plc課程設(shè)計(jì)--plc控制化工工藝過(guò)程

1、<p>　　課程名稱：PLC控制化工工藝過(guò)程</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展， PLC已在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用，而且所占比重在迅速的上升。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，也可以說(shuō)它是一種用程序來(lái)改變控制功能的計(jì)算機(jī)，也可以說(shuō)它是一種專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)行的電子系統(tǒng)，

2、它采用可編程程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)用戶指令，通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入/輸出完成確定的邏輯順序、定時(shí)、記數(shù)、運(yùn)算和一些確定的功能來(lái)控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。</p><p>　　由于PLC的性能優(yōu)越，兼具計(jì)算機(jī)的功能完備，靈活性強(qiáng)，通用性好和繼電接觸器控制簡(jiǎn)單易懂，維修方便等雙重優(yōu)點(diǎn)，形成以微電腦為核心的電子控制設(shè)備。PLC技術(shù)在世界上己廣泛應(yīng)用，成為自動(dòng)化系統(tǒng)中的基本電控裝置PLC在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際生活中有著廣

3、泛的應(yīng)用，由于PLC具有編程軟件采自易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言、控制靈活方便、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，現(xiàn)在的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制多采用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文所介紹的PLC控制化工工藝過(guò)程是根據(jù)實(shí)際要求利用PLC的實(shí)時(shí)控制盒順序處理功能，完成系統(tǒng)控制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 存儲(chǔ)器 編程</p><p><b>　　目 錄</b></p

4、><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的名稱以及來(lái)源…………………………………………5</p><p>　　1.2 研究的意義以及目的…………………………………………6</p><p>　　1.3 PLC的基本應(yīng)用和發(fā)展方向………………………………… 7</p><

5、;p>　　1.4 設(shè)計(jì)課題的要求及主要任務(wù)…………………………………8</p><p>　　第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 控制方案的選擇………………………………………………10</p><p>　　2.2 PLC的型號(hào)選擇以及硬件配 置………………………………12</p><p>　　2.3 PLC的 I/O點(diǎn)

6、分配及其接線圖………………………………15</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 工藝流程圖設(shè)計(jì)………………………………………………18</p><p>　　3.2 外圍接線電氣原理圖…………………………………………19</p><p>　　3.3 控制面板布置示意圖…………………………………………19&

7、lt;/p><p>　　3.4 控制系統(tǒng)程序梯形圖…………………………………………20</p><p>　　3.5 系統(tǒng)調(diào)試………………………………………………………22</p><p>　　第四章 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)</p><p>　　4.1 系統(tǒng)故障的概念………………………………………………23</p><p>

8、;　　4.2 系統(tǒng)故障分析及處理…………………………………………23</p><p>　　4.3 系統(tǒng)干擾性的分析和維護(hù)……………………………………25</p><p><b>　　第五章 </b></p><p>　　結(jié)束語(yǔ)…………………………………………………………26</p><p>　　總結(jié)……………………………

9、……………………………………27</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………… 29</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應(yīng)產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，產(chǎn)品生產(chǎn)正在向縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方向發(fā)展。在煉油、化工、制藥等行業(yè)中,多種液體混

10、合是必不可少的工序, 而且也是其生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì), 以致現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境十分惡劣, 不適合人工現(xiàn)場(chǎng)操作。另外, 生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有混合精確、控制可靠等特點(diǎn), 這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。所以為了幫助相關(guān)行業(yè), 特別是其中的中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)多種液體混合的自動(dòng)控制, 從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動(dòng)配料勢(shì)必就是擺在我們眼前的一大課題。</p><

11、p>　　計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)給大規(guī)模工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)了曙光。1968年，美國(guó)最大的汽車制造廠商通用汽車（GM）公司提出了公開(kāi)招標(biāo)方案，設(shè)想將功能完備、靈活、通用的計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器便于使用的特點(diǎn)相結(jié)合，把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，生產(chǎn)一種新型的工業(yè)通用控制器，使人們不必花費(fèi)大量的精力進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程，也能像繼電器那樣方便地使用。這個(gè)方案首先得到了美國(guó)數(shù)字設(shè)備（DEC）公司的積極響應(yīng)，并中標(biāo)

12、。該公司于1969年研制出了第一臺(tái)符合招標(biāo)要求的工業(yè)控制器，命名為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC（有的稱為PC），并在GM公司的汽車自動(dòng)裝配線上試驗(yàn)獲得了成功。</p><p>　　PLC一經(jīng)出現(xiàn)，由于它的自動(dòng)化程度高、可靠性好、設(shè)計(jì)周期短、使用和維護(hù)簡(jiǎn)便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備受國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)人員和工業(yè)界廠商的極大關(guān)注，生產(chǎn)PLC的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中的應(yīng)用，使PLC的功能不斷得到增強(qiáng)，產(chǎn)品得到

13、飛速發(fā)展。</p><p>　　采用基于PLC的控制系統(tǒng)來(lái)取代原來(lái)由單片機(jī)、繼電器等構(gòu)成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和可維護(hù)性。對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動(dòng)水平有很大的幫助，同時(shí)又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。用PLC進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制的實(shí)例很多，在冶金、輕工、化工、鐵路等行業(yè)幾乎都需用到它，如燈光照明、機(jī)床電控、食品加工、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、液體混合自動(dòng)

14、配料系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線等方面的邏輯控制，都廣泛應(yīng)用PLC來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設(shè)計(jì)是將PLC用于多種液體混合灌裝設(shè)置的控制，對(duì)學(xué)習(xí)與實(shí)用是很好的結(jié)合。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的主要研究范圍及要求達(dá)到的技術(shù)參數(shù)有(1)使液體灌裝機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效的灌裝；(2)滿足灌裝的各項(xiàng)技術(shù)要求；(3) 具體內(nèi)容包括多種液體混合控制方案的設(shè)計(jì)、軟硬件電路的設(shè)計(jì)、常見(jiàn)故障分析等等。</p><p>

15、;　　1.1課題的名稱及來(lái)源:</p><p>　　課題的名稱：《PLC控制化工工藝過(guò)程》</p><p>　　課題的來(lái)源：在國(guó)內(nèi)的許多化工廠，水泥廠，鋼廠，尤其是國(guó)有老廠，其控制系統(tǒng)還在使用過(guò)時(shí)的模擬控制，甚至是全人工控制。人工控制由于人員過(guò)多效益過(guò)低，生產(chǎn)的產(chǎn)品不夠精確，安全隱患大增加了系統(tǒng)故障的可能性，還有就是工廠的試驗(yàn)設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備存在一定的相差度，以致影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。而

16、隨著產(chǎn)品性能的提高，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)控制已達(dá)不到系統(tǒng)要求。隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，控制系統(tǒng)開(kāi)始由傳統(tǒng)控制向自動(dòng)（數(shù)字）控制方向發(fā)展。</p><p>　　1.2研究的意義以及目的:</p><p>　　以可編程序控制器為主要控制裝置所構(gòu)成的控制系統(tǒng)為可編程序控制系統(tǒng)或PLC控制統(tǒng)?？删幊炭刂破?PLC)控制系統(tǒng)以其運(yùn)行可靠、易學(xué)易用、抗干擾性

17、強(qiáng)等特點(diǎn),在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　目前，國(guó)外的可編程自動(dòng)控制設(shè)備技術(shù)順應(yīng)時(shí)代潮流，與計(jì)算機(jī)技術(shù)同步發(fā)展，向著通用化、模塊化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向迅猛發(fā)展。國(guó)內(nèi)的發(fā)展從全盤引進(jìn)、仿制到自行研究，取得了舉世矚目的成績(jī)，但從整體上看，我們?cè)诩夹g(shù)性能、制造工藝等方面與國(guó)際先進(jìn)水平還存在很大差距。眾所周知，我國(guó)的生產(chǎn)力水平還不是很高，特別是80年代以前的國(guó)有大中型企業(yè)，出于人才和經(jīng)濟(jì)

18、因素的考慮，還有很多的廠礦企業(yè)正在使用著原有的落后設(shè)備和技術(shù)。因此，改變?cè)械穆浜笤O(shè)備和技術(shù)，設(shè)計(jì)以可編程序器與計(jì)算機(jī)結(jié)合的自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高工業(yè)自動(dòng)化的程度，對(duì)加速我國(guó)盡早成為現(xiàn)代化工業(yè)強(qiáng)國(guó)意義重大。</p><p>　　本課題《PLC控制化工工藝過(guò)程》,其目的就是以PLC為核心，配合智能儀表，完成系統(tǒng)功能控制，狀態(tài)顯示，信息檢測(cè)和報(bào)警硬件組建所需要的PLC和傳感器等元件的選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工工藝的自動(dòng)控制以及運(yùn)行

19、狀態(tài)的檢測(cè)功能和顯示功能。用PLC對(duì)化工工藝過(guò)程進(jìn)行控制，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、服務(wù)功能增強(qiáng)、系統(tǒng)的可靠性大大提高，且節(jié)省了成本，使化工工藝系統(tǒng)的性能價(jià)格比提高。尤其在集散控制系統(tǒng)中，利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可方便地進(jìn)行集中監(jiān)控管理。</p><p>　　1.3PLC的基本應(yīng)用和發(fā)展方向:</p><p><b>　　PLC的基本應(yīng)用：</b></p><

20、p>　　可編程控制器是一種專門用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。由于它能滿足設(shè)備使用環(huán)境的要求和控制的復(fù)雜、可靠性,在現(xiàn)代的工業(yè)控制系統(tǒng)中大量應(yīng)用,前景非常廣闊。</p><p>　　最初，PLC主要用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用如今，PLC不僅用于開(kāi)關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實(shí)現(xiàn)大范圍、跨地域的控制用PLC進(jìn)行開(kāi)關(guān)量

21、控制實(shí)例是很多的，冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。</p><p>　　PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因。</p><p><b>　　PLC發(fā)展方向：</b></p><p>　　由于工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)需求的多樣性，PLC的發(fā)展方向有

22、兩個(gè)：</p><p>　　1、朝著小型、簡(jiǎn)易、價(jià)格低廉方向發(fā)展。近年來(lái)，單片機(jī)的出現(xiàn)，促進(jìn)了PLC向緊湊型發(fā)展，體積減小，價(jià)格降低，可靠性不斷提高。這種PLC可以廣泛取代繼電器控制系統(tǒng)，應(yīng)用于單機(jī)控制和規(guī)模比較小的自動(dòng)線控制，如日本立石公司的C20P\C40P\C60P\C20H\C40H等。</p><p>　　2、朝著大型、高速、多功能方向發(fā)展。大型的PLC一般為多處理器系統(tǒng)，由字處

23、理器、位處理器和浮點(diǎn)處理器等組成，有較大的存儲(chǔ)能力和功能很強(qiáng)的輸入輸出接口。通過(guò)豐富的智能外圍接口，可以獨(dú)立完成位置控制、閉環(huán)調(diào)節(jié)等特殊功能；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口，可級(jí)連不同類型的PLC和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)，適用于大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)，如霍尼韋爾的9000系列等。</p><p>　　從PLC的發(fā)展趨勢(shì)看，PLC控制技術(shù)將成為今后工業(yè)自動(dòng)化的主要手段。在未來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和CAD/

24、CAM技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)課題的要求及主要任務(wù)：</p><p>　　裝置及工藝過(guò)程簡(jiǎn)介：</p><p>　　圖1.4.1是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)裝置的示意圖，由四個(gè)容器組成，容器之間用泵和管道連接，每個(gè)容器裝有兩個(gè)檢測(cè)高低液位的傳感器。1號(hào)、2號(hào)容器分別用泵P1和P2將堿液和聚合物灌滿，達(dá)到各自的高液位P1、P2關(guān)閉。然

25、后2號(hào)容器加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)溫度傳感器發(fā)出信號(hào)，加熱器關(guān)閉。P3、P4泵分別將1號(hào)、2號(hào)容器中的溶液輸送到反應(yīng)器3號(hào)池中并起動(dòng)3號(hào)容器中的攪拌泵，攪拌60s后泵P5起動(dòng)將混合液抽入產(chǎn)品池4號(hào)容器。當(dāng)4號(hào)池滿或3號(hào)池空就起動(dòng)泵P6排出產(chǎn)品溶液至4號(hào)池空，至此完成一個(gè)循環(huán)。</p><p>　　圖1.4.1 化學(xué)反應(yīng)裝置構(gòu)成示意圖</p><p><b>　　控制要求：<

26、/b></p><p>　　控制系統(tǒng)采用半自動(dòng)工作方式，即系統(tǒng)每完成一次工作循環(huán)回復(fù)到初始狀態(tài)，停止工作等待起動(dòng)信號(hào)后再開(kāi)始新的自動(dòng)循環(huán)。根據(jù)工藝過(guò)程要求，系統(tǒng)工作的狀態(tài)流程如圖1.4.2所示。</p><p>　　圖1.4.2 系統(tǒng)工作狀態(tài)流程</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>

27、　　1）選擇PLC機(jī)型及其I/O端口所需的電器元件，</p><p>　　繪制I/O端口接線電氣原理圖。</p><p>　　2）設(shè)計(jì)控制面板布置示意圖。</p><p><b>　　3）設(shè)計(jì)用戶程序。</b></p><p><b>　　4）編寫設(shè)計(jì)報(bào)告。</b></p><p

28、>　　第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 控制方案的選擇：</p><p>　　系統(tǒng)方案選擇的原則是在滿足生產(chǎn)機(jī)械工藝要求確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，力求投資少，效益高和操作方便。根據(jù)我們所說(shuō)的化學(xué)過(guò)程，以及通過(guò)查閱相關(guān)資料，可以得到方案。方案中，由于需要對(duì)2#容器的物質(zhì)經(jīng)行加熱，以及原料池1#、2#反應(yīng)池及產(chǎn)品池的液位檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)室條件并不允許，固將液位檢測(cè)及溫度檢測(cè)用

29、手動(dòng)開(kāi)關(guān)模擬替代。所以我們選擇PLC控制來(lái)完成該方案。</p><p>　　方案中的硬件組成是：PLC；模擬信號(hào)開(kāi)關(guān)；模擬泵P1、P2、P3、P4、P5、P6信號(hào)燈、加熱開(kāi)啟指示信號(hào)燈、攪拌器以及攪拌時(shí)間信號(hào)燈等。</p><p>　　基本的工作原理是：PLC從手動(dòng)模擬液位開(kāi)關(guān)那里得到信號(hào)，來(lái)控制泵P1、P2、P3、P4、P5、P6。利用模擬預(yù)設(shè)溫度開(kāi)關(guān)發(fā)出溫度達(dá)到信號(hào)，該溫度信號(hào)可直接成

30、為PLC能接收和處理的數(shù)字信號(hào)。在順序工作的同時(shí)，整個(gè)工作流程的單次過(guò)程控制必須能夠達(dá)到單次循環(huán)未結(jié)束前，各項(xiàng)控制互不干擾，且在反應(yīng)池和產(chǎn)品池工作過(guò)程中，原料1#、原料2#中沒(méi)有原料的再次注入，即P1、P2的關(guān)閉控制，在單次循環(huán)結(jié)束后，各個(gè)元器件經(jīng)行復(fù)位等待下一次循環(huán)的開(kāi)始。</p><p>　　PLC控制方案有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)</p>

31、<p>　　（2）功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高</p><p>　　（3）硬件配套齊全，用戶使用方便</p><p>　?。?）無(wú)觸點(diǎn)免配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試量少</p><p>　?。?）維修工作量少，維修方便</p><p>　?。?）體積小，能耗低&l

32、t;/p><p>　　2.2 PLC的型號(hào)選擇以及硬件配置</p><p>　　1.PLC選型: 化學(xué)裝置是一個(gè)要求比較嚴(yán)格的系統(tǒng)裝置，因此對(duì)于PLC的選擇要求也是很高的。我們采用的FX2N系列PLC，它的出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： </p><p><b>　　極高的可靠性</b></p><p><b>　　極豐

33、富的指令集</b></p><p><b>　　易于掌握 </b></p><p><b>　　便捷的操作</b></p><p>　　豐富的內(nèi)置集成功能 </p><p><b>　　實(shí)時(shí)特性 </b></p><p><b>　

34、　強(qiáng)勁的通訊能力</b></p><p><b>　　豐富的擴(kuò)展模塊 </b></p><p>　　抗震、抗沖擊、抗噪聲干擾</p><p><b>　　耐壓、絕緣電阻</b></p><p>　　2、按鈕選定 J-SAP-M-M500KEIS防爆型按鈕</p><

35、p>　　內(nèi)容：殲-審計(jì)局米-M500KEIS設(shè)計(jì)，可用于在外部暴露或危險(xiǎn)的位置。沖洗：符合標(biāo)準(zhǔn)76x76mm2框。在安裝空間是60毫米。</p><p>　　技術(shù)參數(shù)：工作溫度范圍：0至50度C</p><p>　　工作濕度范圍：10%至95%</p><p><b>　　工作電壓：<5uA</b></p><p

36、>　　靜態(tài)電流：2mA到35mA</p><p><b>　　報(bào)警電流：2mA</b></p><p>　　3、接觸器選定 通用性CJ20-25(外加防爆型保護(hù)盒)</p><p>　　CJ20系列交流接觸器符合GB 14048.4—2003 eqv IEC 60947-4-1標(biāo)準(zhǔn)要求。由于CJ20-25交流接接觸器主要用于交流50赫茲、

37、額定電壓至690V的電力線路中供遠(yuǎn)距離接通和分段電路以及頻繁啟動(dòng)和控制交流電動(dòng)機(jī)等用途。接觸器與保護(hù)器（SCPD）的協(xié)調(diào)配合在額定工作電壓為380V時(shí)，推薦選用的SCPD為ＲＴ１６（ＮＴ）系列熔斷器。</p><p>　　4、攪拌電機(jī)選定 YB2-100L-2型防爆電機(jī) </p><p>　　根據(jù)工作環(huán)境選擇防爆電機(jī)，額定電壓380V IN=6.2A 額定功率3KW 額定轉(zhuǎn)速2860

38、r/min</p><p>　　電磁閥選定 通用型防腐蝕DM818</p><p>　　由于需要防爆防腐蝕，選擇防腐蝕型電磁閥，額定功率2.5KW 額定電壓220V</p><p>　　6、加熱器選定 防腐蝕型加熱器WH6-T</p><p>　　一般加熱器不能符合環(huán)境要求，需要選擇防腐蝕型，額定功率6KW，額定電壓380V，加熱溫度上限95

39、℃</p><p>　　7、液位傳感器 防腐蝕型PT500-10H20</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選擇的是侵入型液位器，需要選擇防腐蝕型</p><p>　　液位器工作溫度為－20～85℃，滿足本設(shè)計(jì)60℃要求，且是數(shù)字型輸出。</p><p>　　8、熱繼電器 T16型</p><p>　　根據(jù)IN＝1.05IN電

40、機(jī)＝6.3A，所以選擇T16型熱繼電器</p><p><b>　　9、熔斷器 NT型</b></p><p>　　Ifu＝2×6.2+6×11.36＝80.56A 所以選擇NT型額定電流為160A 熔體額定電流為100A。</p><p>　　10、溫度傳感器 防腐蝕數(shù)字型SWF81-1Z</p><

41、p>　　根據(jù)工作要求，需要測(cè)量溶液溫度為60℃，且需要防腐蝕。為方便使用，選擇數(shù)字型溫度傳感器。</p><p><b>　　11、泵的選用 </b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇  AFB型泵是單級(jí)單吸懸臂式耐腐蝕離心泵，該泵汲取90年代各類泵的特點(diǎn)，采用先進(jìn)水力模型，新穎結(jié)構(gòu)與高強(qiáng)度組合式單雙端面機(jī)械密封，具有高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、

42、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　AFB型不銹鋼耐腐蝕離心泵適用輸送不含固體顆粒，有腐蝕性液體。被輸送介質(zhì)溫度為-40℃～105℃，采用雙端面密封冷裝置可輸送介質(zhì)溫度為300℃以下的高溫介質(zhì)。AFB型不銹鋼耐腐蝕離心泵廣泛用于石油、化工、冶金、合成纖維、制藥、釀造、環(huán)保、廢水處理等工業(yè)部門，也可供工礦企業(yè)及城市供水、排水之用。</p><p><b>　　其技術(shù)參數(shù)：<

43、/b></p><p>　　流量：3.6～200m3/h；</p><p>　　揚(yáng)程：15～64m；</p><p>　　轉(zhuǎn)速：2900r/min；</p><p>　　功率：0.75～55KW；</p><p>　　進(jìn)口直徑：25～1500mm；</p><p>　　最高工作壓力：2.0

44、Mpa。（</p><p><b>　　三）型號(hào)意義：</b></p><p>　　2.3 PLC的 I/O點(diǎn)分配</p><p>　　在確定了控制對(duì)象的控制任務(wù)和選擇好PLC的機(jī)型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對(duì)輸入、輸出進(jìn)行地址編號(hào)。分配I/O地址時(shí)要注意以下問(wèn)題：</p><p>　　1、設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)

45、；</p><p>　　2、相鄰設(shè)備I/O地址盡可能連續(xù)；</p><p>　　3、輸入/輸出I/O地址分開(kāi)；</p><p>　　4、每一框架I/O地址不要全部占滿，要留有一定的余量，便于系統(tǒng)擴(kuò)展和工藝流程的改，但不宜保留太多，否則會(huì)增加系統(tǒng)成本；</p><p>　　5、充分考慮控制柜與控制柜之間、框架與框架之間、模塊與模塊之間的信號(hào)聯(lián)系

46、，合理地安排I/O地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。</p><p>　　I/O口分配表如圖2.3.1：</p><p>　　圖2.3.1 I/O分配表</p><p>　　根據(jù)上圖的I/O分配表可得出I/O口接線圖2.3.2：</p><p>　　圖2.3.2 I/O口接線圖</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)

47、計(jì)</p><p>　　3.1工藝流程圖設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)前面介紹的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程，我們可以得到系統(tǒng)的工藝流程圖。本系統(tǒng)采用順序控制設(shè)計(jì)的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)工藝流程圖如圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)工藝流程圖</p><p>　　3.2外圍接線電氣原理圖</p><p>　　圖3.

48、2 外圍接線電氣原理示意圖</p><p>　　如上圖3.2的八個(gè)接觸器從KM1到KM8是接6個(gè)泵和攪拌機(jī)及加熱器的。左邊有指示燈指示哪個(gè)在工作，加熱器自己有燈指示。</p><p>　　3.3控制面板布置示意圖</p><p>　　圖3.3 控制面板示意圖</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)程序梯形圖</p><

49、;p><b>　　程序分析：</b></p><p>　　此程序運(yùn)用了步進(jìn)順序指令：步進(jìn)順序指令有兩個(gè)：步進(jìn)階梯指令STL和返回指令RET。</p><p>　　STL是利用軟元件對(duì)步進(jìn)順控問(wèn)題進(jìn)行工序步進(jìn)式控制指令，指令的功能是使S置位，步進(jìn)開(kāi)始（只有常開(kāi)觸點(diǎn)），驅(qū)動(dòng)S狀態(tài)元件。RET指令是指步進(jìn)順控流程結(jié)束，返回主程序，無(wú)操作數(shù)。當(dāng)STL觸點(diǎn)激活時(shí)，則與其相

50、連的電路接通。如果STL觸點(diǎn)未激活，則與其相連的電路斷開(kāi)。STL觸點(diǎn)與其他元件觸點(diǎn)意義不盡相同。STL無(wú)常閉觸點(diǎn)，而且與其他觸點(diǎn)無(wú)AND、OR的關(guān)系。</p><p>　　步進(jìn)程序編程注意的問(wèn)題：</p><p>　?。?）初始狀態(tài)元件用M8003或其他條件置位。</p><p>　?。?）個(gè)狀態(tài)元件被置位，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，可驅(qū)動(dòng)線圈或者在條件足時(shí)，進(jìn)行現(xiàn)狀轉(zhuǎn)移。&

51、lt;/p><p>　?。?）與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)應(yīng)使用LD或LDI指令，即LD點(diǎn)移到STL觸點(diǎn)的右側(cè)，該點(diǎn)成為STL內(nèi)母線。下一條STL指令的出現(xiàn)意味著當(dāng)前STL程序區(qū)的結(jié)束和新的STL程序區(qū)的開(kāi)始。RET指令意味著整個(gè)STL程序區(qū)的結(jié)束，LD點(diǎn)返回左母線。各STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路一半放在一起，最后一個(gè)STL電路結(jié)束時(shí)一定要使用RET指令，否則將出現(xiàn)“程序錯(cuò)誤”信息，PLC不能執(zhí)行用戶程序。</p>

52、<p>　?。?）在SFC編程中，可允許“雙線圈”。想同編號(hào)的線圈可以出現(xiàn)在相鄰或者不相鄰的狀態(tài)上。但是要慎用相鄰狀態(tài)出現(xiàn)相同編號(hào)的定時(shí)器。</p><p><b>　　3.5系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　按照前面的外部接線圖把線接好，然后接好電源線，進(jìn)行調(diào)試。PLC的X0輸入端接一個(gè)啟動(dòng)按鈕；X1輸入端接一個(gè)停止按鈕X2～X11輸入端接上8個(gè)開(kāi)關(guān)

53、；SB1、SB2接兩個(gè)按鈕。PLC的輸出端Y0～Y7接8個(gè)指示燈, 代表接觸器工作。我們可以把程序中的時(shí)間設(shè)計(jì)的更長(zhǎng)點(diǎn)才能使現(xiàn)象更加明顯。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)試符合工業(yè)控制要求，可以運(yùn)行。盡管如此，在工業(yè)控制中還是會(huì)有新的問(wèn)題發(fā)生，因此必須注意工業(yè)控制要求。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)</p><p>　　為了延長(zhǎng)PLC控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)使用中要對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)備消

54、耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有比較準(zhǔn)確的估計(jì)，也就是說(shuō)，要知道整個(gè)系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施，希望能對(duì)PLC過(guò)程控</p><p>　　4.1系統(tǒng)故障的概念</p><p>　　系統(tǒng)故障一般指整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為PLC故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備兩部分。PLC系統(tǒng)包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱、I/O模塊及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備包括I/O端口和現(xiàn)場(chǎng)控制

55、檢測(cè)設(shè)備，如繼電器、接觸器、閥門、電動(dòng)機(jī)等。</p><p>　　4.2系統(tǒng)故障分析及處理 </p><p>　　1.PLC主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理</p><p>　　PLC主機(jī)系統(tǒng)最容易發(fā)生故障的地方一般在電源系統(tǒng)，電源在連續(xù)工作，散熱中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可能避免的。系統(tǒng)總線的損壞主要由于現(xiàn)在PLC多為插件結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期使用插拔模塊會(huì)造成局部印刷板或底板、接插

56、件接口等處地總線很壞，在空氣溫度變化，濕度變化的影響下，總線的塑料老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理系統(tǒng)故障的時(shí)候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對(duì)設(shè)備的破壞。目前PLC的主存儲(chǔ)器大多采用可擦寫ROM，其使用壽命除了主要與制作工藝相關(guān)外，還和底板的供電、CPU模塊工藝水平有關(guān)。而PLC的中央處理器目前都才用高性能的處理芯片，故障率已經(jīng)大大下降。對(duì)于PLC主機(jī)系統(tǒng)的故障的預(yù)防及處理主要是提高集中控制室的管理水

57、平，加裝降溫措施，定期除塵，使PLC的外部環(huán)境符合其安裝運(yùn)行要求；同時(shí)在系統(tǒng)維修是，嚴(yán)格按照操作進(jìn)行操作，謹(jǐn)防認(rèn)為的對(duì)主機(jī)系統(tǒng)造成損害。</p><p>　　2.PLC的I/O端口系統(tǒng)故障分析及處理</p><p>　　PLC最大的薄弱環(huán)節(jié)在I/O端口。PLC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于其I/O端口，在主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無(wú)幾的情況下，I/O模塊式體現(xiàn)PLC性能的關(guān)鍵部件，因此它也是PLC損壞中的突出

58、環(huán)節(jié)。要減少I/O模塊的故障就要減少外部各種干擾對(duì)其影響，首先要按照其使用的要求進(jìn)行使用。不可隨意減少其外部保護(hù)設(shè)備，其次分析主要的干擾因素，對(duì)主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。</p><p>　　3. 現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備故障分析及處理</p><p>　　在整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的地點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)中最容易出故障的有以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1. 第1類故

59、障點(diǎn)是在繼電器、接觸器。PLC控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中，電氣備件消耗量最大的為各類繼電器或空氣開(kāi)關(guān)。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，接觸器觸點(diǎn)易打火或氧化，然后發(fā)熱變形直至不能使用。所以減少此類故障應(yīng)盡量選用高性能繼電器，改善元器件使用環(huán)境，減少更換的頻率，以減少其對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。</p><p>　　2. 第2類故障多發(fā)生在閥門等設(shè)備上。因?yàn)檫@類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位們利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置

60、轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會(huì)產(chǎn)生誤差或故障。長(zhǎng)期使用缺乏維護(hù)，機(jī)械、電氣失靈是故障產(chǎn)生的主要原因，因此在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要加強(qiáng)對(duì)此類設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。</p><p>　　3. 第3類故障點(diǎn)是傳感器和儀表，這類故障在控制系統(tǒng)中一般反映在信號(hào)的不正常。這類設(shè)備安裝時(shí)信號(hào)線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡量與動(dòng)力電纜分開(kāi)敷設(shè)，特別是高干擾的變頻器輸出電纜，而且要在PLC內(nèi)部進(jìn)行軟件濾波。這類故障的發(fā)

61、現(xiàn)及處理也和日常的巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。</p><p>　　4.3系統(tǒng)干擾性的分析和維護(hù)</p><p>　　由于PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般不需要在采取特殊措施就能直接用于工業(yè)環(huán)境中。但如果工作環(huán)境過(guò)于惡劣，如干擾特別強(qiáng)烈，可能使PLC引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào)；運(yùn)算出錯(cuò)誤的結(jié)果；產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出信號(hào)；造成錯(cuò)誤的動(dòng)作，就不能保證控制系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行。因此為提高控制系統(tǒng)

62、的可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)有效的抗干擾措施是非常必要的。</p><p>　　外界干擾的主要來(lái)源有：</p><p><b>　　電源的干擾</b></p><p>　　供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。</p><p><b>　　感應(yīng)電壓的干擾</b></p><

63、;p>　　PLC周圍鄰近的大容量設(shè)備起動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的干擾；其它設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過(guò)分布電容串入PLC引起的干擾。</p><p><b>　　輸入輸出信號(hào)的干擾</b></p><p>　　輸入設(shè)備的輸入信號(hào)線間寄生電容引起的差模干擾和輸入信號(hào)線與大地間的共模干擾；在性感負(fù)載的場(chǎng)合，輸出信號(hào)由斷開(kāi)-閉合時(shí)產(chǎn)生的突變電流和閉合-斷開(kāi)的反向感應(yīng)電勢(shì)以及

64、電磁接觸器的接點(diǎn)產(chǎn)生電弧等產(chǎn)生的干擾。</p><p><b>　　4.外部配線干擾</b></p><p>　　因各種電纜選擇不合理，信號(hào)線絕緣降低，安裝，布線不合理等產(chǎn)生的干擾。</p><p>　　提高PLC控制系統(tǒng)抗干擾性能的措施：</p><p><b>　　科學(xué)選型；</b></p

65、><p>　　選擇高性能電源，抑制電網(wǎng)干擾；</p><p>　　正確選擇接點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)；</p><p>　　柜內(nèi)合理選線配線，降低干擾。</p><p><b>　　第五章 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要對(duì)化工工藝的控制過(guò)程，實(shí)現(xiàn)化工的全過(guò)程。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。使用

66、了三菱FX2N型號(hào)PLC，設(shè)計(jì)了控制程序。</p><p>　　盡管畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種繼電器的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。與老師的交流溝通也使我從各種角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求</p><p>　　由于客觀條件的限制，本程序?qū)ΡＷo(hù)裝置還有打到預(yù)想的一步，即在水池溢出時(shí)的

67、報(bào)警信號(hào)，或者圖中哪些水泵或者還有其他善不明的問(wèn)題的解決。另外，本設(shè)計(jì)中沒(méi)有將指令程序通過(guò)編程器送入PLC，并且還進(jìn)行系統(tǒng)模擬調(diào)試和完善程序。至于后面的硬件系統(tǒng)的安裝、對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和安裝運(yùn)行都無(wú)法完成，如果時(shí)間合適和知識(shí)的充足，并且有條件的話，我想可以對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的完善，達(dá)到很好的控制流程等。。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　

68、　一周時(shí)間不長(zhǎng)不短，很快就已經(jīng)過(guò)去了，在這一周里我們收獲也挺多的。首先就是第一天的時(shí)候，從老師那里抽到論文題目的時(shí)候，腦袋是一片的空白，不知道要從哪個(gè)方面入手，也不知道怎么去計(jì)劃。只能上網(wǎng)去百度一下別人的論文是怎么樣寫成的，但是很多細(xì)節(jié)的東西我們卻忽略了，這還是在第三天的時(shí)候被老師指出里的。迷茫的小組成員決定先參考一下別人的論文再來(lái)定下我們論文要從哪方面著手。不過(guò)在查找的過(guò)程當(dāng)中，我們也不是零收獲的，最起碼知道了論文的大體格式，收獲不管

69、是大還是小，只有去實(shí)施了，總比什么都不知道來(lái)得強(qiáng)。俗話說(shuō)：萬(wàn)事開(kāi)頭難。我們邁出了第一步，接下來(lái)就會(huì)容易多了。</p><p>　　第二，論文的方向問(wèn)題。我們不知道要從哪些方向入手，束手無(wú)策的時(shí)候。老師的引導(dǎo)讓本來(lái)不知目的小組成員有了思緒。我們準(zhǔn)備從目錄開(kāi)始，從我們想要達(dá)到的目的開(kāi)始。這樣一來(lái)，就輕松很多了。</p><p>　　第三，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，小組成員通過(guò)查閱有關(guān)資料，上網(wǎng)搜索相關(guān)信息

70、，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，使我們自己也學(xué)到了不少知識(shí)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也培養(yǎng)了我們獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。</p><p>　　第四，沒(méi)有那么容易的成功。想要將一件事做得好，付出的努力與汗水是正比關(guān)系。就本次的論文來(lái)說(shuō)，模仿他人的論文框架，查找資料，上網(wǎng)百度，與同學(xué)交流，與老師溝通。</p><p>　　總而言之，古語(yǔ)有云，紙上的來(lái)

71、總覺(jué)淺，絕知此事要躬行。一次的動(dòng)手實(shí)踐比書(shū)上來(lái)得更加真實(shí)，更加有收獲。從書(shū)本上得到的知識(shí)終歸是淺薄的，未能理解知識(shí)的真諦，要真正理解書(shū)中的深刻道理，必須親身去躬行實(shí)踐。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.柴立平 泵選用手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2009</p><p>　　2.孫運(yùn)旺 傳感器技術(shù)及應(yīng)用 浙江大學(xué)出

72、版社 2006</p><p>　　3.鄧則名，鄺穗芳 電器及可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M].第2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　4.史國(guó)生 電氣控制與可編程控制技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　5.《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 胡家秀主編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　6.《機(jī)械