工業(yè)自動(dòng)化實(shí)踐報(bào)告

1、物理與電子工程學(xué)院I工業(yè)自動(dòng)化實(shí)踐報(bào)告工業(yè)自動(dòng)化實(shí)踐報(bào)告（20122013 學(xué)年第 2 學(xué)期）實(shí)踐課題：兩種液體混合控制監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)踐課題：兩種液體混合控制監(jiān)視系統(tǒng) 班別： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 時(shí)間： 物理與電子工程學(xué)院II兩種液體混合控制監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩種液體混合控制監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要可編程序控制器簡(jiǎn)稱 PLC，是近年來(lái)一種發(fā)展極為迅速，應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置。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)，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。由于 PLC 的性能

2、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，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，形成以微電腦為核心的電子控制設(shè)備?？删幊绦蚩刂破骷夹g(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)際生活中有著廣泛的應(yīng)用，由于可編程控制器（PLC）具有編程梯形圖語(yǔ)言易學(xué)易懂、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)。本次實(shí)踐首先介紹 PLC 的產(chǎn)生和發(fā)展及應(yīng)用，以及它的基本功能和特點(diǎn)。然后鑒于 PLC 的原理及其優(yōu)越性，應(yīng)用 PLC 控制液體的自動(dòng)混合，該程序可進(jìn)行單周期或連續(xù)工作，正常工作時(shí)，至少完成一個(gè)周期，該程序

3、具有一定的防止誤動(dòng)作能力。本次實(shí)踐從硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，組態(tài)觸摸屏監(jiān)控設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析，對(duì)西門(mén)子 S7-200 的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：可編程控制器 ，液體混合裝置， 觸摸屏，傳感器物理與電子工程學(xué)院III目錄前前言言.1第第 1 章章 液體混合裝置的控制的硬件設(shè)計(jì)液體混合裝置的控制的硬件設(shè)計(jì).31.1 液體混合裝置結(jié)構(gòu)及控制要求.31.2 硬件選用 .3第第 2 章章 液體混合裝置的控制的軟件設(shè)計(jì)液體混合裝置的控制的軟件設(shè)計(jì).42.1 控制要求及分析：.42.2 兩種液體混合裝置的輸入/輸出分配.62.3 兩種液體混合裝置的輸入/輸出接線圖.82.4 兩種液體混合裝置的梯形圖.9第

4、第 3 章章 液體混合裝置的控制的組態(tài)觸摸屏監(jiān)控設(shè)計(jì)液體混合裝置的控制的組態(tài)觸摸屏監(jiān)控設(shè)計(jì).133.1 組態(tài)觸摸屏的選擇.133.2 組態(tài)觸摸屏畫(huà)面監(jiān)視設(shè)計(jì).13 3.3 觸摸屏監(jiān)控運(yùn)行出錯(cuò)報(bào)警-14第第 4 章章 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù).144.1 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù) .144.2 系統(tǒng)故障分析及處理 .154.3 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù) .17總結(jié)總結(jié) .19參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).21附附錄錄.21物理與電子工程學(xué)院1前言隨著科技的發(fā)展，PLC 的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用把各國(guó)的工業(yè)推向自動(dòng)化、智能化。強(qiáng)大的抗干擾能力使它在工業(yè)方面取代了微型計(jì)算機(jī)，方便的軟件編程使他代替了繼電器

5、的繁雜連線，靈活、方便，效率高。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)兩種液體混合攪拌機(jī) PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中針對(duì)控制對(duì)象：三個(gè)傳感器監(jiān)視容器液位，設(shè)三電磁閥控制液體 A、B 輸入與混合液體輸出液位，設(shè)攪拌電機(jī) M。攪拌機(jī)是一種將兩種或多種以上材料攪拌混合的系統(tǒng)，對(duì)攪拌機(jī)的控制，關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。工藝流程是：?jiǎn)?dòng)后開(kāi)閥放出混合液體，10S 后關(guān)閥，放入液體 A 至 X2液位，關(guān) A，放液體 B 至 X3 液位，關(guān) B，啟動(dòng)攪拌電機(jī)M，攪 20S 后停，開(kāi)閥放出混合液體，至 X1 液位后，打開(kāi)排氣閥，延時(shí) 5S 放后關(guān)兩閥。運(yùn)行出錯(cuò)是報(bào)警，并停止運(yùn)行。本設(shè)計(jì)采用德國(guó)西門(mén)子 S7 系列 S7-200PLC

6、以液體混料控制系統(tǒng)為中心，從控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)組成，軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程（包括設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)要求、梯形圖設(shè)計(jì)、外部連接通信等） ，以及組態(tài)觸摸屏監(jiān)控設(shè)計(jì)，旨在對(duì)其中的設(shè)計(jì)及制作過(guò)程做簡(jiǎn)單的介紹和說(shuō)明。物理與電子工程學(xué)院2兩種液體的混合，具體控制要求如下1. 初始狀態(tài)裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體 A、B 閥門(mén)均為關(guān)閉狀態(tài)，混合液閥門(mén)打開(kāi) 10s 后關(guān)閉。2. 起動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕后，裝置開(kāi)始按下列規(guī)律運(yùn)行：1) 液體 A 閥門(mén)打開(kāi)，液體 A 流入容器。當(dāng)液面到達(dá) X2水位時(shí)，關(guān)閉液體 A 閥門(mén)，打開(kāi)液體 B 閥門(mén)。2) 當(dāng)液面到達(dá)高水位 X3 時(shí)，關(guān)閉 B 閥門(mén)，攪勻電動(dòng)機(jī)開(kāi)始攪勻。3)

7、攪勻電動(dòng)機(jī)工作 20S 后停止攪動(dòng)，混合液體閥門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。4) 當(dāng)液面下降到 50 時(shí)，再過(guò) 5s 后，混合液排氣閥門(mén)關(guān)閉，一個(gè)周期結(jié)束。3報(bào)警當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運(yùn)行。具體控制示意圖如下圖：圖 1-1 兩種液體混合控制示意圖物理與電子工程學(xué)院3第 2 章 液體混合裝置的控制的硬件設(shè)計(jì)2.1 液體混合裝置結(jié)構(gòu)及控制要求下圖為混合液體控制裝置示意圖，X2 為 A 液體高度傳感器，X3 為加入 B 液體后混合液體高度傳感器，X1 為剩余 50時(shí)液面高度傳感器，液體 A、B 與混合液閥由電磁閥 Y1、Y2、Y3 控制，排氣電磁閥由 Y5 控制，攪拌電動(dòng)機(jī)由 Y4

8、電磁閥控制，報(bào)警由電磁閥 Y6 控制，M 為攪勻電動(dòng)機(jī)。圖 2-1 混合液體控制裝置示意圖2.2 硬件選用物理與電子工程學(xué)院43 S7200 PLC 結(jié)構(gòu) S7-200 CPU 將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量I/O 點(diǎn)集成在一個(gè)緊湊的封裝中，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的微型 PLC， 在下載了程序之后，S7-200 將保留所需的邏輯，用于監(jiān)控應(yīng)用程序。，下圖為 PLC 控制液體混合的示意圖。圖 2-12 PLC 控制液體混合的示意圖第 3 章 液體混合裝置的控制的軟件設(shè)計(jì)3.1 控制要求及分析：1. 初始狀態(tài)裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體 A、B 閥門(mén)均為關(guān)閉狀態(tài)，混合液閥門(mén)打開(kāi) 10s 后關(guān)閉。2.

9、 起動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕后，裝置開(kāi)始按下列規(guī)律運(yùn)行：1) 液體 A 閥門(mén)打開(kāi)，液體 A 流入容器。當(dāng)液面到達(dá) X2水位時(shí)，關(guān)閉液體 A 閥門(mén)，打開(kāi)液體 B 閥門(mén)。對(duì) 1）的分析，由于 A 液體電磁閥動(dòng)作兩次，分別表示注入 A 液體和停止 A 液體的注入，所以為了便于分析，不用停止注入 A 液體作為注入 B 液體的順序開(kāi)關(guān)。而用初始狀態(tài)結(jié)束作為注入 B 液體的順序開(kāi)關(guān)。2) 當(dāng)液面到達(dá)高水位 X3 時(shí)，關(guān)閉 B 閥門(mén)，攪勻電動(dòng)機(jī)開(kāi)始攪勻。3) 攪勻電動(dòng)機(jī)工作 20S 后停止攪動(dòng)，混合液體閥門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。物理與電子工程學(xué)院5對(duì) 3）的分析：由于初始狀態(tài)也有混合液體電磁閥的動(dòng)作，所以用攪拌

10、結(jié)束作為第二次混合液體電磁閥的動(dòng)作的順序開(kāi)關(guān)。4) 當(dāng)液面下降到 50 時(shí)，再過(guò) 5s 后，混合液排氣閥門(mén)關(guān)閉，一個(gè)周期結(jié)束。對(duì) 4）的分析：對(duì)于排氣電磁閥，假設(shè)是在液面降到 50時(shí)，排氣閥打開(kāi)，5S 之后，混合液體停止排放，排氣閥關(guān)閉。3報(bào)警當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)報(bào)警的分析：停止混合系統(tǒng)運(yùn)行可視為，停止液體 A和液體 B 的注入?；旌弦后w排放和排氣閥的動(dòng)作不運(yùn)行液體混合。下圖為兩種液體混合裝置的流程圖：物理與電子工程學(xué)院6圖 3-1 液體混合程序流程圖3.2 兩種液體混合裝置的輸入/輸出分配在確定了控制對(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

11、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：1、設(shè)備 I/O 地址盡可能連續(xù)；2、相鄰設(shè)備 I/O 地址盡可能連續(xù)；3、輸入/輸出 I/O 地址分開(kāi)；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；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，合理地安排 I/O 地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。因此系統(tǒng)輸入輸出分配如下：物理與電子工程學(xué)院7表 3-1 輸入分配表輸入地址對(duì)應(yīng)元件對(duì)應(yīng)外部設(shè)備I0.0SB1啟動(dòng)按鈕M0.0SL0初始狀態(tài)M0.1SL2A 液體注入液位到達(dá)狀態(tài)

12、M0.2SL3B 液體注入液位到達(dá)狀態(tài)M0.3SL4攪拌完成狀態(tài)M0.4SL1混合液體排出至 50 狀態(tài)表 3-2 輸出分配表輸出地址對(duì)應(yīng)元件對(duì)應(yīng)外部設(shè)備Q0.1YV1A 液體電磁閥Q0.2YV2B 液體電磁閥Q0.3YV3混合液體電磁閥Q0.4YV4攪拌電磁閥Q0.5YV5排氣電磁閥Q0.6YV6報(bào)警電磁閥表 3-3 定時(shí)器分配表定時(shí)器定時(shí)時(shí)間作用T3710S初始狀態(tài)排放混合液體T3820S攪拌定時(shí)T395S排氣定時(shí)T502ms報(bào)警閃爍閃爍時(shí)間定時(shí)T513ms報(bào)警閃爍停止時(shí)間定時(shí)物理與電子工程學(xué)院83.3 兩種液體混合裝置的輸入/輸出接線圖圖 3-2 兩種液體混合裝置的輸入/輸出接線圖物理與

13、電子工程學(xué)院93.4 兩種液體混合裝置的梯形圖物理與電子工程學(xué)院10圖 3-3 兩種液體混合裝置的梯形圖其工作過(guò)程分析：1.初始狀態(tài)I0.0 為啟動(dòng)按鈕Q0.3 為混合液體電磁閥T37 為初始狀態(tài)排放混合液體定時(shí)器，定時(shí) 10SM0.0 為初始狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)物理與電子工程學(xué)院11則按下啟動(dòng)按鈕，開(kāi)始排放混合液體，10S 后，停止排放。2.起動(dòng)操作Q0.1 為 A 液體電磁閥 M0.1 為 A 液體注入液位到達(dá)狀態(tài)Q0.2 為 B 液體電磁閥則初始狀態(tài)完成后，A 液體電磁閥打開(kāi)，注入 A 液體，到設(shè)定液位關(guān)閉 A 液體電磁閥，停止注入 A 液體，B 液體電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始注入 B 液體。M0.2 為

14、 B 液體注入液位到達(dá)狀態(tài) Q0.5 為攪拌電磁閥T38 為攪拌定時(shí)器，定時(shí) 20S M0.3 為攪拌完成狀態(tài)物理與電子工程學(xué)院12則注入 B 液體，到設(shè)定液位關(guān)閉 B 液體電磁閥，停止注入 B 液體，攪拌電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始攪拌混合液體。20S 之后，停止攪拌，混合液體電磁閥打開(kāi)，排放混合液體，攪拌完成。M0.4 為混合液體排出至 50 狀態(tài) Q0.4 排氣電磁閥T39 為排氣定時(shí)器，定時(shí) 5S則混合液體排出至 50 時(shí)，打開(kāi)排氣電磁閥，5S 之后，關(guān)閉混合液體電磁閥和排氣電磁閥，停止排放混合液體和停止排氣。3 報(bào)警SM5.0 為 I/O 口錯(cuò)誤監(jiān)視T51 為報(bào)警閃爍停止時(shí)間定時(shí)器，定時(shí) 3ms

15、T50 為報(bào)警閃爍閃爍時(shí)間定時(shí)器，定時(shí) 2msQ0.6 為報(bào)警電磁閥則運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)報(bào)警燈閃爍。物理與電子工程學(xué)院13則運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)，關(guān)閉 A 液體電磁閥，或 B 液體電磁閥，停止注入液體。程序結(jié)束。第 4 章 液體混合裝置的控制的觸摸屏監(jiān)控設(shè)計(jì)4.1 觸摸屏選擇臺(tái)達(dá)觸摸屏（臺(tái)達(dá)人機(jī)界面）4.2 觸摸屏畫(huà)面監(jiān)視設(shè)計(jì)（觸摸屏監(jiān)控畫(huà)面）1 模擬主畫(huà)面設(shè)計(jì)以下畫(huà)面是利用軟件，進(jìn)行生產(chǎn)車間的模擬畫(huà)面。物理與電子工程學(xué)院14圖 4-1 兩種液體混合設(shè)計(jì)模擬畫(huà)面 如上圖所示，可顯示反應(yīng)罐 A 注入的 A 液體的體積，與反應(yīng)罐 B 注入的 B 液體的體積，以及反應(yīng)罐混合液體體積。而報(bào)警畫(huà)面可自動(dòng)跳出。第 4 章

16、系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)4.1 系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及維護(hù)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 內(nèi)部故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備的外部故障兩部分。PLC 系統(tǒng)包括中央處理器、主機(jī)箱、擴(kuò)展機(jī)箱、I/0 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)控制檢測(cè)設(shè)備，如繼電器、接觸器、閥門(mén)、電動(dòng)機(jī)等。4.2 系統(tǒng)故障分析及處理4.2.1 PLC 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/0 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 模塊是體現(xiàn) PLC 性能的關(guān)健部件，因此它也是 PLC 損壞中的突出

17、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。4.2.2 PLC 主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部故障分析及處理目前 PLC 的主存儲(chǔ)器大多采用可擦寫(xiě) ROM，其使用壽命除物理與電子工程學(xué)院15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采用高性能的處理芯片，故降率已經(jīng)大大下降。PLC 主機(jī)系統(tǒng)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)，

18、長(zhǎng)期使用插拔模塊會(huì)適成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線很壞，在空氣溫度變化，濕度變化的影響下，總線的塑料老化、印刷線路的老化、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。對(duì)于 PLC 主機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部故障的預(yù)防及處理主要是提高集中控制室的管理水平，加裝降溫描施，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)維修時(shí)，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，謹(jǐn)防人為的對(duì)主機(jī)系統(tǒng)造成損害。4.2.3 現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備外部故障分析及處理在整個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障地的地點(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。物理與電

19、子工程學(xué)院161第 1 類故障點(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。2. 第 2 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)現(xiàn)及處理也和日常點(diǎn)巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。

20、3. 第 3 類故障多發(fā)生在閥門(mén)等設(shè)備上。因?yàn)檫@類設(shè)備的關(guān)鍵執(zhí)行部位，利用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門(mén)或閘板的位置轉(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。4.3 系統(tǒng)抗干擾性的分析和維護(hù)由于 PLC 是專門(mén)為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的裝置，因此一般物理與電子工程學(xué)院17不需要再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)生出錯(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

21、為提高控制系統(tǒng)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。外界干擾的主要來(lái)源有：1. 電源的干擾供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。2. 感應(yīng)電壓的干擾PLC 周圍鄰近的大容量設(shè)備啟動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng)引起的于擾；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。3. 輸入輸出信號(hào)的干擾輸入沒(méi)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；在感性負(fù)載的場(chǎng)合，輸出信號(hào)由斷開(kāi)一閉合時(shí)產(chǎn)生的突變電流和由閉合一斷開(kāi)的反向感應(yīng)電勢(shì)以及電磁接觸器的接點(diǎn)產(chǎn)生電弧等產(chǎn)生的干擾。4. 外部配線干擾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

22、干擾。物理與電子工程學(xué)院18提高 PLC 控制系統(tǒng)抗干擾性能的措施：(1) 科學(xué)選型；(2) 選擇高性能電源，抑制電網(wǎng)干擾；(3) 正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)；(4) 柜內(nèi)合理選線配線，降低干擾。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)的沒(méi)備消耗、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)程控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)有所幫助。本次實(shí)踐實(shí)物圖：物理與電子工程學(xué)院19總 結(jié)為期一周的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐基本已經(jīng)落下帷幕了，在本次實(shí)踐設(shè)計(jì)的過(guò)程中我遇到了很多困難，主要表現(xiàn)在對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)備和整體運(yùn)行過(guò)程不太

23、熟悉，尤其是對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)的動(dòng)作情況很難掌握，其次梯形圖的編寫(xiě)由于控制過(guò)程的復(fù)雜而覺(jué)得難以下手。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，認(rèn)識(shí)到了很多東西。實(shí)踐設(shè)計(jì)是我對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計(jì)者獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力；在不斷的努力下我的課程設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做課程設(shè)計(jì)以前覺(jué)得課程設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)課程設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法是錯(cuò)誤的。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后

24、的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)通過(guò)查找資料和老師的講解，這些問(wèn)題還是基本得到了解決。本設(shè)計(jì)采用 PLC 對(duì)液體混合控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和硬件結(jié)構(gòu)，提高了該系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和安全性。梯形圖采用步進(jìn)指令（STL） ，這樣使程序的條理更加清晰易懂，有操作界面和人機(jī)對(duì)話操作，這是本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，但是由于時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)和能力的關(guān)系，本系統(tǒng)存在很多明顯的不足。希望這些缺陷，我能在以后的實(shí)際工作中能加以注意。整體來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)給了我很大的幫助，不僅僅熟悉的PLC 的控制系統(tǒng)和各種元器件，并提高了實(shí)踐的能力，這些都將成為我以后步入社會(huì)參加工作的一筆寶貴經(jīng)驗(yàn)。物理與

25、電子工程學(xué)院20設(shè)計(jì)已如期完成，這是一個(gè)辛苦卻令人感到充實(shí)的過(guò)程，讓我從中學(xué)到了不少新的知識(shí)。在此，我想對(duì)我的組員說(shuō)，感謝你們的信任和支持，還有大家的合作與相互學(xué)習(xí)。并感謝在這過(guò)程中老師以的指導(dǎo)和幫助，老師以精益求精的態(tài)度引領(lǐng)我走過(guò)了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)我的成長(zhǎng)起到了深刻的影響。最后，我還要感謝在整個(gè)設(shè)計(jì)中幫助我的同學(xué)們。我在你們那里學(xué)到了不少的東西！謝謝你們。物理與電子工程學(xué)院21參考文獻(xiàn)【1】梁劍雄，鄧水先. 高可靠性的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 2005.1【2】李蘭付. PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用. 機(jī)電工程.附錄 附錄 1 控制方式選擇就目前的現(xiàn)狀有以下幾種控制方式滿足系統(tǒng)

26、的要求：繼電器控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(shí)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(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度等參量變化而動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)控制及保護(hù)。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過(guò)程中，如果某個(gè)繼電器損壞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。 （2）單片機(jī)控制 單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括 CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路。其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，

27、成為功控領(lǐng)域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)之一。但是，單片機(jī)是一片集成電路，不能直接將它與外部 I/O 信號(hào)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(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大。 （3）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制 工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品兼容性強(qiáng)，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，在要求快速、實(shí)用性強(qiáng)、功能復(fù)雜的領(lǐng)域中占優(yōu)勢(shì)。但工控機(jī)價(jià)格較高，將它用于開(kāi)關(guān)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，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。物理與電子工程學(xué)院22（4）可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和

28、制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬繭配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采用梯形圖語(yǔ)言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過(guò)修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。相對(duì)于傳統(tǒng)的繼電器控制方案來(lái)說(shuō),PLC 在技術(shù)角度上大大方便了電控設(shè)計(jì)人員，其系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，維護(hù)方便，在體積、可靠性、耗電量等性能方面都有很大程度的提高，從而帶動(dòng)成本的節(jié)約，而且可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和監(jiān)控，這一系列的優(yōu)點(diǎn)使 PLC 很快被人們接受并代替繼電器控制方案，廣泛應(yīng)用于工廠自動(dòng)控制中。相對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō),PLC 本身固有的穩(wěn)定性和可靠性特點(diǎn)決定了它在自動(dòng)化行業(yè)內(nèi)不可取代的地位。PLC 擠占部分單片機(jī)的市場(chǎng)。PLC 相比單片機(jī)具有高可靠性，易于開(kāi)發(fā)，擴(kuò)展性好，通訊簡(jiǎn)單的，這些優(yōu)點(diǎn)促使很多的設(shè)備生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)時(shí)選用 PLC 作為設(shè)備的控制器。相對(duì)于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制來(lái)說(shuō)，PLC 價(jià)格低廉，應(yīng)用簡(jiǎn)便，接線端子可靠，被簡(jiǎn)易型控制采用。它在自動(dòng)化行業(yè)內(nèi)具有不可取代的地位。綜上所述，該控制系統(tǒng)的控制方案應(yīng)選 PLC 控制方案為宜。附錄 3PLC 選型的基本原則不同型號(hào)的 PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選用 PLC，對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要的意義。在 PLC 系統(tǒng)設(shè)