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PLC在行车电气控制回路改造中的应用作 者 ：李林静,江月新,胡杰嘉,关键词： 电力拖动 变频调速 可编程控制器 1 引言 某厂抓矿行车采用绕线式异步电动机转子串接频敏电阻器进行启动和调速，这种继电器-接触器控制方式在实际运行中存在着以下问题:(1) 行车工作环境恶劣，工作任务繁重，电动机所串频敏电阻器烧损、断裂和接地故障时有发生，造成电动机频繁烧损;(2) 由于机体震动及导电性粉尘环境，继电器-接触器控制系统的可靠性差、故障率高、维护困难、维护费用高、检修工人疲于维护;(3) 转子串频敏电阻器调速，机械特性软，负载变化时，运行不平稳，且运行中频敏电阻器长期发热，电能浪费严重;(4) 各接触器在大电流状态下频繁分断、吸合，造成电网高次谐波污染严重，电网功率因数低。于是该厂采用了PLC代替了继电器-接触器控制，将变频器代替电动机转子串频敏电阻器的调速方式，改造后，运行效果显著，解决了以上问题。2 PLC控制的行车变频拖动系统组成2.1 系统组成 行车的大车、小车、抓斗提升、抓斗开闭电机都需独立运行，大车有两台电机同时驱动，小车、抓斗提升、抓斗开闭各为一台电机驱动，整个系统有5台电机。为了保证各部分安全运行互不影响，采用了4台变频器拖动，并用4台PLC分别加以控制，系统组成如图1所示: 图1 PLC控制变频拖动系统组成 PLC接收主令控制器的速度控制信号，该信号为数字量控制信号，信号电平为AC220V。这些信号包括:主令控制器发出的正、反转信号、电机过热保护信号、安全限位信号及启动、急停、复位、零锁等信号，全部信号采用汇点式输入。PLC针对这些信号完成系统的逻辑控制功能，并向变频器发出起、停、正、反转及调速等控制信号，使电动机处于所需的工作状态。 变频器接收PLC提供的控制信号，并按设定向电机输出可变频、变压的电源，从而实现电机的调速。操作人员按实际需要通过主令控制器向PLC发出各种控制信号。 提升电机在下放重物时，电机反转，由于重力加速度的原因，电机处于再生制动状态，拖动系统的机械能转化为电能，并存储在电压型变频器的滤波电容器的两端，使直流电压不断上升，甚至能够击穿电器绝缘，当电压上升到设定值时，接入泄能电阻来消耗直流电路的这部分能量，保证变频器安全运行。2.2 变频器与PLC通信 系统采用现场总线方式代替传统的模拟量或开关量方式控制变频器。系统中，小车及提升变频器通过选件模块连接至Profibus-DP总线上，综合考虑数据传输的实时性及稳定性，系统选用PPC-3作为数据传输格式，波特率选择387.5kbps。采用总线结构后，系统进一步优化，具体表现如下:(1) 布线简单 只需1根两芯的屏蔽双绞线，而采用别的方式至少要4根电缆，从而减少了维护工作。(2) 给定稳定 避免了因信号的漂移、电磁干扰等诸多因素而引起模拟量给定抖动，因此系统速度给定更加可靠。(3) 速度连续 相对于采用开关量作为速度给定的系统，速度给定由离散量变成了连续量，使得变频器可以接受来自PLC的速度微调指令，以实现抬吊作业平衡。2.3 备用应急系统 当总线干缆或总线上某点出现损坏时，有可能使系统无法正常工作。因此，系统中设有一套备用的系统，以防止紧急情况下总线不能正常使用，但又不能停止作业的工况。变频器设有两套控制方式，一套采用总线通信，用于正常控制;一套采用开关量控制，用于应急状况。通过PLC切换两套参数，两套参数在手柄档位的速度给定上完全一致，因此从使用角度感觉不出两套参数的切换。2.4 同步与纠偏 行车在抓斗提升抬吊作业时，系统进入自动纠偏模式，以保证吊钩在抬吊时钢丝位置同步。由于机械安装时磨擦阻转矩，机械抱闸的调整不可能完全一致，因此系统不采用动态实时纠偏，而采用一种折衷方案，其工作原理为:首先，系统在PLC中设置2个阈值，阈值1用于启动吊钩的自动纠偏，阈值2用于结束自动纠偏;其次，PLC读入安装在起升卷筒上编码器的数据并实时计算起升高度;再次，PLC比较所读入的2个起升高度，当2个高度之差大于阈值1时，PLC将一个微小的速度偏差量叠加在由手柄确定的基准速度上，当两个高度之差小于阈值2时，取消该偏差量，通过惯性进一步减少起升高差;最后，PLC将计算合成后的速度值能过Profibus-DP下载至变频器中，作为抓斗提升电机的速度给定。3 PLC软硬件设计及应用3.1 PLC的硬件设计 行车大车、小车、抓斗提升、抓斗开闭电机分别由不同的PLC控制，大车、小车、提升、开闭电机都运行在电动工作状态，变频器及PLC的控制结构及软、硬件实现基本相同。提升电机运行状态有电动、反接制动、再生制动等状态，变频器及PLC之间的控制结构较大车、小车复杂。以提升电机为例，其PLC的I/O接线如图2所示，变频器接线图如图3所示。3.2 车的工作过程 图2 PLC系统的I/O接线图 图3 变频器接线图 当行车的驾驶室及横梁拦杆的门关好后，1#、2#安全开关的常闭接点打开，急停开关断开，主令控制器置于零位，此时才能按下启动按钮，接通电源。当主令控制器置于上升档位，电机正转，通过调节速度档位，控制变频器输出不同的电压，达到调节抓斗提升电机的转速。当主令控制器置于下降3挡且满负荷时，电机正转，此时电机处于反接制动状态。当主令控制器置于下降2挡且负荷较重时，为强制下降阶段，电机反转，在重力加速度的作用下，电机进入再生制动状态。另外，当电机由稳定高速向低速换档极快时，电机也会进入再生制动状态。当主令控制器置于下降1挡时，电机反转，处于电动状态。运行中，不论何种原因电机停止运转，为防止重物急速下降，保留了原来的三相液压制动器。 在紧急状态下，可按下急停按钮，一方面机械制动器动作，另一方面，将变频器紧急停机控制端EMS接通，变频器停止工作。当抓斗提升电机因故障跳闸，热继电器动作，电机过载等动作，在故障排除后，可按下复位按钮，接通变频器复位控制端RST，使变频器恢复到运行状态。3.3 PLC的软件设计 选用FXON系列PLC，采用摸块式编程，具体模块如下:(1) 高度换算功能块。用于将格雷码转换成二进制码，二进制码转换成起升高度及起升高度偏差调整;(2) 变频器开关量控制功能块。用于大车、小车及抓斗起升变频器起动、停止和速度给定的开关量控制;(3) 变频器的通信控制功能块。用于大车、小车、提升电机变频器的启动、停止、速度给定。还用于变频器的控制字与状态字的读取。图4为大车的软件控制流程图，小车、提升电机、开闭电机的软件流程图和大车的相似。3.4 安全保护措施(1) 配电部分:除设有缺相、过流、短路等保护外，还在行车两侧端梁及平台处设置2只安全开关，只有开关均闭合时，才允许行车运行。在行车上还设有登机请求及应答按钮，用于行车工作中其它工作人员的安全登机。(2) 变频器部分:选用的ACS600系列变频器具有电机过载、缺相、接地、过流、直流母线过压等保护，抓斗提升电机及小车变频器当切换至总线控制方式时具有通信故障监视功能。(3) 行程开关保护:各机构均设有行程限位保护。单动工况时，小车及抓斗提升限位开关各自独立;联动工况时，小车1后限位及小车2前限位作为联动工况允许条件，小车1前限位及小车2后限位做为小车限位，起升1及起升2只要有一个限位动作，则视为起升限位。(4) 其它保护:所有机构均有零位保护、过流保护。抓斗提升机构还有超载保护及超速保护。当超速开关动作时，断开变频器主接触器电源。4 结束语 PLC控制的变频拖动系统应用到行车，各电机各档速度、加速时间、制动时间都可根据实际工况条件设定，而且十分方便。从运行结果来看，负载变化时，电机速度运行平稳。设备的故障率大幅度降低，电机烧毁明显减少，同时减少了到电网高次谐波的影响。设备检修时排除故障的速度明显加快，设备维护量大大减少。
工业电气化中PLC技术的应用分析论文
随着科技技术的普遍应用，我国在工业电气化设计和研究领域也取得了明显的成效。在实践中，技术人员应用了不同的技术手段。其中比较常见的就是PLC技术，这是一种可编程控制系统，可以有效的解决诸多工业电气化中的问题。不仅可以提升工业电气化运行的稳定性和准确性，还能够有效的节省大量的人力、物力和财力资源，促进工业电气自动化的可持续发展。本文中，笔者主要对工业电气化中的PLC技术的应用情况进行深入分析，仅供参考。
电气自动化是一种对技术和专业要求都比较强的行业，在实际运行的过程中，要不断应用先进的工业技术手段和设备类型。另外，对于操作人员所提出的要求也相对较高，不仅要具有突出的专业知识，还需要有较强的动手操作能力。可见，这一行业的广度和深度比较高。将PLC技术应用到工业电气化操作中，主要是将计算机的软件和实际的电气工程专业相结合，这种结合可以创造更多的价值，在电气化工程发展的过程中起到重要的作用。
一、工业电气自动化
所谓的工业电气自动化就是在具体的工程设计中，将电子计算机网络以及通讯技术融为一体，在工业领域实现技术和操作的自动化。现如今，科技在不断发展，网络技术和通讯技术等都得到了迅猛发展。工业电气化的数字化和自动化水平也有所提升，在社会发展的过程中逐渐朝着智能化的方向进步。所以说，工业自动化要以较强的技术结构作为支撑，实现工业发展的广泛性、创新性。
二、可编程控制器(PLC)概述
PLC技术能够得以运行，主要是工作人员将原有的控制继电器和计算机技术相结合，并且依托网络通信技术而形成的一种相对比较便利的控制技术。这种控制技术通常情况下会在企业的控制管理工作中得以应用。具体来说就是信息和科技发展的'必然产物，对现如今的社会发展起到一定的推动作用。
1、定义
PLC，可编程控制器，是一种集合数字运算和系统操作的一种电子系统，主要是为了实现工业环境的优化所应用的一种技术类型。主要是采用可编程的存储器以及相关的逻辑计算和控制设备来进行工作。主要以口令的方式来实现数字的输出和输入。通过这种形式可以对各种机械设备和生产过程来进行控制，而且，有关可编程控制器还会涉及到一些国外的基本设备类型，所以说应该将其和工业系统进行配合使用，形成整体性。另外，需要根据科学的设计原则来进行具体的编程工作。
2、工作原理
要想对可编程控制器的工作原理进行详细了解，需要相关的工作人员从输入、执行程序以及输出刷新等三个方面来进行具体的分析和阐述：
第一，采样的输入阶段。PLC技术的应用的数据采集方式是扫描，在读取之后将具体的数据信息存储到相应的存储单元当中。在采用内容输入之后，将得到的数据进行具体的传输。建立新的程序和系统。在这一环节中，即使存在着数据输入错误的现象也不会影响到数据存储工作。所以说，要对相关的数据进行修改，需要到数据的存储设备中进行。另外，数据的输入需要采用科学合理的脉冲信号，实现信号扫描具有一定的周期性。
第二，执行程序阶段。在这一阶段中，PLC技术在执行的过程中所应用的程序是以从上到下的顺序为主。无论是在编程路径还是在具体的步骤方面都是一成不变的。具体来说，扫描的路径主要包括用户的程序以及触点有序的组织类型。扫描程序之后会得到科学明确的运算结果，根据具体的结果来将逻辑线圈放置到具体的区域状态上，然后对具体的步骤进行刷新，最终对执行程序做好处理指令。
第三，输出刷新系统阶段。在这一阶段中，主要是对完成执行的程序进行刷新，这时，系统会根据读取的信息形成科学的程序。通过某个阶段的数据信息来完成具体的操作，使得外部设备进行驱动，进而完成各项任务。
3、PLC的特征
采用这种技术主要是对传统的编程技术进行高效的改进，实现一种飞跃式的发展。而且还会体现出具体的优势和特点，其中包括以下几点内容：
第一，可靠性和抗干扰性。PLC具有较好的自我调节和自我诊断的能力，可以有效的适应外界环境的变化，而且不容易受到其他因素的限制。对于一些问题，可以进行自行保护和修复，另外，做好故障的检修工作还是提升系统可靠性和运行科学性的重要因素。
第二，强大的通用性、可变的控制程序，方便使用。可编程控制器设有功能齐全的软硬件设备和功能，能够实现各种控制功能，用户无需根据自己的个性化需求进行系统的改装设计就能满足其需要。并且程序的设计能够进行变换、使用户使用起来十分的简洁方便。
第三，功能强大、应用广泛。可编程控制技术具有强大的功能，不仅能够进行运算、计算、进行控制而且还能够进行智能化的自我检测自我诊断、人机交互功能。它不仅能够用于单个的机器控制、单条生产线的控制还可以进行整个生产过程甚至整个工厂的控制，可谓是应用领域和范围广泛。
第四，编程简单、理解掌握容易。现在可编写控制器主要采用的编程方法是梯形图，这种图形线路清晰明了。技术人员和工人经过简单的上岗培训就能够理解并且熟练的应用这一技术，进行程序的改编或控制技术的操作。
第五，体积小、功率低、质量轻。可编程控制器有占用空间小、功率和能耗低、质量轻方便挪动、易于安装使用等优点。
三、可编程控制器PLC在工业企业的应用
随着可编程技术的不断改进以及其可靠性高、应用领域广、操作简便、通用性强，价格不断降低和现在工业技术的需求不断增加，PLC技术现在在工业企业中已被广泛采用，在工业电气自动化过程中发挥着不可替代的作用。
1、可编程控制器PLC应用范围很广，诸如运用到水处理、输送煤炭、煤渣的清理、灰尘的去除等方面。在这些过程中离不开各种运行程序的控制、开关功能的控制，这些控制正是PLC技术的需求领域。采用可编程控制器，不仅能够控制某一运行步骤而且还能对整个火电系统进行整体的控制。例如PLC技术应用的火电系统的灰尘清除阶段，在这一阶段主要进行的控制有：吹风机的风度吹风时间长度，气化风机的方向启用和关闭时间，仓泵、加热器、各种阀门和卸灰装备的开关控制，收灰机的强度和收灰管道的压力的控制。PLC技术在除尘、除渣系统的应用给工作人员带来了极大的方便大大的减轻了劳动力，工作人员无需像原来那样亲临现场只需要在办公室里通过一台电脑就能观测到各个部分的工作状态，然后通过互联在一起的可编程控制器控制各个部分使其保持在需要的工作状态。
2、PLC在传统的机床改造方面的应用，极大地改善了传统的由继电器控制的传统机床的功能。传统的机床系统能耗大、效率低下、故障多、维护困难等缺陷。可编程控制技术在传统机床的改造中的应用能够进行有效地控制，实现了能耗低、效率高、功能和可靠性稳定等诸多优势。
四、总结
可编程控制器的智能化和通用性使得该技术未来的发展前景广阔，并且能使我们的高危作业极大的减少人员的参与。可编程控制技术不仅能够降低该类行业的风险而且能够极大地提高其效率和经济效益。相信该技术会有一个光明的未来。
自动化及应用论文
自动化应用方面的研究，有利于帮助我们更好地账号掌握好自动化的专业操作技术。下面是我推荐给大家的自动化及应用论文，希望大家有所收获。
摘要：
随着我国经济的发展，机械制造业也不断发展，如数控自动化技术的应用，使得机械制造业的精确度更高，效率得到大幅度提升，解决了传统机械制造过程中很多不能解决的难题。本文对数控自动化技术进行了简单概述，并分析了其在机械制造中的应用，对其应用发展前景进行了阐述，以期促进我国机械制造的发展。
【关键词】
机械制造；数控自动化技术；运用
提高工程机械中科学技术的占比，就是提高机械制造的综合实力。数控自动化技术的产生，将数字化技术与机械制造进行了融合，极大满足了机械制造的发展需求，比如机械产品切割中，充分利用PLC控制技术以及SCADA技术，使得工程机械进入一个全新的发展阶段，提高了工程机械的效率，为行业发展创造更为宽广的前景。然而，我国的机械制造业的水平相较于国外，发展程度相对滞后，因此，增加数控自动化技术在机械制造中的应用，有助于提高机械制造的水平。
1数控自动化技术的相关概述
数控自动化技术，就是在设备加工、设备运行等机械制造中通过数字信号、数字化编辑进行控制的自动化技术。数控自动化技术的发展，依托于计算机编程与计算机智能化的发展，比如数据逻辑判断、数据处理以及数据存储等技术。数控自动化技术区别于传统的机械制造业的地方在于，将计算机技术、自动控制技术、电子技术、检测技术等与机械制造业融于一体，实现机械制造产业智能化、自动化控制，提高了机械制造业的工作效率。这种先进的技术融合，使得机械制造在实际应用中展现出极为明显优势。从近年来数控自动化技术应用的特征看，主要表现在：
（1）经过数字信息编程的机械操作，使得施工工艺更加精确，如常见的切削用量调整，对新产品研制、换批加工等都较为适用。
（2）数控自动化技术融合了计算机技术，可以解决一些难度较大或者传统机械不能完成的零件加工问题，比如，曲面或复杂零件加工。
（3）数控自动化技术中的模块化工具，其可使工具标准化程度得以提高，且在安装与换刀等方面可节约较多时间。
2机械制造中数控自动化技术的具体运用
机械制造中，最常用的数控自动化技术有PLC技术与SCADA技术两种。下面对两种技术的应用做介绍：
2.1机械制造中PLC的运用
PLC逻辑运算效率很高，控制周期也很短，作为机电一体化的组成部分，其具有模块体积小、安装相对较为便利的特点，因此在器件连接中，操作较为简单。在当今的机械制造业中，系统构建中PLC的运用，使得整个操作系统更加简便，比如生成过程中的生产建议、生产信息，都会直接反应在系统的界面上，让操作人员直观的看到，一方面可以更好的控制生产过程，更加智能化。另一方面，在生产过程中有故障出现，系统可以准确判断故障的位置。而且，系统一旦有模块出现故障，会迅速有其它模块代替，确保整个生产过程的流畅性。机械制造系统中将PLC技术引入其中，对系统运行效率的提高可发挥明显的作用。
2.2机械制造中SCADA的运用
关于SCADA系统，它主要用于生产过程中数据的采集以及分析，系统的检测与监控，SCADA系统主要依托于计算机设备。以无人工作站系统为例，将SCADA系统应用于无人机工作站中，用于集中监控无人看守系统的正常运行，它可以实现对无线通讯基站网、电力系统配电网、铁路系统、电力系统调度网等的监测，其原理主要是将数字滤波形式引入电压控制系统中，这样系统中的无功干扰问题可被解决，系统误动现象由此减少。因为系统对生产中的数据进行采集与分析，为确保数据误差小，不受干扰，在系统运行前，要合理设置相关的检测周期、显示形式以及滤波时间等。相关人员要记录好相关工作情况下的电压变化情况。另外，在设备使用过程中，要注意因为短路或者线路异常情况造成设备的使用出现问题。因此，要求循环投切电容器，并对设备的运行进行实时监控，一旦系统有任何故障，可以第一时间进行检修，保证系统的运行。此外，数控自动化技术在很多机械制造领域都有应用，尤其是较为恶劣的生产环境，都可利用这些自动化设备完成生产任务。
3提升数控自动化技术运用效果的相关建议
数控自动化技术在机械制造中的应用，不仅提高了机械制造的精确度，解决了很多传统制造业无法解决的复杂零件难题，而且大大提高了工作效率，降低了劳动力成本。
3.1国内数控自动化技术的发展以及先进技术的引进
我国现行的数控自动化技术发展相对滞后，所以我国应该加大相关专业的技术研究投入。比如在数字化系统PLC技术与SCADA技术的基础上，进一步创新。另外，我国可以适当的建立技术共享平台，促进数控自动化技术在不同领域的技术共享，这样可以为企业节约一定的技术投入资金，促进我国各个领域的共同发展。此外，借鉴国外先进的技术，这样可保证机械制造领域中数控自动化技术的应用程度得以提高。
3.2数控自动化技术应用范围的扩大
相较于发达国家，我国数控自动化技术的应用范围较小，一方面是因为我国的自动化水平不高，另一方面由于很多机械制造企业不注重机械生产中创新与技术投入。因此，在实际的机械制造应用中，要建立技术共享平台，促进各个领域的共同发展。另外，就机械制造行业来说，数字化编程与机械制造的融合，可以发挥数字自动化技术与机械制造的各自优点，实现优势融合，达到一加一大于二的效果。典型的机械制造如数控机床、加工中心、工业机器人等，实现了工程机械的效率飞跃，使之区别于传统的工程机械产业，成为一种技术含量较高的新兴行业。如今，数字自动化技术越来越多的应用到机械制造业中，使得行业发展迅猛，为机械制造业的发展解决了很多难题。
4结束语
数控化自动技术依托于计算机设备，依靠数字化与数字编程等技术手段，实现机械制造业的科学化与智能化发展，使得机械制造业的工作精度更高，效率得到提升，解决了很多机械制造过程中的复杂难题。目前常用的技术如PLC技术或SCADA技术，使实际生产加工效率得以提高。因此，机械制造业应该加大技术上的创新与投入，并引用外国先进技术，促进我国机械制造业的快速发展。
摘要：
近年来，计算机在各个领域中的应用，加快了各个领域中的技术研发，推动了各领域的快速发展。在机电行业中，计算机信息技术在机电行业得到了充分的应用，机电自动化技术也因此被研发出来，实现了机电行业的自动化生产，大大提升了机电行业的发展水平。本文通过对机电自动化技术的发展现状进行浅要的分析，明确了机电自动化技术中仍旧存在的些许不足，并对机电自动化技术的应用优势进行了明确，探索了机电自动化技术的未来发展方向。
【关键词】
机电工程；自动化技术；技术研究；发展趋势
自动化技术在机电行业中拥有着十分重要的作用，它实现了由智能化系统代替人对机电设备进行操作，并大大提升了机电设备的可靠性与安全性，强化了机电设备的生产效率，提升了机电产品的质量，并充分解放了劳动力，成为了我们赖以发展的重要技术。但由于我国的机电自动化技术发展时间较短，因此其优势还没有得到进一步显现出来，并且在其发展过程中仍旧存在着许多的不足之处，因此其发展之路仍然较长。
1浅析机电自动化技术发展现状
当前我国的机电自动化技术水平与其他国家仍然存在着较大的差距，并且，我国的机电自动化发展还处于起步阶段，许多先进的自动化技术还没有被很好地利用到机电领域当中去。另外，我国的机电自动化技术当前主要是集中在智能化和自动化这两个方向，而与机械技术的结合不够紧密，我国的机械技术发展较为缓慢，许多先进的理论都是从其他国家中引入过来的，而我国目前对机械理论的研究依旧较为薄弱，机械人员的自身综合素质不高，缺乏创新能力与创新意识，实践能力不足等，从而使我国机电自动化发展受到了机械技术发展速度的制约，而这也是机电自动化水平无法提升的因素，还有，虽然我国民众的生活质量有了很大的提高，但民众对产品的功能和质量也有了更高的要求，而现阶段机电自动化领域所生产出来的产品，并不能满足民众对产品的要求。因此，机电自动化领域必须对产品的质量和功能要有一个更高的标准才行。虽然我国的机电自动化技术水平相比于以往有了非常大的进步，但在很多方面仍然有待提高，在发展道路上仍旧任重而道远。
2机电自动化技术的应用优势
2.1生产效率和生产水平的提升
自动化技术在机电行业的应用，能够有效提升机电设备的生产效率和生产水平，这是因为自动化技术拥有人类无法比拟的准确性和灵敏度，能够非常好地对机电设备进行灵活操作，从而大大强化了机电设备的性能，使机电设备生产出的产品更加完美，并且大幅度降低了机电设备生产产品的时间，从而极大提升了机电设备的生产效率，实现了机电行业的快速发展。
2.2可靠性和安全性的提升
众所周知，机电设备的可靠性和安全性是非常重要的，如果机电设备的可靠性不足，就会造成机电设备经常发生故障，进而增加了维修成本，并大大影响了机电设备的生产效率。而机电设备的安全性如果不足，就会在生产当中产生许多的安全隐患，致使人在使用机电设备时，容易发生安全事故，严重威胁操作人员的生命安全。而机电设备不仅仅会被利用在制造行业当中，在其他各个领域中也有广泛的应用，但是不管在哪一个领域中应用机电设备，都必须对机电设备的可靠性和安全性做出保证，而自动化技术则使机电设备的安全性和可靠性大大提升，其原因在于自动化技术能够对设备的运行状态进行实时的.自动化监控，一旦机电设备出现故障，就会进行及时诊断出来，并通过设定好的应急程序来进行解决，从而大幅度保障了机电设备的安全性与可靠性。
2.3功能更加完善多样，适用性更强
自动化技术在机电设备中的有效应用，能使机电设备的功能更加完善，并且更加多样化，能够满足不同工序的产品制作，因此其适用性也更强。这是因为通过不同自动化技术在机电设备中的应用，能够使机电设备集多种不同功能于一身，实现了一体化的控制、校验、补偿和调节功能，从而满足不同领域对机电设备的应用需求，其应用范围也更为广泛。
3机电自动化技术的发展方向
3.1智能化
机电自动化技术在未来必将向着智能化的发展方向进行发展，这是因为机器的局限性造成的，由于机器需要人类进行操作，它不会进行自主思考，只会按照规定的程序去运行。而自动化技术虽然实现了机器的自动运行，但却仍旧需要人进行简单的操作，自动化技术也不具备思考能力和数据处理能力。而人通过对自动化技术的智能研究，能够有效弥补这一不足，从而使自动化技术具备人的一定功能，使其能够对数据进行处理与分析，从而大大降低了产品的生产难度，实现了对机电设备的智能化控制，而智能化的发展方向也必将极大提高机电领域的发展水平。
3.2网络化
在信息化时代，网络的重要性不言而喻，而对机电产业来说，更要向网络化的发展方向进行的迈进，以此实现机电一体化的网络化构想，在不久的将来，必定可以利用一个小型的装置来远程操控机电设备进行生产活动，并能通过这个装置对各个机电设备的运行状态进行时实的掌控，从而使生产效率极大提高。
3.3微型化
由于有些生产设备的体积较为庞大、结构较为复杂，这增加了对这些生产设备的运输难度和管理难度，并且对这些设备的维修和维护也有很大困难，因此必须对这些生产设备的体积进行必要的缩小，以此方便运输、维修和维护。而随着技术的不断发展，这些生产设备的体积必将越来越小，并最终实现微型化的目标，这样做不仅能够方便对这些生产设备进行运输、检查和维修，还能在同样的范围内放置更多的生产设备，从而提高生产力水平。
4结语
本文通过对机电自动化技术的发展现状做出浅要的分析，明确了机电自动化技术在机电领域中的应用优势，并对机电自动化技术的未来发展方向进行了探究。自动化技术在机电领域中拥有十分重要的意义，通过自动化技术的应用能够实现机电领域生产效率的大大提升，实现规模化的生产，并能有效保障产品质量，使其功能性更加全面，质量更好，并且提升了机电设备的可靠性与安全性。自动化技术的不断研发，也使机电设备的功能越来越多，并且能够在多个领域进行有效应用。在未来，随着我国机电自动化技术越来越成熟，其优势也将被逐渐发挥出来，并将在智能化、网络化、微型化的发展道路上越行越远。
工厂自动化控制论文
自动化该专业是以自动控制理论为主要理论基础，以电子技术、计算机信息技术、传感器与检测技术等为主要技术手段，对各种自动化装置和系统实施控制。以下是我整理好的工厂自动化控制论文，欢迎大家阅读参考！
摘要： 在电气自动化控制系统在实际发展中，由于信息化技术手段以及智能化手段的实际推动。使得电气自动化控制系统逐渐走上科学化、信息化发展方向。同时，随着科技不断进步，会使得针对电气自动化控制系统相关行业的发展得到推动，实现技术更新速度的提升。现代企业在实际发展中，应该针对电气自动化控制技术进行不断完善和更新，保证设备运行高效性以及可靠性，促进电气自动化控制技术可持续发展。
关键词： 工厂 电气自动化 控制技术
正文：
一、当前电气自动化控制技术的状况与发展
早在上个世纪50年代，人们就是对电气自动化进行研究开发，而随着科学技术的不断发展，人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用的电气自动化当中，从而电气自动化控制技术进行相应的改进和完善。目前，电气自动化控制技术已经被人们广泛的应用到了各个行业当中，并且取得了不错的效果。
1.1电气自动化控制技术的实际状况
近年来，人们也将现代化的信息技术应用的到了电子自动化技术当中，这不仅有利于电气自动化系统的业务信息数据的管理，还可以对电气自动化系统的整个运行过程的实际动态进行监控，从而实现生产数据的现代化、规范化的管理。并且将信息技术应用到电气自动化当中，也可以充分的发挥出电气自动化设备的应用效果，这也有利于人们对电气自动化的控制系统的日常维护工作和检修工作的开展。此外，在当前社会经济的发展的过程中，人们也可以借助计算机技术来对电气自动化系统进行有效的控制，进而将人员工作和计算机运作紧密的结合在一起，使得人们在对电气自动化系统进行维护和检修的过程中更加便利。
1.2电气自动化控制技术的发展
目前，电气自动化技术已经得到了广泛应用，这不仅有效的促进了我国社会经济的发展，还有利于我国电气自动化技术的改革，为我国国民经济的发展提供一个持续、稳定、健康发展环境，从而进一步的强化了企业或者事业单位在当前社会主义市场经济体制中的竞争力，使其工作效率得到全面的增长。
二、电气自动化技术优势
1）实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。现代建筑电气系统结构复杂、功能多样，传统运行方式常留下管理盲区，导致故障的发生。而现代自动化技术通过“采集―处理―反馈”模块，对系统进行实时的数字化监控，能及时将控制中心的指令传达到系统，并将反馈信息同时传递到控制中心，实现对整个系统的高效控制。
2）联动性的提高。电气自动化技术将建筑中照明、配电、消防、空调等系统连接为一体，提高了其联动效果，解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节，以及紧急情况下系统的自动识别、判断，及时实现预设的应急处理方案，实现子系统间的配置与互动。
3）安全性强。因电气系统固有的危险性，操作失误、设备故障等都可能造成系统产生安全风险，而自动化控制有利于系统对异常情况做出及时反应，并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的'风险。
4）数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库，为后期优化的决策提供信息支持。
三、电气自动化控制技术研究
针对电气自动化控制技术进行实际研究，主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究，明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。
1.电气自动化控制技术基本作用
1.1 电气自动化控制系统自动控制
整个技术在企业生产过程中的使用，能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中，选用分散式控制系统进行控制，实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时，控制系统会检测故障问题，进行自动切断运行电源，保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制，实现控制过程完整性，提升生产效率性[2]。
1.2 电气自动化控制技术具有保护作用
电气设备在企业实际生产过程中，会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制，会导致系统运行出现问题，致使故障发生。这就需要安全措施进行保护，实现具体问题应对策略制定，实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中，出现的具体问题进行实际分析，通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换，保证电气系统运行安全[3]。
1.3电气自动化控制技术监督功能
电气自动化控制技术在实际使用中，内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过，也需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下，进行电气自动化控制系统下指示灯的设计，能够实现故障问题及时预警。同时，应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性，控制故障发生。这样系统设计，能够有效减少设备故障发生频率，利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。
1.4 电气自动化控制技术测量功能
保证企业生产质量以及实现高效生产，需要对于设备整个运行过程进行实时监控，保证设备运行安全性，随时对设备进行实际观察，检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用，能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因，并制定良好的控制方式，实现设备运行稳定性的提升[4]。
2. 电气自动化控制技术设计理念
电气自动化控制技术具体设计方式分为三种，分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。
2.1集中控制
集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式，其在实际控制过程中，主要优点：处理过程中由中央处理机进行集中处理，实际设计过程相对简单，并且具体保护措施设定过程中要求较低，设备运行以及维护过程相对便捷；主要弊端：由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理，处理器工作量巨大，导致处理器运行压力增加，导致处理速度缓慢，生产投资加大。同时，在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性，错误操作机率提升。 2.2 远程控制
远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用，优点：远程控制实际组态灵活，并且节省电缆，节约成本，并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端：由于远程控制电气设备实际通讯量较大，使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求，不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用，导致应用范围降低。
2.3 现场总线控制
以太网技术以及现场总线技术的应用，对于电气设备的发展具有重要意义，实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析，实现现场总线设备有效控制，其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且智能设备在实际安装当中具有较好效果，实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性，不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现，实现电气自动化控制技术的有效发展。
四、建筑电气自动化控制的发展方向
随着科技的不断发展，建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展，自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Windows平台越来越普及的背景下，可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来，这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广，建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。 另外，实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及，自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看，自动化控制技术将应用于多个领域中。此外，相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进，使之更好的适应社会发展的需要，在提高生产率的同时还要降低生产成本，从而有效扩大产品的市场占有率。
结束语：
由于自动化控制技术在实际应用的过程中，容易受到各方面因素的影响，而出现许多问题，因此我们就要采用合理有效的解决措施，来确保电气自动化控制系统的正常运行。随着社会的不断发展，电气自动化控制技术也已经广泛的被人们应用到各个领域当中，这虽然有效的促进了我国国民经济的增长，但大大的降低了工作人员的劳动强度。
参考文献；
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我有，很详细的可以给你帮助的 怎么发给你
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)
麻烦把基于三菱PLC的 60秒旋转电子钟的设计发给我谢谢
可编程逻辑控制器(PLC)，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。工作原理当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。一、输入采样阶段在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。二、用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。三、输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。功能特点可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。1.使用方便，编程简单采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。2.功能强，性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。4.可靠性高，抗干扰能力强传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。5.系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。6.维修工作量小，维修方便PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故
答辩概要简明扼要（一两句话）说明： 研究背景 研究意义 研究目标 研究问题 研究框架（1） 研究的展开思路 和论文结构 相关概念（1） 若有特别专业或者要特别说明的概念，可以解释。一般无须。 研究综述（1） 简要说明国内外相关研究成果，谁、什么时间、什么成果。 最后很简要述评，引出自己的研究。 研究方法与过程（1-2） 采用了什么方法？在哪里展开？如何实施？ 主要结论（3-5） 自己研究的成果，条理清晰，简明扼要。 多用图表、数据来说明和论证你的结果。 系统演示 若是系统开发者，则需要提前做好安装好演示准备，在答辩时对主要模块作一演示1－2分钟。 问题讨论（1） 有待进一步讨论和研究的课题。 致谢（1） 答辩一般要领 一、开场白各位老师，上午好！我叫……，是……级……班的学生，我的论文题目是……。论文是在……导师的悉心指点下完成的，在这里我向我的导师表示深深的谢意，向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢，并对四年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇报，恳请各位老师批评指导。二、 内容 首先，我想谈谈这个毕业论文设计的目的及意义。……其次，我想谈谈这篇论文的结构和主要内容。本文分成……个部分.第一部分是……。这部分主要论述……第二部分是……。这部分分析……第三部分是……PS:本部分照着摘要念应该没什么问题三、 结束语最后，我想谈谈这篇论文和系统存在的不足。这篇论文的写作以及修改的过程，也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然，我尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作，但论文还是存在许多不足之处，有待改进。请各位评委老师批评指正，让我在今后的学习中学到更多。 谢谢！
1、PLC是逻辑可编程控制器的英文缩写，简单说就是一块内存和cpu，由电脑或便携式编程设备编写程序，称之为T型图，编写好后用专用链接线导入PLC，然后接通PLC控制电路，以PLC控制接触器等控制设备，实现控制大电流回路的目的2、具体原理：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
PLC的工作原理为：当PLC控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
1、输入采样阶段
在输入采样阶段，PLC控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。
2、用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
3、输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
扩展资料：
PLC的基本结构为：
1、中央处理单元
中央处理单元(CPU)是PLC控制器的控制中枢。它按照PLC控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
2、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
3、电源
PLC控制器的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
4、程式输入装置
负责提供操作者输入、修改、监视程式用作的功能。
5、输入\输出回路
负责接收外部输入元件信号和负责接收外部输出元件信号。
参考资料来源：百度百科-PLC系统
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0.3MP）、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I0.0 停市电信号 Q0.0 油门加速 I0.1 接近开关 （旋转编码器） O0.1 油门减速 I0.2 接近开关** （旋转编码器）** Q0.2 启动电机 I0.3 电压正常 Q0.3 合闸 I0.4 油压低 Q0.4 分闸 I0.5 水温高 Q0.5 停机电磁铁 I0.6 手动/自动 Q0.6 故障信号 I0.7 启动按钮 Q0.7 I1.0 加速按钮 Q1.0 I1.1 减速按钮 Q1.1 I1.2 停机按钮 I1.3 合闸按钮 I1.4 分闸按钮 I1.5 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，0.5秒一个周期测速，如采用旋转编码器则0.1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的,一百多份,有用的话,加分给我,1. 基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制2. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文3. PLC电梯控制毕业论文4. 基于plc的五层电梯控制5. 松下PLC控制的五层电梯设计6. 基于PLC控制的立体车库系统设计7. PLC控制的花样喷泉8. 三菱PLC控制的花样喷泉系统9. PLC控制的抢答器设计10. 世纪星组态 PLC控制的交通灯系统11. X62W型卧式万能铣床设计12. 四路抢答器PLC控制13. PLC控制类毕业设计论文14. 铁路与公路交叉口护栏自动控制系统15. 基于PLC的机械手自动操作系统16. 三相异步电动机正反转控制17. 基于机械手分选大小球的自动控制18. 基于PLC控制的作息时间控制系统19. 变频恒压供水控制系统20. PLC在电网备用自动投入中的应用21. PLC在变电站变压器自动化中的应用22. FX2系列PCL五层电梯控制系统23. PLC控制的自动售货机毕业设计论文24. 双恒压供水西门子PLC毕业设计25. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文26. 基于PLC的三层电梯控制系统设计27. PLC控制自动门的课程设计28. PLC控制锅炉输煤系统29. PLC控制变频调速五层电梯系统设计30. 机械手PLC控制设计31. 基于PLC的组合机床控制系统设计32. PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用33. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计34. PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用35. PLC在船用牵引控制系统开发中的应用36. 智能组合秤控制系统设计37. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用38. 自动送料装车系统PLC控制设计39. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用40. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用41. PLC电梯控制毕业论文42. 基于PLC的电机故障诊断系统设计43. 欧姆龙PLC控制交通灯系统毕业论文44. PLC在配料生产线上的应用毕业论文45. 三菱PLC控制的四层电梯毕业设计论文46. 全自动洗衣机PLC控制毕业设计论文47. 工业洗衣机的PLC控制毕业论文48. 《双恒压无塔供水的PLC电气控制》49. 基于三菱PLC设计的四层电梯控制系统50. 西门子PLC交通灯毕业设计51. 自动铣床PLC控制系统毕业设计52. PLC变频调速恒压供水系统53. PLC控制的行车自动化控制系统54. 基于PLC的自动售货机的设计55. 基于PLC的气动机械手控制系统56. PLC在电梯自动化控制中的应用57. 组态控制交通灯58. PLC控制的升降横移式自动化立体车库59. PLC在电动单梁天车中的应用60. PLC在液体混合控制系统中的应用61. 基于西门子PLC控制的全自动洗衣机仿真设计62. 基于三菱PLC控制的全自动洗衣机63. 基于plc的污水处理系统64. 恒压供水系统的PLC控制设计65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序67. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序68 景观温室控制系统的设计69. 贮丝生产线PLC控制的系统70. 基于PLC的霓虹灯控制系统71. PLC在砂光机控制系统上的应用72. 磨石粉生产线控制系统的设计73. 自动药片装瓶机PLC控制设计74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计75. PLC控制的自动罐装机系统76. 基于CPLD的可控硅中频电源77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序79. PLC在板式过滤器中的应用80. PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计82. 基于PLC的贮料罐控制系统83. 基于PLC的智能交通灯监控系统设计
智能水位控制系统毕业设计一、水位智能检测系统设计原理�实验证明，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它们的存在使水导电。本控制装置就是利用水的导电性完成的。�如图1所示，虚线表示允许水位变化的上下限。在正常情况下，应保持水位在虚线范围之内。为此，在水塔的不同高度安装了3根金属棒，以感知水位变化情况。图1 水位检测原理图其中B棒处于下限水位，C棒处于上限水位，A棒接+5V电源，B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。�水塔由电机带动水泵供水，单片机控制电机转动以达到对水位控制之目的。供水时，水位上升。当达到上限时，由于水的导电作用，B、C棒连通+5V。因此，b、c两端均为1状态，这时应停止电机和水泵工作，不再给水塔供水。当水位降到下限时，B、C棒都不能与A棒导电，因此，b、c两端均为0状态。这时应启动电机，带动水泵工作，给水塔供水。当水位处于上下限之间时，B棒与A棒导通，b端为1状态。C端为0状态。这时，无论是电机已在带动水泵给水塔加水，水位在不断上升；或者是电机没有工作，用水使水位在不断下降。都应继续维持原有的工作状态。�二、基于单片机控制的水塔水位控制系统�1�单片机控制电路�水塔水位控制的电路如图2所示。�2�前向通道设计图2 水塔水位控制电路由于所采用的信号是频率随水位变化而变的脉冲信号（开关量），因此电路设计中省去了A/D�转换部分，这不仅降低了硬件电路的成本，而且由于采用数字脉冲信号通信，提高了系统的抗干扰能力、稳定性和精度。�输入的可变脉冲信号送到8031的P10和P11脚电平，当接收到信号时，输入脉冲使其输出高电平，而无信号输入时，无触发脉冲，此时翻转为低电平。程序控制8031周期性地对P11和P10脚电平进行采样，达到控制的目的。�3.微机控制数据处理部分�在电路设计中，充分利用8031已有端口的作用，同时也考虑扩展，做到尽可能节省元件，不仅可降低成本，而且提高可靠性。(1)使用8031单片机。水塔水位控制的电路如图3—1。接受电路得到的是频率随水位变化的调频脉冲，它反映了贮水池水位的高度，对其进行信号处理，便能实现对水位的控制及故障报警等功能。要完成此一工作，最佳的选择是采用微机控制，实验中是以MCS—51系列弹片机8031作CPU。对接受的信号进行数据处理，完成相应的水位控制、故障报警等功能。8031芯片的内部结构框图见图3所示。�由图3可大致看到：它含运算器、控制器、片内存储器、4个I/O接口、串行接口定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。图中SP是堆栈指针寄存器，栈区占用了片内RAM的部分单元；未见通用寄存器（工作寄存器），因单片机片内有存储器，与访问工作寄存器一样方便，所以就把一定数量的片内RAM字节划作工作寄存器区；PSW是程序状态字寄存器，简称程序状态字，相当于其他计算机的标志寄存器；DPTR是数据指针寄存器，在访问片外ROM、片外RAM、甚至扩展I/O接口时特别有用；B寄存器又称乘法寄存器，它与累加器A协同工作，可进行乘法操作和除法操作。实验中8031时钟频率为6MHz。由于8031没有内部ROM，因此需外扩展程序存储器。本系统采用2732EPROM扩展4K程序存储器，对应地址空间为0000H～0FFFH。（2）74LS373作为地址锁存器。74LS373片内是8个输出带三态门的D锁存器，其结构示意图见图4所示。当使能端G呈高点平时锁存器中的内容可更新，而在返回低电平瞬间实现锁存。如此时芯片的输出控制端为低，也即输出三态门打开，锁存器中的地址信息便可经由三态门输出。除74LS373外，84LS273、8282、8212等芯片也可用作地址锁存器，但使用时接法稍有不同，由于接线稍繁、多用硬件和价格稍贵，故不如74LS373用的普遍。 图3 8031芯片内部结构框图（3）两个水位信号由P10和P11输入，这两个信号共有四种组合状态。如表3—1所示。其中第三种组合（b=1、c=0）正常情况下是不能发生的，但在设计中还是应该考虑到，并作为一种故障状态。�表3-1 水位信号状态表C(P11) B(P10) 操作 0 0 电机运转 0 1 维持原状 1 0 故障报警 1 1 电机停转 （4）控制信号由P12端输出，去控制电机。为了提高控制的可靠性，使用了光电耦合。4.报警电路�本系统采用发光二极管，当控制电路出现故障状态时，P13置零，发光二极管导通，发光报警。�5.软件设计�一个应用系统，要完成各项功能，首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持，尤其是微机应用高速发展的今天，许多由硬件完成的工作，都可通过软件编程而代替。甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作，用软件编程有时会变得很简单，如数字滤波，信号处理等。因此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源，采用MCS—51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。这个系统程序由主控程序、延时子程序组成。其中主控程序是核心。由它控制着整个系统程序的运行和跳转。流程图如图5所示。包括系统初始化，数据处理，故障报警等。�电路具体工作情况如下：�① 当水位低于B时，由于极棒A和C、A和B之间被空气绝缘，P10和P11得到低电平，全置0，单片机控制电路使P12置零，继电器吸合，启动水泵向水塔灌水；�② 当水位高于B低于C时，P10置1，P11置0，继电器常开触电自保，因此升到B以上时，继电器并不立即释放，电极仍然供水；③ 当水位达到C时，P10 、P11均置1，单片机控制电路使P12置1，继电器释放，水泵停止工作；�④ 用水过程中，水位降到C以下，P11置0，P10置1，维持原状，电机不工作，直到降到B以下，如此循环往复。�系统出现故障时，由P13置零，输出报警信号，驱动一支发光二极管进行光报警。三、结束语�现代传感技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息处理技术和新工艺、新材料的发展为智能检测系统的发展带来了前所未有的奇迹。在工业、国防、科研等许多应用领域，智能检测系统正发挥着越来越大的作用。检测设备就像神经和感官，源源不断地向人类提供宏观与微观世界的种种信息，成为人们认识自然、改造自然的有力工具。现代的广义智能检测系统应包括一切以计算机（单片机、PC机、工控机、系统机）为信息处理核心的检测设备。因此，智能检测系统包括了信息获取、信息传送、信息处理和信息输出等多个硬、软件环节。从某种程度上来说，智能检测系统的发展水平表现了一个国家的科技和设计水平。�本课题研究的内容是“智能水位控制系统”。水位控制在日常生活及工业领域中应用相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而以往水位的检测是由人工完成的，值班人员全天候地对水位的变化进行监测，用有线电话及时把水位变化情况报知主控室。然后主控室再开动电机进行给排水。很显然上述重复性的工作无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费。同时也容易出差错。因此急需一种能自动检测水位，并根据水位变化的情况自动调节的自动控制系统，我所研究的就是这方面的课题。�水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。本实验采用两种方法（单片机和时基集成电路）进行主控制，在水池上安装一个自动测水位装置。利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台应用单片微机或时基集成电路对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、控制及故障报警等功能。�参考文献�1.丁元杰 单片微机原理及应用 机械工业出版社 2000�2.腾召胜 罗隆福 智能检测系统与数据融合 机械工业出版社 20003.孙虎章 自动控制原理 中央广播电视大学出版社 1999
来自《计算机工程应用技术》污水处理自动控制系统的设计何宇锋( 西南科技大学国有资产管理处, 四川绵阳621010)摘要: 介绍了一个污水处理自动控制系统的设计, 首先介绍了污水处理工艺流程, 然后对污水处理自动控制系统进行设计, 最后对控制系统的软件进行了开发。关键词: 污水处理系统; 自动控制; PLC中图分类号: TP273 文献标识码: A 文章编号: 1009- 3044(2008)10- 20180- 03The Design of Automatic Controlling System in Wastewater Tr eatmentHE Yu- feng(Southwest University of Science and Technology,Management Section of State Assets,Mianyang 621010,China)Abstr act:This paper designed a Automatic Controlling System in Wastewater treatment.Firstly, it introduced the sewage treatment technique'selection, Secondly, it analyzed detailedly the design of Automatic Controlling System in Wastewater Treatment, in the end it discussedon the software of sewage treatment control system .Key words:sewage treatment control system;Automatic Controlling;PLC随着现代工业和城市建设的发展, 我国水污染问题日趋严重; 同时我国是一个水资源极其匾乏的国家, 水污染严重和水资源的短缺已经成为严重制约我国社会经济持续发展、影响人民生活和身体健康的突出问题。因此建设污水处理自动控制系统对改善环境、建立可持续发展社会、繁荣经济都具有重要意义。1 污水处理工艺流程按处理程度, 污水处理一般可划分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理和污泥处理及处置。其中, 预处理主要包括: 粗格栅、细格栅、沉砂池; 一级处理主要包括: 初沉池; 二级处理主要包括: 生物滤池、曝气池和二沉池; 深度处理: 常用的工艺有混凝沉淀和过滤。污泥处理主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或卫生填埋。通过对需求进行详细的调研, 决定污水处理工艺流程应包括粗格栅、沉砂池、细格栅、初沉池、生物滤池、提升泵房、曝气池、二沉池等, 结构图如图1 所示:图1 污水处理工艺流程图2 控制系统设计污水处理系统控制对象既有开关量又有模拟量, 既有开环控制又有闭环控制; 在系统运行期间有大量的参数需要加以检测和控制, 通过综合考虑, 决定采用图2 所示的控制系统。系统包括两套CPU412 控制器, 三条通讯链路, 即主系统与从站通讯链路( PROFIBUS1) 、备用系统与从站通讯链路( PROFIBUS2) 、主系统与备用系统的数据同步通讯链路(MPI 或PROFIBUS 或Ethernet) 。三个ET200M 从站, 每个从站包括两个IM153- 2 接口模块和若干个I/O 模块。工程师站通过上位机监控软件实现对全厂设备的监控、水质数据记录、生产报表等功能; 自动控制柜是整个自动控制系统的核心部分, 整个污水厂设备的工艺控制、逻辑判断、在线检测仪表数据的采集以及控制站之间的通信都是通过自动控制柜来完成, 自动控制柜中最重要的设备是PLC; 工程师站所需要的数据主要由自动控制柜中的PLC 通过工业以太网传递过来, 而工程师站完成对现场设备的控制也是通过对PLC 中相应设备的程序地址写值来实现。工程师站要完成控制功能只能向PLC 发送相应的命令, 然后由PLC 判断此时是否应该执行此控制, 条件成立则执行, 否则向工程师站发出拒绝。自动控制系统的功能主要是由PLC 来完成,即使网络发生故障, PLC 也可以按照实现编好的程序进行控制。2.1 PLC 控制系统硬件介绍可编程逻辑控制器( Programmable Logic Controller, PLC) 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, 它采用了可编程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令, 并通过数字式和模拟式的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程。收稿日期: 2008- 02- 28作者简介: 何宇锋( 1977- ) , 男, 四川绵阳人, 助教, 工学学士, 主要研究方向: 计算机应用。180本栏目责任编辑: 贾薇薇计算机工程应用技术根据对控制系统工艺特点和现场生产的条件, 本系统采用了S7- 400 PLC 作为主站, 从站采用有源底板总线的方式将各模块从物理上和电气上连接起来, 每块信号模块都带有总线连接器。安装时先将有源底板装入导轨, 然后依次将各模块插入, 最后将这组模块固定在导轨上。2.1.1 中央处理器CPU412- 2DPS7- 400 有7 种不同类型的CPU, 分别适用于不同等级的控制要求。本系统考虑可靠性以及项目成本, 使用了CPU412- 2DP, 该CPU 模块集成了MPI 和PROFIBUS- DP 接口, MPI 可以连接计算机、操作面板和其他的S7- 400 或者300 控制器。2.1.2 通讯模块CP443- 1用于将SIMATIC S7- 400 连接到以太网上, 是工业以太网总线系统的通讯处理器, 具有独立处理经过工业以太网的数据业务。它有自己的微处理器, 因而能减轻CPU 的通讯任务和进一步的连续扩展。2.1.3 ET200M 通讯模块ET200M 是多通道模块化的分布式I/O, 采用S7- 300 全系列模块, 最多可扩展8 个模块, 可以连接256 个I/O 通道。2.1.4 32 路开关量输入模块SM321 DI×32 DC12V数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器, 例如二线式光电开关和接近开关等。2.1.5 数字量输出模块SM322 DO×32 DC24VSM322 数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电机、电动机启动器等负载。2.1.6 模拟量输入模块模拟量输入模块用于将模拟量信号转换CPU 内部处理用的数字信号, 其主要组成部分是A/D 转换器。2.1.7 模拟量输出模块模拟量输出模块用于将CPU 送给它的数字信号转换成为比例的电流信号或者电压信号, 对执行机构进行调节或控制, 其主要组成部分是D/A 转换器。2.1.8 电源模块PS407 4A 和电源模块PS307 5A电源模块通过背板总线向S7- 300/400 模块提供DC5V 和DC24V 电源。3 软件设计控制系统的软件开发包括下位机PLC 程序设计和上位机监控界面的开发。PLC 程序设计与开发是在编程软件STEP7 环境下实现的, 主要完成系统工艺的控制要求。3.1 PLC 控制程序的开发3.1.1 PLC 的工作原理PLC 的工作过程可分为建立I/0 映像区、循环扫描。I/O 映像区的大小由用户程序确定, 对于系统的每一个输入或输出点总有输入或输出映像区的某一位与之对应, PLC 在执行用户程序时所需要的外部信息取自于I/O 映像区, 而不直接与外部设备发生关系。I/O 映像区的建立, 使PLC 工作时只和有关地址单元内所存信息状态发生关系, 系统输出也是只给内存某一地址单元设定一个状态。PLC 上电后在系统程序的监控下, 周而复始地按规定的顺序对系统内部的各种任务进行查询、判断和执行, 用户程序执行、输入/输出信息处理。3.1.2 PLC 控制程序开发下位机是整个控制系统的核心部分, 负责完成所有的控制功能和现场数据采集功能。控制器控制程序编制的好坏, 直接影响到控制速度和控制效果, 也同时将影响到以后的维护工作。按照污水处理的工艺流程, 将程序分成若干个子程序模块和公用子程序模块, 各个工艺段之间的控制程序互相不影响, 独立运行, 各模块相互独立, 分别控制着某一操作单元, 各操作单元有自动与手动两种运行方式, 当某一操作单元选用手动时, 相应的程序模块不予运行, 这样, 当某一单元操作出现故障时, 可及时从整个系统中脱离,增加了系统的可靠性。PLC 控制程序的算法如下:(1)首先, 判断粗格栅是否自动控制, 若为自动控制, 则执行粗格栅自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;(2)判断沉砂池是否自动控制, 若为自动控制, 则执行沉砂池自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;图2 控制系统硬件结构图181电脑知识与技术计算机工程应用技术本栏目责任编辑: 贾薇薇( 上接第172 页)示波器的红线接在VGA 发射口的1 脚, 黑线既接地线接在VGA 口的10 脚, 把SW[17]置1 状态, SW[1], SW[0]最好置0 态, 下载POF 文件后, 就可用示波器观察波形, 出来的应该是1M左右的调制波形。可能由于信息采集过快, 眼睛无法看到采集的趋势。实验还做了个400HZ 的信号, 用1M的载波来进行调制, 来验证该试验能否成功, 400HZ 的载波产生类似1M载波的产生方法, 然后两者进行调制, 调制公式为: VGA_R=(SINE*((MOD_OUT+256)<<1))>>10;SINE 是1M载波输出口, MOD_OUT 是400HZ 的要调制信号,用示波器观察输出的波形即可。该观察到的调制波形如下:图2 调制波形参考文献:[1] 夏宇闻.Verilog 数字系统设计教程[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2003.[2] 王冠,黄熙,王鹰.Verilog HDL 与数字电路设计[M].北京:机械工业出版社,2005.[3] Michael John Sebastian Smith.Application- Specific Integrated Circuits[M].电子工业出版社,2004.[4] 谢永瑞.VLSI 概论[M].北京:清华大学出版社,2002.[5] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2002.[6] 褚振勇,翁木云.FPGA 设计与应用[M].西安: 西安电子科技大学出版社,2002.[7] 徐欣.基于FPGA的嵌入式系统设计[M].北京: 清华大学出版社,2004.(3)判断细格栅是否自动控制, 若为自动控制, 则执行细格栅自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;(4)判断初沉池是否自动控制, 若为自动控制, 则执行初沉池自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;(5)判断生物滤池是否自动控制, 若为自动控制, 则执行生物滤池自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;(6)判断提升泵房是否自动控制, 若为自动控制, 则执行提升泵房自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;(7)判断曝气池是否自动控制, 若为自动控制, 则执行曝气池自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;(8)判断二沉池是否自动控制, 若为自动控制, 则执行二沉池自动控制程序, 否则, 则执行手动控制;3.2 上位机监控软件开发上位机监控界面采用组态软件WinCC 进行开发, 完成对系统现场数据的采集以及控制工艺流程的实时监控。西门子视窗控制中心SIEMENS WinCC 是一个集成的人机界面(HMI)系统和监控管理系统。WinCC 提供各种PLC 驱动程序, 因此使PLC 与上位机联接变得非常容易。由于监控系统要求覆盖几乎整个工艺流程, 因此在结构规划时紧紧围绕合理地安排信息反映形式, 既要实现所有的功能模块又要保证监控系统的安全可靠运行。根据污水处理厂的自身工艺和控制系统对上位机软件的要求, 上位机监控软件主要由登录管理模块、预测模块、监控界面、趋势、报警、报表、数据库、系统帮助等模块组成。4 结语污水处理是一项紧迫性的任务, 它可以避免环境恶化和更大的经济与资源损失, 污水处理自动控制系统是保证水资源长期不受污染和水资源持续再生的重要保证。因此, 对污水处理自动控制技术的研究具有极其重要的现实意义。参考文献:[1] 徐新阳,等.污水处理工程设计[M].北京:化学工业出版社,2003.[2] 廖常初.57- 300/400 PLC 应用技术[M].北京:机械工业出版社,2005.[3] 苏昆哲,等.深入浅出西门子WinCC V6[M].北