電氣自動化成帥畢業(yè)設(shè)計-Y9110砂輸送PLC自動控制

PAGEPAGE22交通大學成人教育學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目Y9110砂輸送PLC自動控制專業(yè)電氣工程與自動化學生姓名班級2014級指導教師職稱副教授指導單位教研室主任完成日期2016年6月25日摘要了解PLC和PLC的用途。分析學習PLC控制系統(tǒng)存在哪些優(yōu)勢。對Y9110砂輸送發(fā)送罐進行技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計與改造，用PLC代替普通繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制自動化，可大大提高系統(tǒng)的可靠性和工作效率。本文闡述了用PLC改造Y9110砂輸送發(fā)送罐繼電器控制電路，詳細介紹了改造設(shè)計的基本過程，包括砂輸送皮帶構(gòu)成、砂輸送發(fā)送罐構(gòu)成、工作流程分析、PLC機型選擇、I\O地址分配與接線、PLC程序設(shè)計，梯形圖邏輯分析。通常傳統(tǒng)Y9110砂輸送發(fā)送罐電氣控制采用傳統(tǒng)的繼電器控制方式，其缺點是功能少、壽命短、電路復(fù)雜、觸點多而造成的故障也多、可靠性差、維修困難等?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）是一種以微處理器為核心，綜合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)而發(fā)展起來的新型通用的自動控制裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。利用PLC對Y9110砂輸送發(fā)送罐繼電器控制電路進行改造，有助于提高設(shè)備的可靠性和利用率。關(guān)鍵詞：Y9110砂輸送繼電器PLC自動化控制目錄PLC的簡介………1PLC的應(yīng)用………22.1開關(guān)量邏輯控制…………………22.2工業(yè)過程空制…………………22.3運動控制………22.4數(shù)據(jù)處理………22.5通信及聯(lián)網(wǎng)………2第三章PLC的特點………33.1功能豐富………33.2使用方便………33.3維修方便………43.4工作可靠………43.5經(jīng)濟合算………5第四章砂輸送發(fā)送罐的構(gòu)成……………7第五章發(fā)送罐系統(tǒng)流程分析……………7第六章砂輸送發(fā)送罐控制現(xiàn)狀…………86.1砂倉料位計……………………86.2控制系統(tǒng)設(shè)計不合理……………8第七章砂輸送改造方案………………97.1PLC選型………97.2分配輸入/輸出接口……………107.3I/O分配表………107.4梯形圖設(shè)計……………………117.5梯形圖分析……………………11結(jié)論…………………12謝辭…………………13參考資料………………14附件1………………151PLC簡介可編程序控制器，英文稱ProgrammableController，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機（PersonalComputer）混淆，故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。2PLC的應(yīng)用目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：2.1開關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2.2工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。2.3運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。2.4數(shù)據(jù)處理PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。2.5通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。3PLC的特點從PLC的工作原理知，PLC的輸入與輸出在物理上是彼此隔開的，其間的聯(lián)系是靠運行存儲于它的內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。它的入出相關(guān)，不是靠物理過程，不是用線路；而是靠信息過程，用軟邏輯聯(lián)系。它的工作基礎(chǔ)是用好信息。信息不同于物質(zhì)與能量，有自身的規(guī)律。信息便于處理，便于傳遞，便于存儲；信息還可重用，等等。正是由于信息的這些特點，決定了PLC的基本特點。下面介紹PLC的四個特點：3.1功能豐富PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲信息的內(nèi)部器件有關(guān)。它的指令多達幾十條、幾百條，可進行各式各樣的邏輯問題的處理，還可進行各種類型數(shù)據(jù)的運算。凡普通計算機能做到的，它也都可作到。它的內(nèi)部器件，即內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，種類繁多，容量宏大。I/O繼電器，可以用以存儲入、出點信息的，少的幾十、幾百，多的可達幾千、幾萬，以至10幾萬。這意味著它可進行這么多I/O點的入出信息變換，進行這么大規(guī)模的控制。它的內(nèi)部種種繼電器，相當于中間繼電器，數(shù)量更多。內(nèi)存中一個位就可作為一個中間繼電器，怎么不多！它的計數(shù)器、定時器也很多，是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊，其內(nèi)部定時器、計數(shù)器可達成百、成千。這也是因為只要用內(nèi)存中的一個字，再加一些標志位，即可成為定時器、計數(shù)器，所以才那么多。而且，這些內(nèi)部器件還可設(shè)置成丟電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。它的數(shù)據(jù)存儲區(qū)還可用以存儲大量數(shù)據(jù)，幾百、幾千、幾萬字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。PLC還有豐富的外部設(shè)備，可建立友好的人機界面，以進行信息交換?？伤腿氤绦?，送入數(shù)據(jù)，可讀出程序，讀出數(shù)據(jù)。而且讀、寫時可在圖文并茂的畫面上進行。數(shù)據(jù)讀出后，可轉(zhuǎn)儲，可打印。數(shù)據(jù)送入可鍵入，可以讀卡入，等等。PLC還具有通訊接口，可與計算機鏈接或聯(lián)網(wǎng)，與計算機交換信息。自身也可聯(lián)網(wǎng)，以形成單機所不能有的更大的、地域更廣的控制系統(tǒng)。PLC還有強大的自檢功能，可進行自診斷。其結(jié)果可自動記錄。這為它的維修增加了透明度，提供了方便。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能；同時，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動化、遠動化及其控制的智能化創(chuàng)造了條件。像PLC這樣集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的；更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。3.2使用方便用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC控制邏輯的建立是程序,用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當然要方便得多！其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC廠家多有現(xiàn)貨供應(yīng)，市場上即可購得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。正因如此，用可編程序控制器才有這個"可"字。對軟件講，它的程序可編，也不難編。對硬件講，它的配置可變，而且也易于變。具體地講，PLC有五個方面的方便：（1）配置方便：可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場上定貨購買即可。（2）安裝方便：PLC硬件安裝簡單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡單，而且一次接好后，更換模塊時，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開關(guān)設(shè)定或軟件設(shè)定，以及編制好用戶程序就可工作。（3）編程方便：PLC內(nèi)部雖然沒有什么實際的繼電器、時間繼電器、計數(shù)器，但它通過程序（軟件）與系統(tǒng)內(nèi)存，這些器件卻實實在在地存在著。其數(shù)量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計，時間繼電器、計數(shù)也以百計。而且，這些繼電器的接點可無限次地使用。PLC內(nèi)部邏輯器件之多，用戶用起來已不感到有什么限制。唯一考慮的只是入出點。而這個內(nèi)部入出點即使用得再多，也無關(guān)緊要。大型PLC的控制點數(shù)可達萬點以上，哪有那么大的現(xiàn)實系統(tǒng)？若實在不夠，還可聯(lián)網(wǎng)進行控制，不受什么限制。PLC的指令系統(tǒng)也非常豐富，可毫不困難地實現(xiàn)種種開關(guān)量，以及模擬量的控制。PLC還有存儲數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)，可存儲控制過程的所有要保存的信息。……總之，由于PLC功能之強，發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人們的想象力，或與其配套的其它硬件設(shè)施了。PLC的外設(shè)很豐富，編程器種類很多，用起來都較方便，還有數(shù)據(jù)監(jiān)控器，可監(jiān)控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設(shè)計的梯形圖語言，有的還可用BASIC語言、C語言，以至于自然語言。這些也為PLC編程提供了方便。PLC的程序也便于存儲、移植及再使用。某定型產(chǎn)品用的PLC的程序完善之后，凡這種產(chǎn)品都可使用。生產(chǎn)一臺，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺臺設(shè)備都要接線、調(diào)試，要省事及簡單得多。3.3維修方便1PLC工作可靠，出現(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個特點時，還將進一步介紹。2即使PLC出現(xiàn)故障，維修也很方便。這是因為PLC都設(shè)有很多故障提示信號，如PLC支持內(nèi)存保持數(shù)據(jù)的電池電壓不足，相應(yīng)的就有電壓低信號指示。而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時，診斷出故障后排故也很簡單?？砂茨K排故，而模塊的備件市場可以買到，進行簡單的更換就可以。至于軟件，調(diào)試好后不會出故障，再多只要依據(jù)使用經(jīng)驗進行調(diào)整，使之完善就是了。3改用方便：PLC用于某設(shè)備，若這個設(shè)備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設(shè)備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設(shè)備與新設(shè)備差別較大，它的一些模塊還可重用。3.4工作可靠用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常可靠的。這是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實上，如果PLC工作不可靠，就無法在工業(yè)環(huán)境下運用，也就不成其為PLC了。1

在硬件方面：PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。PLC使用的元器件多為無觸點的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達攝氏50多度，有的PLC可高達80--90度。有的PLC的模塊可熱備，一個主機工作，另一個主機也運轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機出現(xiàn)故障，熱備的可自動接替其工作。還有更進一步冗余的，采用三取一的設(shè)計，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時工作，最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機率幾乎為零，做到萬無一失。當然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。2軟件方面：PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的"冒險競爭"，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC對應(yīng)急情況的及時響應(yīng)，使PLC能可靠地工作。為監(jiān)控PLC運行程序是否正常，PLC系統(tǒng)都設(shè)置了"看門狗"（Watchingdog）監(jiān)控程序。運行用戶程序開始時，先清"看門狗"定時器，并開始計時。當用戶程序一個循環(huán)運行完了，則查看定時器的計時值。若超時（一般不超過100ms），則報警。嚴重超時，還可使PLC停止工作。用戶可依報警信號采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時器的計時值若不超時，則重復(fù)起始的過程，PLC將正常工作。顯然，有了這個"看門狗"監(jiān)控程序，可保證PLC用戶程序的正常運行，可避免出現(xiàn)"死循環(huán)"而影響其工作的可靠性。PLC還有很多防止及檢測故障的指令，以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號?？赏ㄟ^編制相應(yīng)的用戶程序，對PLC的工作狀況，以及PLC所控制的系統(tǒng)進行監(jiān)控，以確保其可靠工作。PLC每次上電后，還都要運行自檢程序及對系統(tǒng)進行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時有相應(yīng)的出錯信號提示。正是PLC在軟、硬件諸方面有強有力的可靠性措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點。它的平均無故障時間可達幾萬小時以上；出了故障平均修復(fù)時間也很短，幾小時以至于幾分鐘即可。曾有人做過為什么要使用PLC的問卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的首選指標。3.5經(jīng)濟合算高新技術(shù)的使用必將帶來巨大的社會效益與經(jīng)濟效益，這是科技是第一生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是高新技術(shù)生命力之所在。PLC也是如此。盡管使用PLC首次投資要大些，但從全面及長遠看，使用PLC還是經(jīng)濟的。這是因為：使用PLC的投資雖大，但它的體積小、所占空間小，輔助設(shè)施的投入少；使用時省電，運行費少；工作可靠，停工損失少；維修簡單，維修費少；還可再次使用以及能帶來附加價值等等，從中可得更大的回報。所以，在多數(shù)情況下，它的效益是可觀。4砂輸送發(fā)送罐構(gòu)成發(fā)送罐經(jīng)過輸砂管道發(fā)送到車間砂倉內(nèi)供給混砂機使用。砂庫到發(fā)送罐的輸砂管道很短，上面有蝶閥控制發(fā)送罐的加砂，發(fā)送罐頂部安裝錐閥防止在發(fā)送砂時，發(fā)送罐內(nèi)氣力反沖回砂倉。發(fā)送罐右側(cè)面安裝阻尼料位計及電接點壓力表，發(fā)送罐左側(cè)面安裝發(fā)送閥、排氣消音閥及罐體、出砂口，如圖4-1砂輸送發(fā)送罐結(jié)構(gòu)所示:圖4-1砂輸送發(fā)送罐結(jié)構(gòu)5發(fā)送罐系統(tǒng)流程分析系統(tǒng)啟動條件：當車間砂倉砂位低于上位阻尼料位計，滿足發(fā)送條件時，選擇打開幾號砂倉卸料器，按下啟動按鈕，發(fā)送罐頂部錐閥先打開經(jīng)時間繼電器延時2S后，加砂管道上蝶閥打開，同時打開排氣閥給發(fā)送罐加砂。當發(fā)送罐砂加滿時，發(fā)送罐阻尼料位計閉合，同時控制加砂管道上蝶閥先關(guān)閉，經(jīng)時間繼電器延時3秒后關(guān)閉發(fā)送罐頂部錐閥，同時關(guān)閉發(fā)送罐的排氣閥，經(jīng)時間繼電器延時2.5秒后發(fā)送罐發(fā)送閥打開，壓縮空氣經(jīng)空氣過濾裝置進入罐體開始加壓，電接點壓力表顯示當前壓力值，表針帶動繼電器動點脫離下限靜點，再經(jīng)時間繼電器延時2秒打開輸砂管道上的多個二次增壓閥，開始由發(fā)送罐經(jīng)過輸砂管道和二次增壓閥供氣增壓往車間內(nèi)的砂倉輸送鉻礦砂。當壓力低于0.2mpa時電接點壓力表表針回位帶動動點和靜點閉合動作，關(guān)閉發(fā)送罐增壓閥和傳送管道上的所有二次增壓閥，同時打開排氣閥排氣，排氣5秒后重復(fù)以上工作流程。當車間砂倉到上限位時上位阻尼繼電器動作，發(fā)送罐內(nèi)砂發(fā)送完后系統(tǒng)自動停止。如果中途關(guān)閉發(fā)送罐系統(tǒng)，發(fā)送罐系統(tǒng)不會馬上停止，必須把發(fā)送罐內(nèi)鉻礦砂發(fā)送完畢后自動停止，這樣是為了避免發(fā)送罐和發(fā)送管道內(nèi)殘留大量鉻礦砂堵塞傳輸管道。如發(fā)生緊急情況可以按急停開關(guān)，按下急停開關(guān)后砂傳送系統(tǒng)立即停止并排氣。6砂輸送發(fā)送罐控制現(xiàn)狀控制系統(tǒng)由于設(shè)計及設(shè)備等方面的不同程度的存在一些問題，致使該系統(tǒng)自投入運行以來，運行狀況一直不太理想，主要存在以下問題。6.1砂倉料位計該系統(tǒng)原來配置的料位計（電容式料位計）由于環(huán)境惡劣可靠性較差，經(jīng)常產(chǎn)生誤動作不能準確的測量出砂倉內(nèi)料位，故當時在調(diào)試是就由時間繼電器來代替料位計，使操作人員不十分清楚當前砂倉內(nèi)的砂料量的情況下，簡單的根據(jù)時間來操作，從而因操作失誤，控制失靈等經(jīng)常造成系統(tǒng)堵管，泄漏的問題，影響生產(chǎn)。6.2控制系統(tǒng)設(shè)計不合理原來設(shè)計的控制系統(tǒng)是由中間繼電器和時間繼電器構(gòu)成的，即繼電器控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在運行時所表現(xiàn)出來的突出問題是：繼電器經(jīng)常因周圍環(huán)境中較多灰塵而接觸不良，時間繼電器失靈從而使整個系統(tǒng)不能正常工作，其次因控制柜，操縱臺內(nèi)以及相互之間的連接電纜，電線非常多，也造成了設(shè)備的故障率高，維護工作量大，維護費用高等問題。7砂輸送改造方案為了克服以上缺陷，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，保護環(huán)境以及節(jié)能降耗減少維修量等方面的考慮，對該設(shè)備進行技術(shù)改造，由PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，采用電動阻尼料位計。增加手動控制便于維修，車間砂倉放砂口加裝接近開關(guān)。7.1PLC選型自從PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用以來，PLC產(chǎn)品的種類越來越多，而且功能也日趨完善。當前工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的PLC既有從美國﹑日本﹑德國等國家進口的，也有國內(nèi)廠家組裝或自行開發(fā)的，已達上百種型號。因此合理選擇PLC就非常的有意義。合理選擇PLC應(yīng)從以下幾個方面來選擇。1）PLC機型選擇。機型選擇的基本原則是在能夠滿足控制要求及保證運行可靠﹑維修方便的前提下，力爭最佳的性價比。①在結(jié)構(gòu)形式上選擇整體式。②在安裝方式上選擇集中式。③在功能要求上選擇只有開關(guān)量控制，具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能的小型PLC。④機型統(tǒng)一。對于一個企業(yè)應(yīng)盡可能使用機型統(tǒng)一的PLC，有利于備件的采購。2）PLC容量選擇。容量選擇包括I/O點數(shù)和用戶程序存儲容量的選擇。①I/O點數(shù)的選擇。由于PLC平均I/O點的價格還比較高，一般情況下I/O點是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際個數(shù)，再加上10%—15%的備用量來確定。②用戶存儲容量的選擇應(yīng)按實際需要留20%--30%的余量來選擇。3）I/O模塊的選擇。PLC輸入模塊的作用是用來檢測、接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的信號，并將輸入的信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接收的低電平信號。①輸入信號的類型選擇。常用的輸入信號類型有三種：直流輸入、交流輸入和交流/直流輸入，根據(jù)需要選擇直流輸入②輸入信號電壓等級的選擇。有5V、12V、24V、48V、60V等可供選擇，根據(jù)現(xiàn)場輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮選擇24V電壓。綜合以上幾個方面考慮，決定選用三菱FX2N-48MR型號的PLC.7.2分配輸入/輸出接口圖7-1PLC外部接線圖7.3I/O分配表表7.1I/O分配序號輸入點功能序號輸出點功能1X000手/自動SA11Y000再生砂蝶閥2X001啟動SB12Y001錐閥3X002停止SB23Y002發(fā)送閥4X003砂閘門SB34Y003增壓15X004發(fā)送閘門SB45Y004增壓26X005發(fā)送閥SB56Y0052#卸料器7X006增壓1SB67Y0063#卸料器8X007增壓2SB79X0102#卸料器SB810X0113#卸料器SB911X0122#、3#選擇SA212X0133#砂倉選擇13X016接近開關(guān)1KA814X017接近開關(guān)2KA915X021發(fā)送罐料位KA1016X023砂倉料位KA1117X024電接點式壓力表KA127.4梯形圖設(shè)計詳見附件17.5梯形圖分析SA1是手動、自動轉(zhuǎn)換旋鈕，當轉(zhuǎn)換到手動狀態(tài)時X000不導通，CJ跳轉(zhuǎn)指令不執(zhí)行，手動有效程序按照正常掃描執(zhí)行。按下SB3、輸入X003導通線圈M0被觸發(fā)一個脈沖導通，因ALT是交替輸出指令所以Y000導通輸出，再生砂碟閥打開，再按下SB3、輸入X003再次導通、線圈M0再被觸發(fā)一個脈沖導通，ALT交替輸出關(guān)閉Y003不導通再生砂碟閥關(guān)閉。同理連續(xù)按下SB4時輸入X004觸發(fā),輸出Y001導通、停止，發(fā)送罐錐閥打開、關(guān)閉。連續(xù)按下SB5時輸入X005觸發(fā),輸出Y002導通、停止發(fā)送閥打開、關(guān)閉。連續(xù)按下SB6時輸入X006觸發(fā),輸出Y003導通、停止增壓器1打開、關(guān)閉。連續(xù)按下SB7時輸入X007觸發(fā),輸出Y004導通、停止增壓器2打開、關(guān)閉。連續(xù)按下SB8時輸入X010導通，同時選擇2號砂倉輸入X013導通及混砂機開到位接近開關(guān)觸發(fā)，繼電器KA8閉合輸入X016、X017導通，2號卸料器輸出Y015打開、關(guān)閉。連續(xù)按下SB9輸入X011導通，同時選擇3號砂倉輸入X012導通及混砂機開到位接近開關(guān)觸發(fā)繼電器KA9閉合輸入X016、X017導通，3號卸料器輸出Y006打開、關(guān)閉。當SA1轉(zhuǎn)換到自動狀態(tài)時輸入X000導通，CJ跳轉(zhuǎn)指令執(zhí)行，跳轉(zhuǎn)到P0自動條件滿足，先打開2號或3號卸料器砂倉料沒到高料位時，按下自動啟動按鈕SB1輸入X001導通，自動啟動發(fā)送罐按照程序自動運行，先打開發(fā)送罐頂部錐閥Y001導通，時間T1開始計時2秒后再生砂蝶閥Y00導通打開，開始加砂當砂加到頂部料位時料位被觸發(fā)X021導通關(guān)閉再生砂蝶閥Y000，同時T2延時2秒關(guān)閉錐閥Y001及T3延時2.5秒打開發(fā)送閥Y002，壓縮空氣進入罐體同時T8延時2秒增壓器Y003、Y004導通開始增壓。電接點壓力表由常閉轉(zhuǎn)換常開，當罐體里砂發(fā)送完壓力減小電接點壓力表由常開轉(zhuǎn)換常閉，X024導通關(guān)閉發(fā)送閥及增壓器1、增壓器2，開始下一次循環(huán)。當按下停止按鈕SB2或砂倉高料位X023導通及電接點壓力表到下限時程序停止循環(huán)。結(jié)論采用PLC自動控制技術(shù)取代傳統(tǒng)繼電器電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對砂輸送的自動控制，從而提高了設(shè)備的工作效率、工作穩(wěn)定性和可靠性，而且，還大大降低了維修人員的勞動強度，降低了設(shè)備故障率，減輕了操作人員勞動強度，提高了生產(chǎn)率，同時技術(shù)人員可以快捷地修改控制系統(tǒng)程序，從而滿足不斷變化的生產(chǎn)要求。謝辭在此設(shè)計中，我也參考了大量的著作和文章，許多作者的科研成果及設(shè)計給我很大的啟發(fā)。在此我向這些學者們表示由衷的感謝，感謝我的同學和朋友對我的大力支持，他們的無私奉獻、關(guān)愛和支持是我能夠繼續(xù)追求我的理想，感謝所有幫助和關(guān)心我的人。最后，我要向百忙之中抽時間對本文進行審閱，評議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。2016年6月25日參考文獻[1]廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2003.[2]岳慶來.變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)，2010.[3]殷建國.工廠供電控制技術(shù)，經(jīng)濟管理出版社，2006[4]陳松.數(shù)字邏輯電路，東南大學出版社，2002基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用HYPERLINK"/detail.htm?37