC的编程语言有很多,如梯形图、逻辑方程式、语名表或布尔代数式等语言种类。下面对常用的PLC编程语言进行介绍。

PLC的基本指令(如三菱FX2系列为例)如下所示:

逻辑联取及输出(LD/LDI/OUT)指令

LD/LDI指令用于取常开触点/常闭触点于母线相连。另外,在分支开始处,这些指令与后述的ANB(块与)指令组合使用;OUT指令用于驱动输出继电器,辅助继电器、状态器、定时器及计数器的线圈,但不能用来驱动输入继电器的线圈。对于定时器、计数器的线圈,在输出指令(OUT)后必须设定适当的常数。

触点串联指令

AND(与),ANI(非)指令,AND为常开触点串联连接,ANI即常闭触点串联连接,AND与ANI均可用于对触电进行串联连接,同时运算于逻辑。对串联触点并不限制其个数,是可以重复使用的程序指令。

触点并联指令

OR(或),ORI(或非)指令,OR常开触点并联连接,ORI常闭触点并联连接,两者可对触点进行并联连接或使用于逻辑运算。对并联触点的设置并不限制其个数,是可以重复使用的程序指令。当两个以上触点的串联电路块进行并联连接时,应使用后述的ORB(块或)指令。

串联电路块的并联指令(ORB)块

串联电路块是指将两个以上的触点电路进行串联连接,一般情况下,一个串联电路块就是一条线路分支。在对串联电路块实施并联连接的形式时,各分支的始端用LD或LDI指令,在分支的终点用ORB指令。在多重并联电路中,若每个串联电路块的终点分别使用ORB指令,则并联的串联电路块的数量不受限制。ORB指令与后述的ANB指令一样都是无操作元件号的独立指令。

并联电路块的串联指令

ANB(块与)并联电路块的串联连接两个以上的触点并联接的电路称为并联电路块,通常每一个并联电路块称为一条分支。在进行并联电路块的串联连接时,各分支的始端用LD或LDI指令,并联电路块结束后,使用ANB指令,实现与前面的电路串联。

ANB指令与前述的ORB指令一样,都是无操作元件号的独立指令。若多个并联电路块依次与前一电路串联,则ANB指令的使用数量不受限制。

主控触点指令

MC(主控),MCR(主控复位),MC主控电路块起点,MCR主控电路块终点。

在编程过程中,经常会遇到几个逻辑行同时受一个触点或一组触点的控制,受到一个公共条件的控制,叫做主控,这时就可以使用MC/MCR指令进行编辑。当主控条件满足时,执行MC和MCR之间的指令。执行MC指令后,使母线移至MC主控触点之后,执行MCR指令后,母线又返回到原来的位置上。MC和MCR指令必须配对使用。

置位和复位指令

SET(置位),RST(复位),SET令元件自保持ON,令元件自保持OFF,清除数据寄存器。当执行SET指令时,将对应的操作元件(Y,M,S)置位,并具有自保持功能。当执行RST指令时,将对应的操作元件(Y,M,S)置位,并具有自保功能。使用RST指令还可以数据寄存器D、变址寄存器V和Z清零。

END(程序结束)指令

END输入输出处理程序回到第“0”步。

5 结语

在使用PLC系统设计时,要求输入点数很多。尤其对于需要进行多个位置、多点控制的热电厂系统,对输入点数要求较为突出。所以,能够有效地减少系统的输入点,有效地降低PLC的成本。在进行PLC控制系统的设计时,要求运用以下的技巧和要点:(1)在设计时,根据软件的控制功能不同进行相应设计,如果是梯形图,则设计方式应采用模块化形式;(2)在使用循环扫描时,应保持指令与指令、模块与模块之间的时序关系不变,使程序在设计功能基础上正常运行;(3)对于自动关门、换速、自动切换时间等需要进行调节的参数项目,使其与程序分离。因此,在需要进行调整参数时,无需将程序进行改动,方便快捷、便于调试,同时能够使软件的可靠性有效提高;(4)对于串联开关、联动开关,比如层门之间的连锁开关、轿顶和轿厢之间,可将其设置为一个输入点;(5)对于具备相同作用的开关信号,如安全触板的开关以及大门开关,可将其采用并联的形式输入PLC内;(6)采用组合式按钮输入法,应用该方法时应使用两个输入点数,把按钮键进行组合,再由程序自动对组合信号进行识别和复原;(7)进行编码的输入:运用二进制编码,在按钮开关中输入识别信号,再自动转接到PLC程序进行复原、识别,可以非常有效地减少PLC输入点数。

参考文献

[1] 朱善君,等.可编程序控制系统原理、应用、维护[M].北京:清华大学出版社,1992.

[2] 王兆义.可编成控制器教程[M].北京:机械工业出版社,2000.

作者简介:王琼(1980-),男,浙江嵊州人,上虞杭协热电有限公司热控工程师,研究方向:电厂自动化控制系统管理与维护、硬件的日常维护及软件编程。

电气自动化毕业论文plc

转眼间大学生活即将结束,毕业生要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种比较正规的、比较重要的检验学生学习成果的形式,毕业论文我们应该怎么写呢?以下是我整理的电气自动化的毕业论文,欢迎阅读与收藏。

伴随着时代进步的浪潮,我国的社会和经济出现了快速发展的新景象,科学技术也在不断的进步与更新,这给工业化发展带来了可靠支持。随着信息时代的来临,特别是科学技术的不断发展,给工业化发展提供了更好的条件和环境。

PLC技术具体指的是可编程逻辑控制器,这是一种在工业环境中完成数字化运算并实现电子操作系统的控制技术,经过存储器的可编程序来做到内部存储的记录、运行和控制等指令,同时在实际的工业工作中,通过使用数字以及模拟量等手段完成对已储存内容的输出以及输入的控制。电气自动化控制应用PLC可编程逻辑控制器,是PLC系统、计算机技术和继电接触控制技术等相互结合而进行运行的,它给电气控制自动化提供支持和可靠的保障,不但使电气控制系统的自动化水平得到提高,也解决了传统电气控制系统的内接线复杂、耗能高和可靠性低等问题,给工业化发展奠定了基础。

1、PLC技术的特点分析

(1)抗干扰能力强劲,且具有很高的可靠性。

在以往的控制系统里,继电器的使用非常的普遍,继电器的大量使用使得故障出现的可能大大的提高。而PLC技术与其相比较,对触电因接触问题而发生的故障实现了有效的解决。PLC在使用较少的导入导出相关硬件的同时完成对系统的良好运行,这种做法对处在运行状态中的系统发生故障的概率实现了极大的降低。这是因为PLC控制器,从硬件到软件都具备了极强的抗干扰能力,并且对系统运行的可靠性有着极大的提升。

(2)编程简单,方便运用。

PLC系统,仅需对编程语言有一定的理解就可以对其进行使用,不强行要求具备专业的计算机相关知识。而且PLC系统的另一大优势就在于降低工作量,PLC系统的开发周期短,同时在调试、安装、操作等方面都非常的简便。而且只要修改在线程序就可以完成对整个系统的改变,不需对硬件再进行拆装和改进。

(3)硬件配套设施完善,具有很强的适应能力。

在硬件配置上,PLC控制器装备有标准化以及模块化两种硬件装置。而通过不同硬件配置,就可以对PLC系统进行符合现实使用情况的改进以及不同功能的实现。这些都可以在用户程序中进行操作,这样就可以满足各种工艺条件。因此可以称PLC具备很强的.适应能力。

(4)有很高的性价比,且功能全面。

PLC控制器可以为使用者提供各种各样的编程元件,控制功能强大。PLC系统可以实现通信联网,对控制进行分散,并且完成集中管理。

(5)维修简易。

PLC其自身就具有一定的诊断功能和显示功能,所以故障出现的可能性极低。在发生问题的时候,系统会显示其故障信息。与此同时,诊断功能就开始查找故障的所在,此后,只需简单的更换模块,就可以对故障问题进行排除。

2、PLC在电气自动化控制方面的应用

起初,只有在其开关量的控制运用中才有PLC技术的身影,因科技的限制,当时的数据处理以及监控能力都处在较低的水平,服务效能需要不断的提高和完善,如今随着工业改革的深化和科学技术的发展,PLC技术在这中间实现了自身的蜕变,完成了自身的进步与发展,PLC技术具体应用有以下几个方面:

(1)顺序控制方面。

开关量控制和顺序控制是电气自动化辅助系统中的主要技术控制方式,增效降耗是电力行业生产随节能减排要求而要重视的内容,因此使自动控制水平的要求也不断提升。PLC技术代替继电控制器在电气自动化控制方面起着主要作用,不但做到了控制单独工艺流程,并且在信息模块和通信总线连接的配合协调下,也做到了协调与控制全部的生产工作。电力自动化系统从人力控制开始到计算机技术等支撑下,做到了自动化控制,采用PLC的电力自动化系统主要有远程IO站以及与现场传感器的网络结构,在远程IO站和主站层由通信总线进行连接,经过远程IO站和二次电缆做到连接传感器。经过主站层的PLC系统,只用经过室内显示屏,就可以做到监控系统的运作。

(2)开关量的控制应用。

具有电磁性的继电器是过去广泛使用的元件,因此,大量触点事故的发生,使得系统的可靠性大大降低,另外其自身的控制系统也存在着一定的问题,但在电气自动化控制上应用PLC技术后,只用取消一些元件的继电器就可以完成,对系统的可靠性进行提升,另外具有完整的系统并且维修简单,在二次接线简化的前提下,还取缔了闪光电源配置。

(3)闭环控制方面。

泵类电机的启动可以使用PLC实现自动启动,其顺控模块可以对泵的运作时间等实现自主选择,而工作人员只需对现场开关进行调节就可以了。同时在现场进行操作时,必须将开关调成手动挡。而如今,常规控制和PLC控制相结合是常用的控制方式。电液执行单元和转速测量单元以及电子调节单元这三个单元组成PLC技术的控制系统,同时他们又分别对其他系统有着控制作用。

3PLC应用中的注意事项

在现实操作中,需要对工作时的通风、温度等因素进行控制。就温度来说,PLC应该在一个温度变动不大的环境中进行使用,对于大型的矿区应尽可能的远离。而对PLC造成负面影响的还有其他干扰因素。如在干扰源的作用范围内使用PLC,发生故障的可能性会增加,带来不必要的经济损失,而且会对工作进程造成一定的影响。最后要说的是,PLC需要有独立的电源,并保持接地线良好的连接状态,防止发生突发事件时产生较大的危险。

4、结束语

综上,由于PLC可编程逻辑控制器的特征和优势使其广泛应用在工业控制领域中,经过闭环控制和开关质量控制以及顺序控制等应用实现了对电气自动化控制的改良,大幅提高了其自动化水平,对工业生产效率的提升和质量提供有力且可靠的帮助。如今在我国科技水平蓬勃发展的今天,工业生产的改革也在朝着其自身的目标不断发展,而PLC控制系统也要在这种背景下继续进行自身的更新与改善,在电气自动化发展的控制方面起更多的作用。

参考文献:

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[3]陈思国.试论PLC在电气自动化控制的应用和发展[J].科技导读,2013(06):13-15.

电气自动化中PLC技术的运用与趋势论文

在日常学习和工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我为大家收集的电气自动化中PLC技术的运用与趋势论文,欢迎阅读与收藏。

摘要:

通过在实际工作经验的总结中可以发现,PLC技术在自动化控制中的应用与普及,有效的缩短了技术人员排查故障的时间,增强了工人的工作效率,而且还大幅提高了电气设备的自动化程度。随着对PLC技术的不断优化与研发,其在电气工程及自动化控制中的应用会更加广泛。

关键词:

PLC;工业;应用;自动化控制;

引言:

自动化应用的水平彰显着一个国家的科技与工业实力,PLC技术是电气工程自动控制中非常重要的技术,提高了自动控制水平,而且能够让设备当中一些比较难处理的问题和缺陷得到有效的解决。PLC因为其具有的比较好的可靠性与很强的适应性,在自动化控制领域中得到了广泛的应用,小到可操作一个站点,一个部件,一个设备;大到可操控一条生产线,多台设备,甚至是整个工厂。可以说在当今的自动控制中,几乎是离不开PLC技术的。本文将对PLC技术在自动控制领域中的应用,进行总结与探讨。

1、PLC的概念及特点

、PLC的基本含义

PLC的中文释义为可编程逻辑控制器,可以将对设备的控制指令载入其内部存储器进行执行命令与存储功能,其具有的微处理器功能,主要用于对自动化控制的数字运算。PLC由电源、输入输出接口、数字的模拟转换器、指令数据内存等部件组成。早期的PLC功能单一,只有逻辑控制一项功能,而且设计制造周期长,接线复杂,维修困难。但随着后来对其不断的优化与改进,当初这些简单的功能已经扩展为集时序控制、多机通讯、模拟控制、逻辑控制等多功能于一体的控制器。现在电气自动控制系统上使用的PLC已经接近或相当于一台微型电脑主机,其可靠性与可扩展性的优势,已经被广泛的应用在当前的多种类的自动控制领域中。

电源通过运用整流模块将我们常用的交流电转化为供PLC内部运行的直流电,开关式稳压电源的供电方式,目前在PLC电源系统中应用较广。CPU单元(中央处理器)是PLC的大脑,也是核心元件,作用是运行和处理用户数据,进行数学和逻辑运算,协调整个控制系统,其性能的优越决定了PLC的运行速度与处理能力。存储器的作用是储存用户程序、系统程序及逻辑变量等信息。被控设备与PLC相连的称为输入输出单元,输入单元是信号传输进PLC的枢纽,可以起到接收检测元件与主令元件传来的信号。而输出单元的作用是将PLC的控制指令,传输给被控设备。

通信联网也是PLC一项极其重要的功能,可以使PLC与PLC之间、PLC与智能设备之间,PLC与计算机之间能够交换数据信息,形成一个完整的控制系统,实现集中控制的目的。PLC和计算机一样具有网络接口,通过光缆或双绞线,可以使其在较远的范围内交换数据信息。数据通信可以分为串行通信与并行通信两种方式,并行是以字或字节为单位,其传输速度快,但所需传输线根数多成本较高,适合数据近距离传送。串行是以二进制为单位,每次传输只传输一位,所需传输线根数少成本较少,适合数据远距离传输。

、PLC技术的特点

简单高效:简单,我们可以理解为安装方便、组态灵活;高效,我们可以理解为运行速度快。PLC的安装与计算机系统的安装相比较,对安装环境要求不高,不需要为其专门设置一个机房,也不需要屏蔽措施,使用时只要把接口端子和执行与检测机构相连接正确即可正常工作。用户可以通过自动控制的需要对PLC进行不同的组合,可简单灵活的对控制系统的规模和功能进行改变,而且PLC的编程容易上手,技术人员不需要计算机的专业知识,就可以编程。PLC程序控制的执行方式,会使其运行速度更快,可靠性也能得到很大的提高,这是传统逻辑模式无法比拟的。

实用性强:由于PLC技术适合各种应用场合,并且其可变性与编程简单的特点,使其具有很强的实用性。PLC的控制功能好、可靠性强,可以根据自动控制系统的要求进行扩展,体积小、功耗小、集成化高非常适用于各行各业的自动控制中。现在大多数PLC在系统设计上采用的是集成化程度高的单片微型计算机,片内面向测控系统的外围电路的增强,使PLC技术可以方便灵活的应用于复杂的自动控制系统及设备,如工业过程控制、工业控制器、过程检测及电气自动化控制系统等,大多都是以PLC技术为核心的多极网络系统。

抗干扰能力强:通过运用隔离与屏蔽的方式有效地提高了PLC技术的抗干扰能力。PLC的控制电源正常是由电网提供,但电网电源易受到干扰,如大型设备的启停、整流器故障、电网短路等会对PLC的供电产生影响,可能会造成PLC的运算错误或程序错误,这将会导致自动控制设备的误动作和失控现象的发生。对PLC的核心部件要采用集成电压调整器分级滤波处理。要完善PLC的接地系统,一方面可以提高其安全性,避免电网中过电压、过电流的危害,另一方面会抑制电磁干扰。在实际应用中,PLC所采用的都是一点接地方式,将相近接地点以及所有地线端子通过一点连接,以提高抗干扰能力。

2、PLC技术是如何在电气自动化中应用的

、开关量控制

开关量控制是PLC技术中最基本的应用。开关量控制的目的是根据开关量历史的输入组合与当前的输入顺序,使PLC产生对应的开关量的输出,来达到系统按照给定的逻辑顺序工作。PLC在电气控制电路中比较常见的,可以提供开关量信号开关类元件有温度开关、行程开关、按钮等。行程开关的作用可以用来反馈运行位置,在电气设备指定的位置上安装一个行程开关,行程开关的触点接到PLC的输入点,PLC程序就通过此输入点的接通与断开状态,进行相应的输出。我们要电气设备完成某一项或某一系列动作,就要通过按钮来传输信号给PLC完成指令操作。温度开关给出的信号也是开关量,为了让控制系统简单化,将不是开关量的温度信号处理成了开关量,当达到设置温度时,温度开关内的继电器就会接通,从而会给PLC发出信号,PLC根据接收到的信号在决定是否执行命令。

、顺序控制

顺序控制应用在电气工程中,如果将一个控制系统分解为几个相互之间独立的控制动作,且为了保证生产的运行正常,各独立控制动作能不出差错的按照给定的先后顺序依次的执行任务。实现PLC逻辑控制的三个必备要素是工作任务、转移目标和转移条件,三者缺一不可,缺少一个,顺序控制功能都无法实现,通过对三个条件的完善与优化,可以有效提升自动控制系统的稳定性与效率。实现按给定的顺序执行是顺序控制系统的最基本特征,可以将顺序控制细分为逻辑顺序、条件顺序与时间顺序。逻辑顺序即按照预先给定的条件,按顺序依次的执行命令。条件顺序即执行条件是否能满足逻辑控制要求。时间顺序即执行时间,什么时间开始执行命令,什么时间停止执行命令。顺序控制提升了工业领域中自动控制水平,顺序控制是在工业的自动控制系统中一种比较典型的控制方式,应用广泛,如在交通领域中对信号灯的控制,对商品包装的生产线控制等。

、闭环控制

在传统的电气工程领域,自动化普及应用程度并不高,更多是利用人工的方式来启停电气设备,这样会使得设备的安全性与可靠性得不到保障,而且还降低了工作效率,但是PLC在模拟量闭环控制中的应用,有效的解决了这样的问题。在工业生产以及日常生活的应用中,闭环控制被广泛的应用在自动控制系统中,如对运行中的电机进行自动控制,又如在电动机转速控制系统,流量、液位、温度、压力等的`控制系统等等,都是采用了闭环控制系统。闭环控制可以分为单闭环控制与多闭环控制系统。对于控制两个过程变量比例比控制它们之间的绝对值更重要的系统来说,例如控制两台需要同步的设备的速度,就可以采用单闭环控制系统。而多闭环控制系统是将两个过程数据变量之比保持为一个常数,如在对电气设备自动调温系统的控制等。在对闭环控制系统的选择上,要根据需要择优进行选择。

3、电气自动控制系统中PLC技术的应用发展方向

目前,随着大规模集成电路等微电子的发展,PLC技术已经非常成熟,不仅可靠性得到了提高,成本下降,控制功能得到了增强,功耗和体积减小,而且随着图像显示、通信网络、数据处理的发展,使PLC向连续生产过程控制的方向发展。一方面为适应自动控制系统向小型化发展的需要,要大力发展性价比更高、速度更快、小型的PLC。另一方面,向速度更快、容量更大、技术更加完善的大型PLC方向发展。随着电气自动化向着更复杂化控制系统方向的发展,人们对PLC的数据信息的传输与处理能力也提出了更高的要求,要求其存储器的容量也越来越大。

为满足自动化控制领域中各种自动控制需要,近年来,开发了许多新模块和新器件应用在了PLC技术当中,如智能输入输出模块、用于排除PLC故障的智能检测模块以及温度控制模块等,这些新型模块的应用和开发增强了PLC的使用功能,扩展了其应用范围,还提高了自动化系统的稳定性。未来PLC软件技术的发展趋势,会向着多种编程语言的共存与互补的方向开拓,PLC的编程语言在顺序功能语言、指令语言、梯形图语言的基础上会不断的丰富与扩展,并向着更高的层次发展。

随着相关的软硬件技术、商业模式和社会价值的发展成熟,PLC会向着虚拟化的方向发展。PLC虚拟化是利用通用标准硬件模块和软件的方法,模拟或仿真出行为上类似于特定的PLC硬件系统。PLC虚拟化的发展,会使任意个人和组织避免重复制造,使服务和软件构建各个环节的效率得到提高,加速了各类应用的架构和落地,而且PLC虚拟化的应用会从根本上改变现有的自动控制系统中的安全治理模式和安全架构。

4、结束语

PLC技术因为其自身拥有的特点与优势在电气自动化领域中发挥着及其重要的作用,保证了电气自动化系统的安全与可靠,提升了自动化程度与工作效率,而且随着PLC技术的不断发展与创新,也会使电气自动化的应用得到非常广阔的发展空间。本文对PLC的基本含义、特点以及发展前景做了简要概述,阐述了PLC技术在电气自动化领域中的应用,以供相互学习之用。

参考文献

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[10]牛艳巍.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用浅谈[J].建筑工程技术与设计,2019(3):3253.

在电气行业的实际工作中,PLC技术的加入对其发展起到了很大的促进作用,在改进完善电气系统的同时更提高了电气控制的工作质量,对电气行业今后的发展有着重大影响。 下面是我整理的电气控制与plc技术论文,希望你能从中得到感悟!

电气控制与PLC技术研究

在现今高科技水平的带动下,所有技术设备都在不断的升级,对电气控制系统的要求也变得越来越高。在电气行业的实际工作中,PLC技术的加入对其发展起到了很大的促进作用,在改进完善电气系统的同时更提高了电气控制的工作质量,对电气行业今后的发展有着重大影响。

【关键词】电气控制 PLC技术 探析

PLC从外观来讲,具有体积小质量轻的特点,小型的PLC底部尺寸一般不超过100mm,质量不超过150g,所以在安装方便,和电气系统组装容易。PLC应用范围广泛,一般的电气控制场所都可以使用,尤其是数据应用能力在数字控制方面的运用更为广泛。另外,抗干扰技术的应用更使电气控制系统运行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部检测系统的设置,为自身内部和系统外部的故障检验提供了良好的条件。而且,PLC的安装操作简单易懂,对于从事电气控制方面的人员来说掌握起来也比较容易。储存逻辑是PLC技术在实际应用中所使用的,接线比较简单,这样也方便日后维修和改造,在减少工作量的同时又提高了工作效率。

1 PLC技术与电气控制融合后的工作流程

电气控制主要是通过对电气设备一次和二次回路控制来确保设备正常运行,其在现代工业自动化方面已经成为一个不可缺少的重要角色,更是推进工业自动化发展的重要武器。而PLC技术的实质就是一个控制器,专门用于专业控制,主要利用计算机、通讯技术、自动化等技术发展起来的通讯控制器。PLC技术与电气控制技术融合可以生成强大的抗干扰能力和自我诊断能力,完善电气的控制系统的同时有效排除系统中故障。

目前,PLC技术在电气控制行业的应用十分广泛,很多企业开始逐渐重视这些外来技术的引进,作为现代电控行业中的重要角色,PLC技术的应用将会在很大程度上推动电气控制行业的发展。同时,想要PLC技术与电气控制合理融合就必须要对PLC技术有一定的掌握和了解,这是PLC技术能够更好的运用于实际的前提条件和重要基础。此外,PLC技术在工业体系中也有着广泛应用,如石油、建材、钢铁、化工、电力、机械制造、汽车、交通运输等。

结合PLC的工作流程,根据实际工作经验,将PLC技术与电气控制融合后的工作流程划分为三个阶段。主要有收集和输入原始数据、用户程序执行、刷新输出。

(1)采取收集数据是PLC工作进程的第一步。通过扫描的方式依次读取并存储输入状态点和数据,同时存入I/O映像区中的相应单元。完成后,进入用户程序执行和输出的刷新阶段。在这一阶段,I/O映像区中相应单元的状态和数据不发生改变。

(2)在第一步完成的基础上,对用户程序按照由上到下的顺序扫描。用户程序是执行阶段,具体的实施中,先扫描用户程序左边的控制线路,同时依然遵守由上到下和由左到右的顺序对触点构成的的控制线路进行逻辑运算。同样,在I/O映像区内单元中的状态和数据也不会发生变化,但其他输出点和软设备在I/O映像单元区域或系统RAM存储区域的状态和数据都可能会发生变化。

(3)PLC工作流程的最后阶段,即输出刷新阶段。在用户程序扫描结束后,PLC就会进入输出刷新阶段。此阶段中,CPU按照I/O映像区相应的状态和数据刷新所有输出锁存电路之后再由输出电路完成相应设备的驱动设置是PLC的最后输出过程。

PLC的工作流程与大部分其他的机械设备相似,是一个周期循环的过程。这三个工作阶段是循环运行的,每进行三个阶段为一个周期。PLC技术与电气控制技术的融合在提高工作效率的同时又节省了故障和开发研究的开销。

2 PLC技术在电气控制应用中常见的问题

系统控制出现故障。可能由于线路老化、周围环境破坏等原因造成控制出现故障,进而无法将信号传递给系统内部,也就无法完成对数据的接收、加载和转换,同时对系统发出的其他执行命令也没办法接收。

数据收集和传输故障也可能是由于开关一类的设备操作不到位造成的,例如打开、闭合不彻底,致使无法接收或接收错误信息,造成控制运作出现错误,系统无法正常运行,即造成了PLC无法接收信号控制系统出现故障。

设备开关和现场变送器的自身故障也是使PLC技术无法正常工作的原因,引发故障的原因可能是接线接触不良,出现破损等,同样也会造成以上PLC控制分析系统无法接收数据和进一步的处理。此外,人为操作出错也是造成系统故障的原因之一。

3 PLC技术问题相应的解决方法

对输入PLC控制系统信号的可靠性加强注意。保证所有的现场设备和相关部件的性能完好,杜绝由于设备自身零部件问题造成信号无法正常传送和接收的现象发生。此外,更新改进主界面功能模块设置也有利于减少控制的出错。

完善系统设置,使其更加具有可靠性、自动化、网络一体化。在PLC电气控制系统遭受破坏或出错时,起到预警系统的报警作用,这项功能在PLC系统控制里十分重要,能够有效的对工作情况进行监控,减少了由于指令出错带给系统的损失。确保PLC周围的运行环境,及时排除干扰因素,实施24小时监控。

加强人员的技术培训,提高业务能力和自身素质修养,鼓励员工学习新技术、新的方法和技巧来提高工作质量。

4 总结

面对如今高科技迅猛发展的形势,在任何领域如果想要健康长远的发展,就必须不断的学习掌握新的技术,只有对新技术和设备做好充分的了解和学习并合理应用,才会真正的有所收获。PLC在电气控制方面发挥着巨大的推动作用,二者的融合将会在很大程度上促进电气控制行业的进步发展。

参考文献

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[4]付焕森,李元贵.基于工程应用型人才培养的项目驱动教学与研究――以电气控制与PLC技术项目课程为例[J].大众科技,2012.

作者简介

张车(1981-),男,江苏省张家港市人。本科学历。中级工程师。研究方向为电气自动化控制。

作者单位

张家港沙钢集团 江苏省张家港市 215600

电气控制与PLC技术的应用

摘 要:针对传统数控车床在自动化控制功能方面的薄弱,以CK6140普通数控车床为对象,详细探讨了数控车床的电气控制,基于PLC实现了数控车床的自动化改造功能,给出了详细的电气化、自动化改造的方案和控制结构,对于进一步提高PLC自动化控制技术在电气控制领域中的应用具有较好的借鉴意义。

关键词:电气控制;PLC技术;自动化;无人值守

1 引言

随着可编程逻辑控制器(PLC)技术的逐渐发展,很多工业生产要求实现自动化控制的功能,都采用PLC来构建自动化控制系统,尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备,PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势,如顺序控制,可靠性高,稳定性好,易于构建网络化和远程化控制,以及实现无人值守等众多优点。基于此,PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。

本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造,详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用,以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用,以此和广大同行分享。

2 数控机床的电气化改造概述

数控机床的主要功能

数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序,实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床,主要依靠手动控制完成切削加工,无法实现基本的电气化和自动化控制。为此,本论文的主要的目的是基于PLC控制技术,实现数控机床的电气化改造,主要实现以下功能:

(1) 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制;

(2)数控机床的进给运动由PLC控制自动完成,无需人工手动干预;

(3) 自动检测零部件切削过程中的相关参数,如加工参数、状态参数等等;

(4) 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制,以达到无人值守的目的。

电气化改造的总体方案

结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求,确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下:

(1) 上位机借助于工控机,利用工控机强大的图像处理能力,重点完成数控车床的生产组态画面显示,以及必要的生产数据的传输、保存、输出,同时还要能够实现相关控制指令的下达,确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。

( 2)下位机采用基于PLC技术的电气控制模式,由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数,由PLC实现对相关数据的计算,并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存;另一方面,PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令,实现对数控车床的远程控制。

(3) 对于数控车床最为关键的控制――进给运动的控制,利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为:选用合适的运动控制板卡,配合PLC的顺序控制,对进给轴电机实现伺服运动控制,从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。

3 数控车床电气化自动控制改造的实现

系统改造结构设计

数控车床的电气化自动控制改造,其整体结构如下图1所示,其整体结构主要由以下几个部分构成:

底层设备

底层设备主要包括两个方面,首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备,如电源模块、电机模块等,这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现;其次,底层设备还包括各类传感器,比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器,监测进给轴运动进给量的光栅尺等,这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。

本地PLC站

本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数,通过内部程序的运算,判断整个数控车床的工作状态,并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作;另一方面,本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令,比如停机、启动等控制指令,PLC站通过对相应执行器(比如电机)的控制,从而实现自动化控制的功能。

远程控制终端

远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控,需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序,以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制,真正实现无人值守的功能。

PLC电气控制系统的设计实现

本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象,详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析,可以确定整个机床电气化、自动化改造,一共需要实现14个系统输入,9个系统输出。结合控制要求,这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC,输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析,选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件,与PLC共同实现对电气设备的控制,比如PLC通过接触器控制电机模块,PLC通过继电器控制电磁阀等部件,从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。

4 结语

随着电气设备的越来越复杂,工业生产对于电气控制的要求也越来越高,基于PLC的自动化控制技术得到了广泛的应用,逐渐成为了当前工业自动化生产控制中的主流技术之一。采用PLC技术最大的优势在于实现自动化控制同时具有较高的可靠性和抗干扰能力,极大的避免了由于采用单片机技术而造成的系统不稳定现象。本论文结合电气控制详细探讨了PLC自动化技术的应用,给出了具体的系统设计实例,对于进一步提高PLC自动化技术的工业化应用具有很好的指导和借鉴意义。

参考文献:

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我国是以煤为主要一次能源的国家,而50%以上煤炭消耗于火力发电,传统火力发电面临发电效率低、环境污染大等缺点,亟待改善。整体煤气化联合循环技术(Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC)将煤的气化和高效联合循环相结合,是一种高效洁净的燃煤发电技术。其中辐射式废热锅炉是IGCC系统中煤气化显热回收设备的重要组成部分。气化炉生成的高温合成气经辐射式废热锅炉回收其显热,可提高整个系统发电效率2~4%。由气化炉进入辐射式废热锅炉的合成气中带有大量的高硬度飞灰颗粒,其进入废热锅炉后受气体夹带作用会对受热面产生严重的冲刷,进而造成水冷壁严重磨损,影响显热回收装置的安全正常运行。因此,在对辐射式废热锅炉温度场、流场的模拟和分析的基础上,根据数值模拟结果加装有效的飞灰分离装置并对飞灰颗粒对壁面磨损进行预测,对IGCC系统辐射式废热锅炉的设计、安全运行具有重要意义。本文针对“国家863计划”项目中某中试试验废热锅炉开展了现较为通用的双层水冷壁式辐射式废热锅炉内部气体流动、温度分布的模拟,并采用欧拉-拉格朗日随机轨道模型进行了辐射式废热锅炉内气体、粒子气固两相流动的模拟,最终获得了辐射式废热锅炉内气体温度场、流场以及颗粒相运行轨迹。在此基础上,结合该中试试验设计工况,根据固体颗粒沉降以及惯性分离原则,在确定最佳固体颗粒分离位置的情况下,提出了一种具有多层结构的固体颗粒径向分离装置,采用Fluent软件进行了相关数值模拟,深入研究了该分离装置分离效果,并开展了相关参数,如分离环倾角、间距比、遮盖比例对分离效果影响规律的研究,为不同设计参数情况下分离装置的设计提供了理论依据。结果表明:当分离环倾角为50°、间距比为、遮盖比例为5 %时,径向分离装置的分离效率达到最高。而后,根据辐射式废热锅炉内流场情况结合粒子运行轨迹模拟结果,编制程序,统计了内、外水冷壁粒子碰撞情况,确定了辐射式废热锅炉内粒子碰撞概率较大区域,并针对该类型区域,统计了30~100μm不同粒径固体颗粒在该区域的碰撞次数,并根据其运行轨迹计算出颗粒入射角,进而采用磨损模型计算出不同颗粒对壁面的磨损状况,同时给出了年标准工况下壁面区域由机械磨损引起的减薄的预测值。结果表明,辐射废热锅炉内筒末段区域壁面磨损程度大,最严重时可每年磨掉壁面。

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plc电动机毕业论文

基于PLC的三相步进电动机控制系统字数:8923,页数:29 论文编号:ZD096 [摘要] 本文阐述了三菱公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器三菱FX2N系列PLC,设计实现三相步进电动机正反转、加速、减速以及步数的控制系统。该系统充分利用了培训中讲述的可编程控制器(PLC)的多方面设计知识和方法,使得该系统可靠稳定,使其应用范围得到扩展。[关键词] 可编程控制器 PLC 三相步进电机系统[abstract] This article elaborated the Mitsubishi Corporation produces has the high performance price compared to miniature programmable controller Mitsubishi FX2N series PLC, the design realizes three-phase step-by-steps the electric motor to reverse, the acceleration, the deceleration as well as the step control system. This system has used the programmable controller which fully in training narrated (PLC) various design knowledge and the method, cause this system reliably stable, enables its application scope to obtain the expansion. [key word] programmable controller PLC three-phase step-by-steps the electrical machinery system 目 录摘要 1第一章 PLC 简介 PLC的发展历程 5第二章 三相步进电动机的基础知识 选题背景 三相步进电机简介 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的正反转控制 三相异步电机的调速 18第三章 三相步进电机的控制 控制要求 怎样实现控制要求 PLC硬件的实现 I/O的分配 I/O的外部接线 20 PLC软件的实现 20第四章 系统整体调试 硬件安装 软件调试 27第五章 结束语 28第六章 参考文献 29以上回答来自:

我有,很详细的可以给你帮助的 怎么发给你

麻烦把基于三菱PLC的 60秒旋转电子钟的设计发给我谢谢

摘要:通过对应急发电机自启动要求的分析,结合装备现状、配电系统的设计要求,利用PLC(可编程控制器)改造现有设备的优势,提出了详细的设计思路和方案以供参考。 关键词:PLC 应急发电机 方案 配电系统 通过对应急发电机自启动要求的分析,结合装备现状、配电系统的设计要求,利用PLC(可编程控制器)改造现有设备的优势,提出了详细的设计思路和方案以供参考。 通常传统发电机控制采用落后继电接触器控制方式,中间继电器和时间继电器太多,体积大,功能少,寿命短,线路复杂,接点多,造成故障多可靠性差,维修困难;而采用微电子技术由于集成电路(IC)的系统芯片种类繁多,体积大,设计周期长,费用低,工艺复杂,抗干扰性差,可靠性差;而可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点,近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。 应急发电机组用PLC控制有很多优点,它主要通过软件控制,从而省去了硬件开发工作,外围电路很少,大大提高了系统的可靠性与抗干扰能力;由于它简单易行的可编程序功能,无须改变系统的外部硬件接线,便能改变系统的控制要求,使系统的“柔性”大大提高。 主要设计功能 在生产过程中突然停电,应急发电机立即给设备继续供电。应急电源原动机一般采用一台独立冷却和供油系统的柴油机,并设有自启动装置,保证在主站失电后0-50秒内启动,应急电网通常为主电网的一部分,在正常情况下,这些用电设备由总配电板供电,只是在应急情况下由应急发电机组供电,因此在应急配电板上的应急发电机主开关与主开关向应急配电板供电的开关之间设有电气联锁,以保证安全。 应急发电机组作为一个应急电源,应具备以下基本要求: 1、自动启动 当正常供电出现故障(断电)时,机组能自动启动、自动升速、自动合闸,向应急负载供电。 2、自动停机 当正常供电恢复,经判断正常后,控制切换开关,完成应急电到正常电的自动切换、然后控制机组降速到怠速、停机。 3、自动保护 机组在运行过程中,如果出现油压过低(小于)、冷却水温过高(大于95度)、电压异常故障,则紧急停机,同时发出声光报警信号,如果出现水温高(大于90度)、油温高等故障。则发出声光报警信号,提醒维护人员进行干预。 4、三次启动功能 机组有三次启动功能,若第一次启动不成功,经10秒延时后再次启动,若第二次启动不成功,则延时后进行第三次启动。三次启动中只要有一次成功,就按预先设置的程序往下运行;若连续三次启动均不成功,则视为启动失败,发出声光报警信号(也可以同时控制另一台机组起动)。 5、自动维持准启动状态 机组能自动维持准启动状态。此时,机组的自动周期性预供油系统、油和水的自动加温系统、蓄电池的自动充电装置投入工作。 6、具备手动、自动两种操作模式。 控制系统的硬件设计 应急电源多采用135系列的柴油机组,下面就以此为例用PLC实现对柴油机自启动的控制。 电路分析 设计说明:控制面板上有“手动/自动”选择旋钮, “启动”、“加速” 、 “减速、”“合闸”、“分闸”按钮,柴油机上加装接近开关(旋转编码器),用于测速度,加装油门电机用于控制柴油机转速,加装电磁铁用于停机熄火,电压检测、水温、油压都是外部开关信号。 一次启动过程:正常电失电后,经5秒确认,“启动电机”启动4秒钟,如柴油机发火运行,则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达到启动转速,PLC立即停止“启动电机”。柴油机怠速30S后开始根据接近开关的信号加速,直到稳定转速,发电机开始发电,电压正常后合上主开关向负载供电。运行中PLC自动稳定转速。 三次启动过程:若一次启动未成功,则接近开关(旋转编码器)测到柴油机达不到启动转速速度,并在5秒后测不到柴油机转速,由PLC内部的定时器来进行控制进行再次启动,以10秒作为一个周期,三次启动时间约30秒,32秒后输出报警,如启动中接近开关(旋转编码器)测不到柴油机达转速,则直接启动失败。 启动失败及柴油机组停机:启动失败后,电磁电把油门拉回到“停机”位置,当正常电恢复时,PLC发出分闸信号并由油门电机减速到怠速60S后,电磁电将油门拉回“停机”位置,柴油机缺油熄火。 并可根据用户需要增加小型人机界面,以文字、指示灯、图案等形式显示柴油机的各种数值及状态。并可通过其面板的按钮改变柴油机的数值及状态。可修改有与时间有关的参数,对输入的数据进行范围设定,超出范围的数据拒绝输入。可以对柴油机的各种故障以文字形式显示以便于查找故障,如三次起动失败,转速高,缸温高,市电供电等等。带密码保护功能,可以防止非授权用户更改重要数据和开关量。机组--自控的特点(1)机组由柴油机发电机组和中心控制柜组成,可以单机单柜、双机单柜或联网自动化控制(无人值守)。(2)控制柜的核心是可编程序控制器(PLC),通常选用选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,运行可靠,质量稳定。(3)充分利用PLC的指令和功能编制程序,尽量减少外围控制元器件和接口,电路简单,操作方便,便于维护。(4)利用PLC的高速计数器功能,准确测出机组转速,不采用原来的测速发电机、转速表,避免了安装困难并提高了可靠性。(5)控制器采用直流24V供电,并配备先进的高频开关式直流充电设备,可对蓄电池进行浮充电,保证控制柜直流供电。(6)PLC中的EPROM(只读存储器)可固化程序,使原程序长期不丢失。(7)利用PLC的通信功能可实现近程、远程集中监控。技术要求:采用旋转编码器比接近开关性能效果更好。接近开关技术要求:螺纹式接近开关检测距离10mm±10%工作电压DC型:10-30VDC 三线型响应频率400Hz 接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。根据所需的输入/输出点数选择PLC机型 根据自动化机组的控制要求,所需PLC的输入点数为14个,输出点数为10个。系统的控制量基本上是开关量,只有电压是模拟量,为了降低成本,可以通过检测电路把模拟量转换成开关量、如电压监测可以用电压保护器代替。这样可以选用不带模拟量输入的PLC。对于小型发电机可不加装油门电机用于控制柴油机转速。本系统选用北京凯迪恩公司CPU306小型可编程序控制器,可靠性高,体积小,输入点数为14个,输出点数为10个。电源、输入、输出电压均为24VDC。分配PLC输入输出 根据自动化机组的控制要求和电气原理图,PLC输入、输出信号分配表见表1。表1输入/输出分配表 停市电信号 油门加速 接近开关 (旋转编码器) 油门减速 接近开关** (旋转编码器)** 启动电机 电压正常 合闸 油压低 分闸 水温高 停机电磁铁 手动/自动 故障信号 启动按钮 加速按钮 减速按钮 停机按钮 合闸按钮 分闸按钮 合闸输出信号注: I全为直流24V输入Q为无源触点输出(24V3A)1表示接通0表示断开 电路设计见附录1所示:(Autocad2004打开) 发电机时序图见附录2所示:(Autocad2004打开) 发电机PLC源程序见附件:(从北京凯迪恩自动化技术有限公司网站下载最新版EasyProg软件打开)源程序是加装接近开关,柴油机每转发出6个脉冲信号,柴油机每分钟1000转,秒一个周期测速,如采用旋转编码器则秒一个周期测速,效果更佳。结论 采用PLC控制的自动化柴油发电机组,硬件结构简单,成本低廉,响应速度快,性能、价格比很高,和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验,性能稳定,运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。程序稍作修改,就可以满足用户不同的控制要求,对于现代智能楼宇,控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中,体现出极大的灵活性和适应性,具有极高的实际推广价值。

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