PLC課程設(shè)計PLC控制化工工藝過程

1、海事與港航學(xué)院機(jī)電系電氣控制與PLC技術(shù) 設(shè)計大作業(yè)課程名稱：PLC控制化工工藝過程指導(dǎo)老師：宋春華 老師專業(yè)：機(jī)電一體化（自動化）班級：一體化112班成員：李劍鋒 (34)鄒翠華 (02)楊壯彬 (14)任務(wù)分配：第一、第五章資料為鄒翠華所提供 其余部分由楊壯彬和李劍鋒共同完成摘要：隨著微處理器、計算機(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。它以計算機(jī)技術(shù)為核心的通用自動控制裝置，也可以說它是一種用程序來改變控制功能的計算機(jī)，也可以說它是一種專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)行的電子系統(tǒng)，它采用可編程程序的存儲器，用來存儲用戶指令，通過數(shù)字或模擬的輸入

2、/輸出完成確定的邏輯順序、定時、記數(shù)、運(yùn)算和一些確定的功能來控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。由于PLC的性能優(yōu)越，兼具計算機(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PLC具有編程軟件采自易學(xué)易懂的梯形圖語言、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)自動化生產(chǎn)控制多采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。本文所介紹的PLC控制化工工藝過程是根據(jù)實(shí)際要求利用PLC的實(shí)時控制盒順序處理功能，完成系統(tǒng)控制。關(guān)鍵詞：PLC

3、存儲器 編程目 錄第一章 緒論 1.1 課題的名稱以及來源5 1.2 研究的意義以及目的6 1.3 PLC的基本應(yīng)用和發(fā)展方向 7 1.4 設(shè)計課題的要求及主要任務(wù)8第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計2.1 控制方案的選擇102.2 PLC的型號選擇以及硬件配 置122.3 PLC的 I/O點(diǎn)分配及其接線圖15第三章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計3.1 工藝流程圖設(shè)計183.2 外圍接線電氣原理圖193.3 控制面板布置示意圖193.4 控制系統(tǒng)程序梯形圖203.5 系統(tǒng)調(diào)試22第四章 系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)4.1 系統(tǒng)故障的概念234.2 系統(tǒng)故障分析及處理234.3 系統(tǒng)干擾性的分析和維護(hù)25第五章 結(jié)束語26

4、總結(jié)27參考文獻(xiàn) 29第一章 緒論為了提高產(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,多種液體混合是必不可少的工序, 而且也是其生產(chǎn)過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)場工作環(huán)境十分惡劣, 不適合人工現(xiàn)場操作。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控制, 從而達(dá)到液體混合的目的，液體混合自動配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題

5、。計算機(jī)的出現(xiàn)給大規(guī)模工業(yè)自動化帶來了曙光。1968年，美國最大的汽車制造廠商通用汽車（GM）公司提出了公開招標(biāo)方案，設(shè)想將功能完備、靈活、通用的計算機(jī)技術(shù)與繼電器便于使用的特點(diǎn)相結(jié)合，把計算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題的“自然語言”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)行計算機(jī)編程，也能像繼電器那樣方便地使用。這個方案首先得到了美國數(shù)字設(shè)備（DEC）公司的積極響應(yīng)，并中標(biāo)。該公司于1969年研制出了第一臺符合招標(biāo)要求的工業(yè)控制器，命名為可編程邏輯控制器，簡稱PLC（有的稱為PC），并在GM公司的汽車自動裝配線上試驗(yàn)獲得了成功。PLC一經(jīng)出現(xiàn)

6、，由于它的自動化程度高、可靠性好、設(shè)計周期短、使用和維護(hù)簡便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，備受國內(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)品得到飛速發(fā)展。采用基于PLC的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機(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。對提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產(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，因此具有廣闊的市場前景。用PLC進(jìn)行開關(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、自動化倉

7、庫、液體混合自動配料系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線等方面的邏輯控制，都廣泛應(yīng)用PLC來取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設(shè)計是將PLC用于多種液體混合灌裝設(shè)置的控制，對學(xué)習(xí)與實(shí)用是很好的結(jié)合。本設(shè)計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、軟硬件電路的設(shè)計、常見故障分析等等。1.1課題的名稱及來源:課題的名稱：PLC控制化工工藝過程課題的來源：在國內(nèi)的許多化工廠，水泥廠，鋼廠，尤其是國有老廠，其控制系統(tǒng)還在使用過時的模擬控制，甚至是全人工控制。人工控制由于人員過多效益過低，生產(chǎn)的產(chǎn)品不夠精確，安全隱患

8、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。而隨著產(chǎn)品性能的提高，對自動控制系統(tǒng)的要求也越來越高，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)展以及計算機(jī)的出現(xiàn)，控制系統(tǒng)開始由傳統(tǒng)控制向自動（數(shù)字）控制方向發(fā)展。1.2研究的意義以及目的: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)。可編程控制器(PLC)控制系統(tǒng)以其運(yùn)行可靠、易學(xué)易用、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn),在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用。目前，國外的可編程自動控制設(shè)備技術(shù)順應(yīng)時代潮流，與計算機(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、

9、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向迅猛發(fā)展。國內(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，但從整體上看，我們在技術(shù)性能、制造工藝等方面與國際先進(jìn)水平還存在很大差距。眾所周知，我國的生產(chǎn)力水平還不是很高，特別是80年代以前的國有大中型企業(yè)，出于人才和經(jīng)濟(jì)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，改變原有的落后設(shè)備和技術(shù)，設(shè)計以可編程序器與計算機(jī)結(jié)合的自動控制系統(tǒng)，提高工業(yè)自動化的程度，對加速我國盡早成為現(xiàn)代化工業(yè)強(qiáng)國意義重大。本課題PLC控制化工工藝過程,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，信息檢測和報警硬件組建所需要的PLC和傳感器等元件

10、的選擇，實(shí)現(xiàn)對化工工藝的自動控制以及運(yùn)行狀態(tài)的檢測功能和顯示功能。用PLC對化工工藝過程進(jìn)行控制，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)簡單、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)的性能價格比提高。尤其在集散控制系統(tǒng)中，利用現(xiàn)場總線技術(shù)，可方便地進(jìn)行集中監(jiān)控管理。1.3PLC的基本應(yīng)用和發(fā)展方向:PLC的基本應(yīng)用：可編程控制器是一種專門用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的現(xiàn)場設(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。最初，PLC主要用于開關(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不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可

11、采集與存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(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)行開關(guān)量控制實(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。PLC具有穩(wěn)定可靠、價格便宜、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的根本原因。PLC發(fā)展方向：由于工業(yè)生產(chǎn)對自動控制系統(tǒng)需求的多樣性，PLC的發(fā)展方向有兩個：1、朝著小型、簡易、價格低廉方向發(fā)展。近年來，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)模比較小的自動線控制，如日本立石公司的C20PC40P

12、C60PC20HC40H等。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)，由字處理器、位處理器和浮點(diǎn)處理器等組成，有較大的存儲能力和功能很強(qiáng)的輸入輸出接口。通過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；通過網(wǎng)絡(luò)接口，可級連不同類型的PLC和計算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)，適用于大型自動化控制系統(tǒng)，如霍尼韋爾的9000系列等。從PLC的發(fā)展趨勢看，PLC控制技術(shù)將成為今后工業(yè)自動化的主要手段。在未來的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和CAD/CAM技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱。1.4設(shè)計課題的要求及主要任務(wù)：裝置及工藝過程簡介： 圖1

13、.4.1是一個化學(xué)反應(yīng)裝置的示意圖，由四個容器組成，容器之間用泵和管道連接，每個容器裝有兩個檢測高低液位的傳感器。1號、2號容器分別用泵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。然后2號容器加熱，當(dāng)溫度達(dá)到60時溫度傳感器發(fā)出信號，加熱器關(guān)閉。P3、P4泵分別將1號、2號容器中的溶液輸送到反應(yīng)器3號池中并起動3號容器中的攪拌泵，攪拌60s后泵P5起動將混合液抽入產(chǎn)品池4號容器。當(dāng)4號池滿或3號池空就起動泵P6排出產(chǎn)品溶液至4號池空，至此完成一個循環(huán)。 圖1.4.1 化學(xué)反應(yīng)裝置構(gòu)成示意圖控制要求：控制系統(tǒng)采用半自動工作方式，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

14、待起動信號后再開始新的自動循環(huán)。根據(jù)工藝過程要求，系統(tǒng)工作的狀態(tài)流程如圖1.4.2所示。 圖1.4.2 系統(tǒng)工作狀態(tài)流程設(shè)計要求： 1）選擇PLC機(jī)型及其I/O端口所需的電器元件，繪制I/O端口接線電氣原理圖。 2）設(shè)計控制面板布置示意圖。 3）設(shè)計用戶程序。 4）編寫設(shè)計報告。第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計2.1 控制方案的選擇：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)我們所說的化學(xué)過程，以及通過查閱相關(guān)資料，可以得到方案。方案中，由于需要對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，實(shí)驗(yàn)室條件并不允許，固將液位檢

15、測及溫度檢測用手動開關(guān)模擬替代。所以我們選擇PLC控制來完成該方案。方案中的硬件組成是：PLC；模擬信號開關(guān)；模擬泵P1、P2、P3、P4、P5、P6信號燈、加熱開啟指示信號燈、攪拌器以及攪拌時間信號燈等?；镜墓ぷ髟硎牵篜LC從手動模擬液位開關(guān)那里得到信號，來控制泵P1、P2、P3、P4、P5、P6。利用模擬預(yù)設(shè)溫度開關(guān)發(fā)出溫度達(dá)到信號，該溫度信號可直接成為PLC能接收和處理的數(shù)字信號。在順序工作的同時，整個工作流程的單次過程控制必須能夠達(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)品池工作過程中，原料1#、原料2#中沒有原料的再次注入，即P1、P2的關(guān)閉控制，在單次循環(huán)結(jié)束后，各

16、個元器件經(jīng)行復(fù)位等待下一次循環(huán)的開始。PLC控制方案有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：（1）編程方法簡單易學(xué)（2）功能強(qiáng)，性能價格比高（3）硬件配套齊全，用戶使用方便（4）無觸點(diǎn)免配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（5）系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試量少（6）維修工作量少，維修方便（7）體積小，能耗低2.2 PLC的型號選擇以及硬件配置1.PLC選型: 化學(xué)裝置是一個要求比較嚴(yán)格的系統(tǒng)裝置，因此對于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)在以下幾個方面： · 極高的可靠性· 極豐富的指令集· 易于掌握 · 便捷的操作· 豐富的內(nèi)置集成功能

17、83; 實(shí)時特性 · 強(qiáng)勁的通訊能力· 豐富的擴(kuò)展模塊 · 抗震、抗沖擊、抗噪聲干擾· 耐壓、絕緣電阻2、按鈕選定 J-SAP-M-M500KEIS防爆型按鈕內(nèi)容：殲-審計局米-M500KEIS設(shè)計，可用于在外部暴露或危險的位置。沖洗：符合標(biāo)準(zhǔn)76x76mm2框。在安裝空間是60毫米。技術(shù)參數(shù)：工作溫度范圍：0至50度C工作濕度范圍：10%至95%工作電壓：<5uA靜態(tài)電流：2mA到35mA報警電流：2mA3、接觸器選定 通用性CJ20-25(外加防爆型保護(hù)盒)CJ20系列交流接觸器符合GB 14048.42003 eqv IEC 60947-4-

18、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、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和控制交流電動機(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，推薦選用的SCPD為（）系列熔斷器。4、攪拌電機(jī)選定 YB2-100L-2型防爆電機(jī) 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2860r/min5、 電磁閥選定 通用型防腐蝕DM818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220V6、加熱器選定 防腐蝕型加熱器WH6-T一般加熱器不能符合環(huán)境要求，需要選擇防腐

19、蝕型，額定功率6KW，額定電壓380V，加熱溫度上限957、液位傳感器 防腐蝕型PT500-10H20本設(shè)計中選擇的是侵入型液位器，需要選擇防腐蝕型液位器工作溫度為2085，滿足本設(shè)計60要求，且是數(shù)字型輸出。8、熱繼電器 T16型根據(jù)IN1.05IN電機(jī)6.3A，所以選擇T16型熱繼電器9、熔斷器 NT型Ifu2×6.2+6×11.3680.56A 所以選擇NT型額定電流為160A 熔體額定電流為100A。10、溫度傳感器 防腐蝕數(shù)字型SWF81-1Z根據(jù)工作要求，需要測量溶液溫度為60，且需要防腐蝕。為方便使用，選擇數(shù)字型溫度傳感器。11、泵的選用 根據(jù)設(shè)計要求選擇&#

20、160; AFB型泵是單級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、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)。 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-40105，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。其技術(shù)參數(shù)：流量：3.6200m3/h；揚(yáng)程：1564m；轉(zhuǎn)速：2900r/min；功率：0.7555KW；進(jìn)口直徑：251

21、500mm；最高工作壓力：2.0Mpa。（三）型號意義：2.3 PLC的 I/O點(diǎn)分配在確定了控制對象的控制任務(wù)和選擇好PLC的機(jī)型后，即可安排輸入、輸出的配置，并對輸入、輸出進(jìn)行地址編號。分配I/O地址時要注意以下問題：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；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聯(lián)系，合理地安排I/O地址，減少它們之間的內(nèi)部連線。 I/O口分配表如圖2.3.1：名稱輸入名稱輸

22、出啟動X0泵P1Y0停止X1泵P2Y11號高水位X2泵P3Y21號低水位X3泵P4Y32號高水位X4泵P5Y42號低水位X5泵P6Y53號高水位X6攪拌泵Y63號低水位X7加熱器Y74號高水位X104號低水位X11圖2.3.1 I/O分配表根據(jù)上圖的I/O分配表可得出I/O口接線圖2.3.2：圖2.3.2 I/O口接線圖第三章 系統(tǒng)軟件電路設(shè)計3.1工藝流程圖設(shè)計根據(jù)前面介紹的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程，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)計的方法來進(jìn)行設(shè)計。系統(tǒng)工藝流程圖如圖3.1所示：圖3.1 系統(tǒng)工藝流程圖3.2外圍接線電氣原理圖圖3.2 外圍接線電氣原理示意圖如上圖3.2的八個接觸

23、器從KM1到KM8是接6個泵和攪拌機(jī)及加熱器的。左邊有指示燈指示哪個在工作，加熱器自己有燈指示。3.3控制面板布置示意圖圖3.3 控制面板示意圖3.4控制系統(tǒng)程序梯形圖程序分析：此程序運(yùn)用了步進(jìn)順序指令：步進(jìn)順序指令有兩個：步進(jìn)階梯指令STL和返回指令RET。STL是利用軟元件對步進(jìn)順控問題進(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)開始（只有常開觸點(diǎn)），驅(qū)動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，無操作數(shù)。當(dāng)STL觸點(diǎn)激活時，則與其相連的電路接通。如果STL觸點(diǎn)未激活，則與其相連的電路斷開。STL觸點(diǎn)與其他元件觸點(diǎn)意義不盡相同。STL無常閉觸點(diǎn)，而且與其他觸點(diǎn)無AND、

24、OR的關(guān)系。步進(jìn)程序編程注意的問題：（1）初始狀態(tài)元件用M8003或其他條件置位。（2）個狀態(tài)元件被置位，其常開觸點(diǎn)閉合，可驅(qū)動線圈或者在條件足時，進(jìn)行現(xiàn)狀轉(zhuǎn)移。（3）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)的開始。RET指令意味著整個STL程序區(qū)的結(jié)束，LD點(diǎn)返回左母線。各STL觸點(diǎn)驅(qū)動的電路一半放在一起，最后一個STL電路結(jié)束時一定要使用RET指令，否則將出現(xiàn)“程序錯誤”信息，PLC不能執(zhí)行用戶程序。（4）在SFC編程中，可允許“雙線圈”。想同編號的線圈可以出現(xiàn)在相

25、鄰或者不相鄰的狀態(tài)上。但是要慎用相鄰狀態(tài)出現(xiàn)相同編號的定時器。3.5系統(tǒng)調(diào)試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輸入端接一個啟動按鈕；X1輸入端接一個停止按鈕X2X11輸入端接上8個開關(guān)；SB1、SB2接兩個按鈕。PLC的輸出端Y0Y7接8個指示燈, 代表接觸器工作。我們可以把程序中的時間設(shè)計的更長點(diǎn)才能使現(xiàn)象更加明顯。系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試符合工業(yè)控制要求，可以運(yùn)行。盡管如此，在工業(yè)控制中還是會有新的問題發(fā)生，因此必須注意工業(yè)控制要求。第四章 系統(tǒng)常見故障分析及維護(hù)為了延長PLC控制系統(tǒng)的壽命，在系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)使用中要對該系統(tǒng)的設(shè)備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點(diǎn)有比較準(zhǔn)確的

26、估計，也就是說，要知道整個系統(tǒng)哪些部件最容易出故障，以便采取措施，希望能對PLC過程控4.1系統(tǒng)故障的概念系統(tǒng)故障一般指整個生產(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。現(xiàn)場生產(chǎn)控制設(shè)備包括I/O端口和現(xiàn)場控制檢測設(shè)備，如繼電器、接觸器、閥門、電動機(jī)等。4.2系統(tǒng)故障分析及處理 1.PLC主機(jī)系統(tǒng)故障分析及處理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)，長期使用插拔模塊會造成局部印刷

27、板或底板、接插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)計和處理系統(tǒng)故障的時候要考慮到空氣、塵埃、紫外線等因素對設(shè)備的破壞。目前PLC的主存儲器大多采用可擦寫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)為的對主機(jī)系統(tǒng)造成損害。2.PLC

28、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/O端口。PLC的技術(shù)優(yōu)勢在于其I/O端口，在主機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水平相差無幾的情況下，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，對主要干擾源要進(jìn)行隔離或處理。3. 現(xiàn)場控制設(shè)備故障分析及處理在整個過程控制系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的地點(diǎn)在現(xiàn)場，現(xiàn)場中最容易出故障的有以下幾個方面： 1. 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關(guān)

29、。主要原因除產(chǎn)品本身外，就是現(xiàn)場環(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，以減少其對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。 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)行部位們利用電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)推拉閥門或閘板的位置轉(zhuǎn)換，機(jī)械、電氣、液壓等各環(huán)節(jié)稍有不到位就會產(chǎn)生誤差或故障。長期使用缺乏維護(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)行時要加強(qiáng)對此類設(shè)備的巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。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)中一般反映在信號的不正常。這類設(shè)備安裝時信號線的屏蔽層應(yīng)單端可靠接地，并盡

30、量與動力電纜分開敷設(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)及處理也和日常的巡檢有關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。4.3系統(tǒng)干擾性的分析和維護(hù)由于PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計的裝置，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)境過于惡劣，如干擾特別強(qiáng)烈，可能使PLC引起錯誤的輸入信號；運(yùn)算出錯誤的結(jié)果；產(chǎn)生錯誤的輸出信號；造成錯誤的動作，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)的可靠性，在設(shè)計時采取相應(yīng)有效的抗干擾措施是非常必要的。外界干擾的主要來源有：1. 電源的干擾供電電源的波動以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。2. 感應(yīng)電壓

31、的干擾PLC周圍鄰近的大容量設(shè)備起動和停止時，因電磁感應(yīng)引起的干擾；其它設(shè)備或空中強(qiáng)電場通過分布電容串入PLC引起的干擾。3. 輸入輸出信號的干擾輸入設(shè)備的輸入信號線間寄生電容引起的差模干擾和輸入信號線與大地間的共模干擾；在性感負(fù)載的場合，輸出信號由斷開-閉合時產(chǎn)生的突變電流和閉合-斷開的反向感應(yīng)電勢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，信號線絕緣降低，安裝，布線不合理等產(chǎn)生的干擾。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） 正確選擇接點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)；（4） 柜內(nèi)合理選線配線，降低干擾。第五章 結(jié)束語本設(shè)計主要對化工工藝的控制過程，實(shí)現(xiàn)化工的全過程。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。使用了三菱FX2N型號PLC，設(shè)計了控制程序。盡管畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過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)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。與老師的交流溝通也使我從各種角度對設(shè)計有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求由于客觀條件的限制，本程序?qū)ΡＷo(hù)裝置還有打到