活性炭除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC設(shè)計(jì)說明

無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院系別（部、分院）自動(dòng)控制技術(shù)系班級(jí)自動(dòng)化21091課題名稱活性炭除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師職稱2013年3月

目錄畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告……………………2摘要……………………6引言……………………71．活性炭除臭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程……………81.1活性炭除臭系統(tǒng)的構(gòu)成…………………81.2活性炭除臭系統(tǒng)的電氣控制要求………91.3活性炭除臭系統(tǒng)的總體方案確定………92．控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)……………………102.1西門子PLC通訊的介紹…………………102.2PLC選型及I/O表的分配………………142.3PLC外圍電路的設(shè)計(jì)與硬件電路圖……142.3.1PLC外圍硬件電路圖………………152.3.2硬件電路主電路圖及說明………152.4硬件電路的接線要求………………183.控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)…………193.1軟件設(shè)計(jì)思路……………193.2程序流程圖與梯形圖及說明……………194．抗干擾的設(shè)計(jì)…………………314.1設(shè)備選型…………………314.2綜合抗干擾設(shè)計(jì)…………315．軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試………………336．附錄………………337.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)……………………358．參考文獻(xiàn)…………36摘要我國大部分鋼鐵廠面臨著加強(qiáng)控制H2S和NH3排放問題。在各種煙氣治理方法中,活性炭吸附法是唯一一種能脫除煙氣中每一種雜質(zhì)的方法,其中包括SO2、氮氧化物、煙塵粒子、汞、二惡英、呋喃、重金屬、揮發(fā)分有機(jī)物及其他微量元素。發(fā)展此類煙氣脫硫脫氮技術(shù),有效控制我國燃煤H2S和NH3排放,對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展意義重大?；陔娏﹄娮蛹夹g(shù)的發(fā)展，PLC、變頻器、觸摸屏、硫化氫氨氣在線監(jiān)測(cè)儀等、防火閥技術(shù)的綜合應(yīng)用，設(shè)計(jì)并制風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)。以西門子200為控制器、昆侖通態(tài)觸摸屏為人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。實(shí)踐證明：系統(tǒng)操作方便、可靠性高。關(guān)鍵詞：活性炭除臭；PLC；變頻器；觸摸屏、防火閥引言隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)化和城市化突飛猛進(jìn)，環(huán)境問題日益嚴(yán)重。我國的空氣污染仍以煤煙型為主,主要污染物是二氧化硫和煙塵.據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年全國煤炭消耗量10.52億噸，到1995年煤炭消耗量增至12.8億噸，二氧化硫排放量達(dá)2232萬噸。超過歐洲和美國，居世界首位。1997年，二氧化硫排放總量為2346萬噸，比1995年增加114萬噸，煙塵排放總量為1873萬噸，比1995年減少111萬噸。由于我國部分地區(qū)燃用高硫煤，燃煤設(shè)備未能采取脫硫措施，致使二氧化硫排放量不斷增加，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展仍在不停的快速增長著?；陔娏﹄娮蛹夹g(shù)的發(fā)展，PLC、變頻器、觸摸屏、硫化氫氨氣在線監(jiān)測(cè)儀等、防火閥技術(shù)的綜合應(yīng)用，設(shè)計(jì)并制風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)。以西門子200為控制器、昆侖通態(tài)觸摸屏為人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。實(shí)踐證明：系統(tǒng)操作方便、可靠性高。采用可編程控制器﹙PLC﹚控制的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)有，1.可靠性高，活性炭除臭系統(tǒng)以PLC控制器為核心，系統(tǒng)具備高可靠性和強(qiáng)抗干擾性等特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境要求不高,適用于惡劣環(huán)境中工作。2.配置靈活，PLC在組態(tài)系統(tǒng)時(shí)具有極大的靈活性，具有極強(qiáng)的處理能力，以及大的I/O容量。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)控制要求發(fā)生變化時(shí)，只需改變程序即可，因此能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同規(guī)模、不同功能的控制系統(tǒng)，即可控制一臺(tái)單機(jī)，又可控制一條生產(chǎn)線；既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)程控制。3.設(shè)備擴(kuò)展性強(qiáng)，PLC有很強(qiáng)的組網(wǎng)和擴(kuò)展能力，今后可以很方便添加新設(shè)備和皮帶控制。從而避免了以前上一套設(shè)備需更換一套控制設(shè)備的弊端，節(jié)省了大量人力和財(cái)力。4.維護(hù)方便，模塊連接采用插拔式接線端子排，更換、維護(hù)非常方便。1．活性炭除臭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程1.1活性炭除臭系統(tǒng)的構(gòu)成活性炭除臭系統(tǒng)是由十萬風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)及兩千風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)兩部分組成：十萬風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制點(diǎn)明細(xì)名稱數(shù)量功率備注除臭風(fēng)機(jī)1110KW380V消防排煙風(fēng)機(jī)122KW280℃排煙防火閥1DC24V+-10%，0.7A+-10%微動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)容量AC380V3A70℃電動(dòng)防火閥1DC24V+-10%，0.7A+-10%微動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)容量AC380V3A硫化氫在線監(jiān)測(cè)儀2220V電源探測(cè)感應(yīng)器和顯示儀氨氣在線監(jiān)測(cè)儀2220V電源探測(cè)感應(yīng)器和顯示儀兩千風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制點(diǎn)明細(xì)名稱數(shù)量功率備注除臭風(fēng)機(jī)14kw380V電動(dòng)閥門2DC24V+-10%，0.7A+-10%微動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)容量AC380V3A臭氧發(fā)生器12KW硫化氫在線監(jiān)測(cè)儀2220V電源探測(cè)感應(yīng)器和顯示儀氨氣在線監(jiān)測(cè)儀2220V電源探測(cè)感應(yīng)器和顯示儀1.1.1防火閥認(rèn)識(shí)電動(dòng)防火閥安裝在通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管道上，平時(shí)呈開啟狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)當(dāng)管道內(nèi)煙氣溫度達(dá)到70度時(shí)關(guān)閉，并在一定時(shí)間內(nèi)能滿足漏煙量和耐火完整性要求，起隔煙阻火的作用。（1）閥門平時(shí)處于常開狀態(tài)，當(dāng)氣流溫度達(dá)到70℃時(shí)，溫感器動(dòng)作，閥門關(guān)閉；（2）可通過DC24V電源使閥門關(guān)閉；（3）手動(dòng)關(guān)閉或手動(dòng)復(fù)位；（4）0°～90°范圍內(nèi)手動(dòng)調(diào)節(jié)葉片開啟度；（調(diào)節(jié)型）（5）輸出閥門關(guān)閉信號(hào)，可與其它防火設(shè)備聯(lián)鎖。優(yōu)點(diǎn)：1）漏風(fēng)量低，氣密性能好.2）電動(dòng)開啟消耗電流小.3）防腐性能強(qiáng)，使用壽命長。4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)靈活。反饋、聯(lián)鎖信號(hào)準(zhǔn)確。主要功能、特點(diǎn)1）輸入DC24V電信號(hào)、電磁鐵動(dòng)作、閥門迅速開啟。2）手動(dòng)關(guān)閉，手動(dòng)復(fù)位開啟。3）可輸出閥門開關(guān)閉信號(hào)及聯(lián)鎖控制信號(hào)。防火閥是安裝在中央空調(diào)送、排風(fēng)或著單純的室內(nèi)送、排風(fēng)管道上的，室內(nèi)起火后防火閥的易熔桿在達(dá)到70°時(shí)熔斷，防火閥關(guān)閉，主要作用是為了一間房間起火后不讓火源和煙通過管道串通到別的房間去。排煙防火閥的安裝在排煙管道上的，排煙防火閥平時(shí)關(guān)閉，房間起火后排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)排煙防火閥打開，對(duì)起火房間排煙，以達(dá)到人員能夠及時(shí)逃脫時(shí)不受煙的傷害，火勢(shì)過大時(shí)，火苗會(huì)通過排風(fēng)口進(jìn)入排煙管道，此時(shí)排煙防火閥上的280°易熔桿熔斷，排煙防火閥關(guān)閉，同時(shí)給出信號(hào)排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉。防火閥關(guān)閉，主要作用是為了一間房間起火后不讓火源和煙通過管道串通到別的房間去。排煙防火閥的安裝在排煙管道上的，排煙防火閥平時(shí)關(guān)閉，房間起火后排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)排煙防火閥打開，對(duì)起火房間排煙，以達(dá)到人員能夠及時(shí)逃脫時(shí)不受煙的傷害，火勢(shì)過大時(shí)，火苗會(huì)通過排風(fēng)口進(jìn)入排煙管道，此時(shí)排煙防火閥上的280°易熔桿熔斷，排煙防火閥關(guān)閉，同時(shí)給出信號(hào)排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉。1.2活性炭除臭系統(tǒng)的電氣控制要求要求在兩臺(tái)西門子200之間，用通訊的方式使兩臺(tái)PLC控制柜的操作可以在一塊昆侖通態(tài)的觸摸屏上實(shí)現(xiàn)控制別且監(jiān)控。其中十萬風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制要求如下：1.2.1十萬風(fēng)量活性炭除臭控制系統(tǒng)控制要求1.2.11就地控制箱控制十萬風(fēng)量活性炭除臭設(shè)備的開/關(guān)/暫停（箱子上帶有開、關(guān)、停的指示燈及各個(gè)故障指示燈）。1.2.12除臭設(shè)備總柜帶有轉(zhuǎn)換開關(guān)（自動(dòng)/手動(dòng)）。轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動(dòng)檔上：控制系統(tǒng)按設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行。轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動(dòng)擋上：1個(gè)就地控制箱控制對(duì)應(yīng)的十萬風(fēng)量活性炭除臭設(shè)備的開、關(guān)、暫停。監(jiān)控總柜并配置1個(gè)總的中央控制室遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的信號(hào)接口。1.2.13連鎖：所有電器都有反饋信號(hào)到PLC.1）除臭設(shè)備在垃圾電廠進(jìn)行檢修時(shí)運(yùn)行。一般情況下，70℃電動(dòng)防火閥和280℃電動(dòng)防火閥都為常閉狀態(tài)。當(dāng)檢修時(shí)，70℃電動(dòng)防火閥開啟，除臭風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口兩套硫化氫和氨氣在線監(jiān)測(cè)儀啟動(dòng)。此時(shí)280℃電動(dòng)排煙防火閥和消防排煙風(fēng)機(jī)為關(guān)閉狀態(tài)。70℃電動(dòng)防火閥和280℃電動(dòng)排煙防火閥的開關(guān)都能遠(yuǎn)程控制。2）當(dāng)電廠沒有進(jìn)行檢修，除臭設(shè)備處于停止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)垃圾池內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，280℃電動(dòng)排煙防火閥開啟，消防排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)280℃電動(dòng)排煙防火閥熔斷，消防排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉。（備注：當(dāng)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警時(shí)，遠(yuǎn)程控制室能關(guān)閉280℃電動(dòng)排煙防火閥）3）當(dāng)電廠進(jìn)行檢修，除臭設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)垃圾池內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，70℃電動(dòng)防火閥關(guān)閉，風(fēng)機(jī)停止。280℃電動(dòng)排煙防火閥開啟，消防排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)280℃電動(dòng)排煙防火閥熔斷，消防排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉。（備注：當(dāng)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警時(shí)，遠(yuǎn)程控制室能關(guān)閉280℃電動(dòng)排煙防火閥）1.2.2兩千風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制要求1.2.21就地控制箱控制兩千風(fēng)量活性炭設(shè)備的開/關(guān)暫停（箱子上帶有開、關(guān)、停的指示燈及各個(gè)故障指示）1.2.22除臭設(shè)備總柜帶有轉(zhuǎn)換開關(guān)（自動(dòng)/手動(dòng)）。轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動(dòng)檔上：控制系統(tǒng)按設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行。轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動(dòng)擋上：1個(gè)就地控制箱控制對(duì)應(yīng)的十萬風(fēng)量活性炭除臭設(shè)備的開、關(guān)、暫停。監(jiān)控總柜并配置1個(gè)總的中央控制室遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的信號(hào)接口。1.2.23連鎖所有電器信號(hào)反饋到PLC。1）除臭設(shè)備為常開狀態(tài)，除臭停止時(shí)，電動(dòng)閥門關(guān)閉。當(dāng)除臭設(shè)備啟動(dòng)，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口電動(dòng)閥門開啟，除臭風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。2）當(dāng)除臭設(shè)備活性炭吸附飽和，出風(fēng)口硫化氫氨氣在線監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)到出口臭氣濃度偏高，根據(jù)檢測(cè)儀上的數(shù)據(jù)，手動(dòng)開啟臭氧發(fā)生器，對(duì)飽和活性炭進(jìn)行再生，根據(jù)監(jiān)測(cè)儀上的數(shù)據(jù)，手動(dòng)關(guān)閉臭氧發(fā)生器。1.3活性炭除臭系統(tǒng)的總體方案確定活性炭除臭系統(tǒng)控制可采用PLC控制與傳統(tǒng)采用繼電器控制兩種控制方法，兩種控制方法的比較如下：1)方式：繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。

2)速度：繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無抖動(dòng)。

3)控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。通過對(duì)兩種控制方式的比較，PLC控制方式控制效果比較好，可實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸機(jī)的自動(dòng)化；而采用繼電器控制方式，這種控制方式還停留在人工操作，效果也就不是很明顯。為此采用PLC控制皮帶運(yùn)輸機(jī)是一個(gè)很好的選擇。而PLC控制方式又分集中控制和分散控制兩塊。集中控制就是一臺(tái)多個(gè)I/O點(diǎn)PLC控制多臺(tái)設(shè)備，實(shí)行的是一對(duì)多的控制方式；分散控制是多臺(tái)PLC，而每臺(tái)的PLC的I/O點(diǎn)相對(duì)來說就比較少，實(shí)現(xiàn)的是多對(duì)多的控制方式。兩者的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表1：表1方案比較方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一控制集中、緊湊、易于安裝、占地少、費(fèi)用少。一旦故障影響全裝置、運(yùn)行時(shí)難于維護(hù)。二控制分散、互不影響、便于維護(hù)。占地較大、費(fèi)用略高。考慮到控制成本，占地等綜合因數(shù)還是采用PLC集中控制方式較為合理。結(jié)合PLC控制與集中控制，本篇論文對(duì)活性炭除臭系統(tǒng)就采用PLC集中控制方案。2．控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)2.1西門子PLC通訊的介紹2.1.1配置如下： 2.1.21STEP7V4.0新建工程（此處為主站）2.1.22使用編程電纜為A，B機(jī)進(jìn)行時(shí)PLC地址嗎，波特率進(jìn)行設(shè)置，現(xiàn)在為主站（A機(jī)）的地址設(shè)置為1，波特率使用9.600,從站（B機(jī)）地址為2.波特率9.600（主從的波特率要一致，而且設(shè)置越高越好）。打開編程軟件，單機(jī)軟件左邊系統(tǒng)快（如圖1-3處），分別設(shè)置端口01處的地址，設(shè)置完成后點(diǎn)擊確認(rèn)保存，如下圖2.1.23點(diǎn)擊圖1中的1處------2處，出現(xiàn)下圖2.1.24在上圖中需要配置幾項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)讀寫操作，本例程為2個(gè)PLC并根據(jù)項(xiàng)目要求（I/O口分配），只需要2項(xiàng)即可即主寫從，從寫主。2.1.25點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)下圖圖中1處，可以改變的主站對(duì)從站的讀寫命令，2處為下一項(xiàng)操作（也是為改變的讀寫命令）2.1.26處為存儲(chǔ)地址，在本例中，第1項(xiàng)為主站對(duì)從站的寫入命令，存儲(chǔ)地址為主站VB1000對(duì)從站的VB1000第2項(xiàng)為從站對(duì)主站的寫入命令，存儲(chǔ)地址為主站VB1020對(duì)從站的VB1020.在例程中可以看到。此處不在一一圖示2.1.27操作完成后，點(diǎn)擊下一步出現(xiàn)下圖2.1.28這里點(diǎn)擊建議地址，程序會(huì)自動(dòng)建議一個(gè)大小適合并且未使用的V存儲(chǔ)區(qū)地址范圍2.1.29單機(jī)下一步全部配置完成，向?qū)樗x的配置生成項(xiàng)目組件，修改或確認(rèn)圖中個(gè)欄目后，點(diǎn)擊完成。配置結(jié)束2.2PLC選型及I/O表的分配2.2.1主站I/O地址分配表輸入對(duì)應(yīng)外圍設(shè)備輸出對(duì)應(yīng)外圍輸出設(shè)備I0.0手自動(dòng)轉(zhuǎn)換Q0.0除臭風(fēng)機(jī)I0.1檢修Q0.1KM1I0.2280℃閥開Q0.2KM2I0.3281℃閥關(guān)Q0.3KM3I0.470℃閥開Q0.4排煙防火閥I0.570℃閥關(guān)Q0.5電動(dòng)防火閥I0.6消防排煙風(fēng)機(jī)Q0.6硫化氫監(jiān)測(cè)儀I0.7急停Q0.7氨氣監(jiān)測(cè)儀I1.0除臭風(fēng)機(jī)Q1.0故障指示I1.1自動(dòng)啟動(dòng)開關(guān)Q1.1運(yùn)行指示I1.2280℃熔絲I1.370℃熔絲I1.4除臭風(fēng)機(jī)變頻故障I1.5消防風(fēng)機(jī)過載I2.070℃閥開到位I2.170℃閥關(guān)到位I2.2280℃閥開到位I2.3280℃閥關(guān)到位2.2.2從站I/O地址分配表輸入對(duì)應(yīng)外圍設(shè)備輸出對(duì)應(yīng)外圍輸出設(shè)備I0.0手自動(dòng)轉(zhuǎn)換Q0.0除臭風(fēng)機(jī)I0.1自動(dòng)啟停Q0.1電動(dòng)閥門1I0.2檢修Q0.2電動(dòng)閥門2I0.3除臭風(fēng)機(jī)啟動(dòng)Q0.3臭氧發(fā)生器I0.4除臭風(fēng)機(jī)停止Q0.4硫化氫監(jiān)測(cè)儀1I0.5電動(dòng)閥門1開Q0.5硫化氫監(jiān)測(cè)儀2I0.6電動(dòng)閥門1關(guān)Q0.6氨氣檢測(cè)儀1I0.7急停Q0.7氨氣監(jiān)測(cè)儀2I1.0電動(dòng)閥門2開Q1.0故障指示I1.1電動(dòng)閥門2關(guān)Q1.1運(yùn)行指示I1.2臭氧發(fā)生器開I1.3臭氧發(fā)生器關(guān)I1.4閥門1熔絲I1.5閥門2熔絲2.3PLC外圍電路的設(shè)計(jì)與硬件電路圖2.3.1PLC主站外圍硬件電路圖2.3.2主站硬件電路主電路圖及說明2.3.3PLC從站站外圍硬件電路圖2.3.4主站硬件電路主電路圖及說明2.4硬件電路的接線要求在硬件電路圖的基礎(chǔ)上，對(duì)一些相關(guān)的控制接線做一些要求：1）采用“遠(yuǎn)程集中”控制，完全由PLC按照工藝要求來啟動(dòng)控制系統(tǒng)上各個(gè)設(shè)備。2）電動(dòng)機(jī)容量小于10KW或其容量不超過電源變壓器容量15%~20%，可實(shí)行直接啟動(dòng)3）交流接觸器的容量根據(jù)電機(jī)功率來選取，所有接觸器線圈電壓均為AC220V。4）所有電機(jī)都配有相應(yīng)的低壓電器保護(hù)；具有短路、過載、過電流、斷相等保護(hù)功能。5）電控系統(tǒng)采用三相四線制供電系統(tǒng)。6）PLC的故障輸出端直接接到AC220V報(bào)警器。3．控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)3.1軟件設(shè)計(jì)思路根據(jù)加工工藝要求和用戶使用需要，同時(shí)考慮到各設(shè)備的安全性、故障保護(hù)與報(bào)警運(yùn)行狀態(tài)顯示的要求，以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各設(shè)備協(xié)調(diào)工作功能，用梯形圖語言編制整個(gè)控制程序。是設(shè)備可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行下去。3.2程序流程圖與梯形圖及說明從站4.擾的設(shè)計(jì)4.1設(shè)備選型在選擇設(shè)備時(shí)，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標(biāo)，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實(shí)績。在選擇國外進(jìn)口產(chǎn)品要注意：我國是采用220V高內(nèi)阻電網(wǎng)制式，而歐美地區(qū)是110V低內(nèi)阻電網(wǎng)。由于我國電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點(diǎn)電位漂移大，地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對(duì)系統(tǒng)抗干擾性能要求更高，在國外能正常工作的PLC產(chǎn)品在國內(nèi)工業(yè)就不一定能可靠運(yùn)行，這就要在采用國外產(chǎn)品時(shí)，按我國的標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13926）合理選擇。4.2綜合抗干擾設(shè)計(jì)PLC（可編程序控制器）是以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。具有控制功能強(qiáng)，可靠性高，使用靈活方便，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用越來越廣泛。在冶金、交通、化工、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，被成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的三大支柱之一。

高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。故障也就大大降低。盡管PLC在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取了很多措施，使它對(duì)工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng)，但是為了確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使PLC有良好的工作環(huán)境條件，并采取必要的抗干擾措施。1)PLC控制系統(tǒng)干擾的主要來源及途徑1.1)電源的干擾。PLC系統(tǒng)控制的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾，空間的輻射電磁場(chǎng)(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，若PLC系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就會(huì)收到輻射干擾，而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊?？赡茉斐沙绦蝈e(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會(huì)造成設(shè)備的失控和誤動(dòng)作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行。1.2）信號(hào)線引入的干擾。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信號(hào)之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。1.3）接地系統(tǒng)的干擾。接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。1.4）變頻器干擾。

一是變頻器啟動(dòng)及運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。2抗干擾的措施2.1）電源干擾的抑制。一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動(dòng)力線和信號(hào)線走線要更加合理等等，對(duì)電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好的材料進(jìn)行屏蔽處理，以防止外界干擾信號(hào)的影響。電源調(diào)整與保護(hù):電源波動(dòng)造成電壓畸變或毛刺，將對(duì)PLC及I/O模塊產(chǎn)生不良影響。對(duì)微處理器核心部件所需要的＋5V電源采用多級(jí)濾波處理，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。盡量時(shí)電源線平行走線，時(shí)電源線對(duì)地呈低阻抗，以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不同，對(duì)干擾抑制效果不一樣，一般次級(jí)線圈不能接地。輸入、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接地，以抑制共摸干擾。此外可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路等。2.2）信號(hào)線引入的防干擾措施。動(dòng)力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙絞線連接。將PLC的I/O線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。此外利用信號(hào)隔離器解決干擾問題也是很理想的辦法，其原理是首先將PLC接收的信號(hào)，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁感器件進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào)或不同信號(hào)，同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號(hào)、電源、地之間絕對(duì)獨(dú)立。只要在有干擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種隔離器，就可有效解決干擾問題。

2.3）正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。在PLC控制系統(tǒng)中，具有多種形式的“接地”，主要有：（1）信號(hào)地。輸入端信號(hào)元件的地；（2）交流地。交流供電電源的N線；（3）屏蔽地。為防止靜電和磁場(chǎng)感應(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬絲網(wǎng)，通過專門的銅導(dǎo)線將其接入地下；（4）保護(hù)地。將機(jī)器設(shè)備的外殼或設(shè)備內(nèi)獨(dú)立器件的外殼接地，用于保護(hù)人身安全和防止設(shè)備漏電。為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干擾，應(yīng)對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行良好的接地。一般情況下，接地方式與信號(hào)頻率有關(guān)，當(dāng)頻率低于1MHz時(shí)，可用一點(diǎn)接地；高于10MHz時(shí)，采用多點(diǎn)接地；在1～10MH之間時(shí)，通常情況下，PLC控制系統(tǒng)采用一點(diǎn)接地，將所有地線端子和最近接地點(diǎn)相連接，以獲得最好的抗干擾能力。接地線截面積不能小于2mm2，接地電阻不能大于100Ω，接地線使用專用地線。2.4）變頻器干擾的抑制。（1）加隔離變壓器，主要是針對(duì)來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。（2）使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。（3）使用輸出電抗器，在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其他設(shè)備正常。

3)結(jié)論P(yáng)LC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作。隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用PLC也成為其發(fā)展的重要因素。在不久的將來，PLC會(huì)有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求，PLC作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。5．軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試由于實(shí)驗(yàn)室沒有相應(yīng)的實(shí)物控制模型(活性炭除臭系統(tǒng))，因此，在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時(shí)，所有的輸入信號(hào)均用開關(guān)信號(hào)和復(fù)位按鈕來代替，所有的輸出均用指示燈來表示。調(diào)試時(shí)，首先按控制系統(tǒng)PLC接線圖完成硬件接線，并仔細(xì)檢查接線是否有誤，特別要注意接線時(shí)不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會(huì)造成硬件損壞及人身意外。開始程序調(diào)試：首先將PLC控制程序?qū)懭氲絇LC機(jī)器中，再選擇監(jiān)控狀態(tài)，使PLC處于“RUN”狀態(tài)，然后逐按下按鈕，觀察有沒有進(jìn)行累加幣值；或按選擇按鈕，觀察輸出指示燈是否按預(yù)計(jì)效果閃滅，并通過監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運(yùn)行過程及輸入輸出信號(hào)、內(nèi)部描述實(shí)際出現(xiàn)的問題及解決方案。對(duì)報(bào)警部分進(jìn)行調(diào)試，只需給相應(yīng)的輸入端口信號(hào)，然后相應(yīng)的指示燈變亮即可。要對(duì)照設(shè)計(jì)控制要求，逐一檢驗(yàn)設(shè)計(jì)功能是否能有效的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)程序進(jìn)行改進(jìn)和完善。例如，調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)重復(fù)線圈問題，需將程序進(jìn)行合并，避免重復(fù)線圈等等?？偠灾?，對(duì)程序必須要反復(fù)調(diào)試，不斷改進(jìn)，以獲得既完全實(shí)現(xiàn)功能，而又簡(jiǎn)單、嚴(yán)謹(jǐn)性高的PLC控制程序。6．附錄觸摸屏畫面7.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)業(yè)論文是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整的活性炭除臭控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。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。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來，也必然會(huì)讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力和更強(qiáng)理解力。通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)PLC方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的幫助下，終于游逆而解。在

今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！課程設(shè)計(jì)誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我了解了PLC的工作原理，也懂得了怎樣去設(shè)計(jì)一個(gè)PLC系統(tǒng)使其實(shí)現(xiàn)。我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅提高了獨(dú)立思考的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在課程設(shè)計(jì)的過程中，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我

們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我