可编程控制器 论文
浅谈可编程控制器的工业应用
[ 关键 词】 可编程 控制器 中图分 类号 :T P 2 1 2 . 9
前 言 :可编程 序控 制器 ( P r o g r a m m a b l e L o g i c C o n t r o l l e r ) ,简 称 P L C 。是 近 年来 发展 迅速 , 应用 面广 的工业 控制 装置 , 它广 泛吸 收 了微电子 技术 , 计
2 . 3步进 控 制
在一 些实 时控制 中 , 系 统的 突然断 电会造 成较 严重 的后果 , 此 时就要 在 供 电系 统中加 入 U P S电源供 电 ,可编程 序控 制器 的应用 软件 可进 行一 定的
断电处理。当突然断电后 ,可 自动切换到 U P S电源供电,使生产设备处于
安全 状 态。 3 . 3双路供 电系统
以下功 能 : 2 . 1逻辑控 制
分成两路。 一路为可编程序控制器电源模板供电, 另一路为可编程序控制器
输 入输 出模 板和 现场检 测元 件 、执 行机 构供 电 。 3 . 1 来自用 隔离 变压器 的供 电系统
P L C具有 逻辑 运算 功能 ,它 设置 有 “ 与” 、“ 或” 、“ 非 ”等 逻辑 指令 ,能
程序的编程工作大大简化 ,用户程序的开发、输入、调试 、修改非常方便。
我 厂采用 的是 s 7 — 3 0 0和 ¥ 7 - 4 0 0可 编程 序控 制器 ,主要 采用 的编程 语言 是
L A D( 梯形 图 )和 S T L( 语句 表 ) 。
2 .可 编程序 控 制器的 主要 功能 可 编程 序控 制器 的控 制程 序 由用 户根 据生 产过 程和 工艺 要求 设计 P L C 根 据现 场输 入信 号的状 态控 制现场 的执 行机 构按一 定 的规律 动作 , 它能 完成
电子毕业论文_PLC可编程控制器在过程控制系统实验装置中的应用
PLC可编程控制器在过程控制系统实验装置中的应用1 引言随着现代科学技术的飞速发展,不仅对生产过程自动化,也对生产管理提出了更高的要求。
通过计算机网络技术把自动控制与计算机管理系统结合起来,集管理和过程控制为一体是当今工业自动控制发展的趋势。
复杂的过程控制系统,常采用两级网络拓扑结构,底层用现场总线以便控制装置尽可能靠近被控生产过程现场,上层采用工业以太网,监控级相对集中于主控室内,从而实现对生产过程的集中管理和分散控制。
这样构成的控制系统具有实时性好、可靠性高、抗干扰能力强等优点,比传统DCS系统更经济,更可靠。
为了适应这一形式的发展要求,提高实验教学质量,使工科学生在校期间就能受到良好的工程实践锻炼,因此开发了基于工业以太网及现场总线的过程控制系统实验装置。
2 系统配置及网络结构实验装置控制系统由上位机监控系统和下位机PLC控制系统两部分构成。
整个网络采用两层网络拓扑结构,上层为工业以太网,用于上位机PC之间以及上位机和下位机PLC之间的通讯,底层为PROFIBUS-DP现场总线,用于下位机PLC主站(DPM1)和四个从站(DPS1-DPS4)之间的通讯,其中,PLC主站和从站控制液位、压力和温度流量等过程控制实验装置。
系统用SIMATIC STEP 7软件进行网络组态、硬件组态以及PLC控制程序的编写,并用组态软件SIMATIC WinCC实现了上位机与PLC的动态连结。
整个系统组成如图1所示:图1 过程控制系统实验装置结构图2.1 现场部分现场部分是所需控制的液位、温度流量和压力实验装置,变送器将采样数据转换成4~20mA的电流信号,直接接入SM334模块(模拟量输入/输出模块),经模/数转换变成0~27648的数字量。
开关量的输入输出接入SM323模块(数字量输入/输出模块)。
2.2 控制单元控制单元采用西门子PLC,S7-300系列PLC功能强大,采用模块化设计,有中央处理单元(CPU)、各种信号模块(SM)、通信模块(CP)、功能模块(FM)、电源模块(PS)、接口模块(IM)等,有多种规格的CPU可供选择。
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种通用的工业自动化控制器,它使用可编程的存储器来存储用户程序,可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作,并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的特点包括:
1. 高可靠性:PLC采用大规模集成电路技术,具有很高的可靠性。
此外,PLC还具有自我诊断功能,可以检测自身的故障并进行修复,确保系统的可靠性。
2. 编程简单:PLC通常采用类似于继电器控制电路的梯形图编程语言,使得编程变得简单易懂。
同时,PLC还支持多种高级编程语言,如结构化文本和指令表等。
3. 灵活性:PLC可以根据需要进行扩展或修改,支持多种不同的输入/输出接口,可以适应不同的控制需求。
4. 易于维护:PLC具有完善的故障诊断和报警功能,可以快速定位故障并进行修复。
此外,PLC还可以通过远程监控系统进行远程维护和升级。
在工业自动化领域,PLC的应用非常广泛,如制造业、电力、化工、交通等。
随着技术的不断发展,PLC的功能和性能也在不断提升,未来PLC将会在
更多的领域得到应用。
可编程控制器的现状与发展
气 工 程 技 术 人 员 所 熟 悉 的继 电器 控 制 线 路 的方 式 一 梯 形 图 。 因 此 , 早 行 业 。 22P C 的 网 络 及 发 展 趋 势 一 个 或 若 干 P C与 P . L L C机 联 出 系 期 的 P C 的性 能 要 优 于 继 电 器 控 制 装 置 , 优点 包 括 简 单 易懂 , 于 L 其 便 P 这 O世 纪 9 o年 代 安 装 , 积 小 , 耗 低 , 故 障 指 使 , 重 复 使 用 等 。其 中 P C特 有 的 统 , C机 起 到 原 编 程 器 及人 机 界 面 操 作 站 的 作 用 , 2 体 能 有 能 L
科技信 息
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S IN E&T C O O CE C E HN L GYI F MATON N OR I
20 0 8年
第2 3期
可编程控制器的现状与发展
崔 晶
( 安铁路 职 业技术 学 院 陕西 西
I 摘
西安
701) 1 0 4
要】 L P C的发展历程 P C 的过程控 制应用 已被广泛应用qi 续过程控制领域, L -  ̄ . 而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到
增 长 。P C 及 P C 的 网 络 及发 展 趋 势 。 L L 【 关键 词 】 编程 逻 辑控 制 器 ; 可 过程 控 制 ; 网络
可 编 程 序 控 制 器 的英 文 为 Pormm beC nrl r在 二 十 实 际 七 的 系统 之 中 , 能 够 完 成 不 同 的 过 程 控 制 应 用 。 rga a l otoe , l 就 任 何 P C供 应 商 将 会 继 续 全 神 贯 注 于 批 量 和 混 合 型 过 程 控 制 的 L 十 至八 十 年代 一 直 简 称 为 P C。由 于 到 9 0年 代 , 人 计 算 机 发 展 起 来 , 个 S h e r自动 化 公 司 正好 给我 们 带 d 也 简 称 为 P 加 之 可 编 程 序 的 概 念 所 涵 盖 的 范 围太 大 , 以美 国 AB 研 究 开 发 。作 为 一 个 很 好 的 例 子 ,c nie C; 所 公 司 首 次 将 可 编 程 序 控 制 器 定 名 为 可 编 程 序 逻 辑 控 制 器 ( L 来 了其 Q C Qunu PoesC nr1产品 , P C, P ( atm rcs ot ) o 在过程控制领域能够使得
可编程控制器系统的设计
可编程控制器作为一种通用的工业自动化装置,是机电一体化技术的核心技术。
它具有体积小、编程简单、抗干扰能力强、可靠性高的特点,目前在工业控制的各个领域已得到广泛的应用。
但可编程控制器也会受到外部因素的干扰,造成程序误变或运算错误,从而产生误输入而引起误输出,造成控制设备的失控和误动作。
本文就此问题提出增强系统可靠性的一些措施。
1系统可靠性概念系统可靠度的计算有三种典型模型:串联结构的可靠度计算,当控制系统由几个独立部分串联构成时,若其中一部分失效,就会造成整个系统的失效;并联结构的可靠度计算,当控制系统由几个独立部件并联时,若其中一部分失效,不会造成整个系统的失效;独立系统联合运行的可靠度计算,当单个系统停止工作时不影响整体,可做到边生产边维护,这种结构的可靠度比较高。
要增加系统的可靠性就是要增加平均故障间隔时间或缩短平均故障时间。
影响可编程控制器可靠运行的主要因素是系统外部和内部的电气干扰。
根据现场的情况,干扰源主要是空间电磁场的感应、产生尖峰干扰和电源欠压、过压、浪涌、下陷等。
2系统软件设计可编程控制器的输入输出开关量控制信号比较大,不易受外界干扰。
可编程控制器的工作一般是将输入输出状态及处理结果放在输入输出映象存储器中,只有在执行程序结束指令或系统下次扫描用户程序前,才将存储器中的内容由锁存器成批读取或输出到端子上。
在大功率电器启动或其它强干扰源来到的瞬间,容易破坏输入输出映象存储器的状态,使可编程控制器产生一些误动作,因此,可编程控制器开关量采用软件抗干扰设计以提高可靠性就显得特别重要。
我们可以从以下几个方面提高软件的可靠性。
2.1时间故障检测法对于一些具有严格规律的循环工作控制系统,由于其工作循环中的各个工序都是固定的,在时间上也有严格的规定,因此可以根据各工序的步骤以及固定的时间来设计一个检测故障程序。
在待检测的某一工序开始的同时,启动一个定时器,其时间设定值比正常情况下该工序执行动作持续的时间长25%左右。
可编程控制器原理及其应用
可编程控制器原理及其应用在现代工业自动化系统中,可编程控制器(PLC)扮演着至关重要的角色。
它作为一种专门用于工业控制的计算机,广泛应用于各种自动化设备和生产线中。
本文将介绍可编程控制器的原理和应用,并探讨其在工业领域中的重要性。
一、可编程控制器的原理可编程控制器的原理基于它的硬件和软件系统。
硬件系统由中央处理器(CPU)、内存、输入/输出(I/O)模块、通信接口和电源组成。
软件系统则包括操作系统、编程软件和用户自定义程序。
可编程控制器的工作原理是通过接收来自传感器的输入信号,经过逻辑判断和运算,控制执行器输出相应的控制信号,实现对设备和生产线的自动控制。
它的核心是中央处理器,负责解释和执行用户编写的程序指令。
内存用于存储程序和数据,输入/输出模块用于与外部设备进行数据交互,通信接口用于与其他设备进行通信。
二、可编程控制器的应用1. 工业自动化控制可编程控制器在工业自动化控制中发挥着关键作用。
它可以对多个设备和生产线进行集中控制和管理,提高生产效率和质量。
例如,在汽车制造中,可编程控制器可以实现自动化装配线的运行控制,确保汽车零部件的准确安装和高效生产。
2. 机械设备控制可编程控制器广泛应用于各种机械设备的控制中。
它可以实现对机械设备的自动启停、速度调节和位置控制等功能。
例如,在包装机械中,可编程控制器可以根据产品尺寸和数量自动调整包装速度和包装形式,提高包装效率和可靠性。
3. 过程控制可编程控制器还可以用于各种过程控制领域,如化工、电力和环境控制等。
它可以实现对生产过程中的温度、压力、流量等参数进行监测和控制,确保过程的稳定和安全。
例如,在化工生产中,可编程控制器可以根据反馈信号自动调整化学反应的温度和物料投入量,实现精确控制和优化生产。
4. 智能建筑控制随着智能建筑的发展,可编程控制器在建筑控制领域中的应用也越来越广泛。
它可以实现对建筑物的照明、空调、安防等系统进行集中控制和管理,提高能源利用效率和舒适性。
可编程控制器本科毕业论文中英文翻译材料关于PLC外文翻译
可编程控制器本科毕业论文中英文翻译材料关于PLC外文翻译中文翻译可编程控制器技术可编程序控制器(Programmable Logic Controller,习惯上简称为PLC)是以微处理器为核心的通用工业自动化装置。
是20世纪60年代末在继电器控制系统的基础上开发出来的,它将传统的继电器控制技术与计算机技术和通信技术融为一体,具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点。
具体来说,PLC的特点表现为以下几个方面:?硬件的可靠性高。
PLC专业在工业环境的恶劣条件下应用而设计。
一个设计良好的PLC能置于有很强电噪声、电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中。
在硬件设计方面,首先是选用优质器件,再就是采用合理的系统结构,加固、简化安装,使它易于抗振冲击,对印刷电路板的设计、加工和焊接都采取了极为严格的工艺措施,而在电路、结构及工艺上采取了一些独特的方式。
由于PLC 本身具有很高的可靠性,所以在发生故障的部位大多集中在输入/输出的部位以及如传感器件、限位开关、光电开关、电磁阀、电机等外围装置上。
?编程简单,使用方便。
用微机实现自动控制,常使用汇编语言编程,难于掌握,要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。
PLC采用面向控制过程、面向问题的编程方式,与目前微机控制常用的汇编语言相比,虽然在PLC内部增加了解释程序,增加了程序的执行时间,但对大多数的机电控制设备来说,这种损耗是微不足道的。
?接线简单,通用性好。
在电信号匹配的情况下,PLC的接线只需将输入信号的设备(按钮、开关等)与PLC输入端子连接,将接受输出信号执行控制任务的执行元件(接触器、电磁阀)与PLC输出端子连接。
接线简单、工作量少,省去了传统的继电器控制系统的接线和拆线的麻烦。
PLC的编程逻辑提供了能随要求而改变的逻辑关系,这样生产线的自动化过程就能随意改变。
这种性能使PLC具有很高的经济效益。
用于连接现场设备的硬件接口实际上已经设计成为PLC的组成部分,模块化的自诊断接口电路能指出故障,并易于排除故障与替换故障部件,这样的软硬件设计就使现场电气人员与技术人员易于使用。
可编程控制器(PLC)程序设计师论文
可编程控制器(PLC)程序设计师论文全国可编程控制器(PLC)程序设计师论文题目: 基于三菱FX2N系列可编程控制器在机械手控制系统的设计学校: 南京化工职业技术学院班级: 机电 0882姓名: 丁雪峰指导老师: 李剑2010 年6月可编程控制器(PLC)程序设计师论文目录摘要 ..................................................................... .. I 第1章可编程序控制器的概况 .................................................. 1 1.1 PLC的概念及发展........................................................ 1 1.2 可编程序控制器的基本结构及工作原理 .. (2)1.3 PLC的基础知识 ......................................................... 6 1.4 PLC 的分类 . (6)第2章三菱FX系列PLC ....................................................... 8 2.1 三菱FX系列PLC简介 . (8)2.2 编程的基本知识 ......................................................... 9 第3章机械手控制系统设计 (14)3.1 设计内容 .............................................................. 14 3.2 机械手的控制示意图 .. (14)3.2 机械手外部接线图 ...................................................... 17 3.3 交通灯控制状态转移 .................................................... 18 3.4 机械手的梯形图 ........................................................19 3.5 机械手的指令表 ........................................................ 20 第4章PLC系统的程序调试 ................................................... 21 参考文献 ....................................................................25 致谢 ..................................................................... (24)可编程控制器(PLC)程序设计师论文摘要可编程控制器是继电器控制和计算机控制出现后开发的产品,逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。
可编程控制器课程一体化教学策划与实践论文
论可编程控制器课程一体化教学的策划与实践摘要:plc课程是电气专业的一门主要专业课,如何使课程教学与企业需求有机结合,是一个长期困扰的问题。
文章从企业实际出发,阐述了在学生的学习目标定位,合理选择教学内容,采用一体化教学方法,充分发挥学生主体作用等方面所进行的策划与实践,并取得了较好教学效果。
关键词:可编程控制器教学策划实践中图分类号:g712 文献标识码:a 文章编号:1673-9795(2012)12(a)-0044-02江铜高级技校是一所主要为江西铜业集团公司培养所需技术人才的职业技术学校。
近年来,随着科技的不断进步,公司不少生产设备经过技术改造或技术引进,使其生产的自动化程度越来越高。
其中,采用可编程控制器(plc)进行自动控制的设备比较普遍。
我校作为主要面向本公司服务的教育单位,在电气专业的人才培养上必须要充分考虑其人才的实用性。
因此,开好可编程控制器这门课程就显得十分重要了。
如何才能开好这门课程呢?这不仅学校要重视,企业要合作,而作为任课教师更要有一个比较全面的思考,并在此基础上去努力实践,去认真总结,以不断提高教学效果,使之培养的人才真正成为企业的有用之才。
笔者通过多年探索,逐渐有了一些经验积累,现展现出来与同仁分享。
1 精心策划任何一门课程的教学都是一个系统工程,一般都要先有一个构思,但是作为可编程控制器这门课程的教学仅用构思这一概念是不够的,只有经过精心策划才能解决好以下相关问题。
1.1 学生的学习目标定位问题学生的学习目标如何定位,主要考虑三个方面的因素:一是企业因素。
因为培养的学生主要面向本企业,学生的学习目标定位就应该首先考虑企业的实际需求。
因此,首先,了解企业plc运用情况,其中包括运用范围、规模、机型等;其次,了解企业对学生从事这方面工作时的基本要求。
最后,得到企业的有力支持。
二是学生因素。
现在技校学生文化水平相对较低,学习困难较大,目标过高,不仅达不到,还可能适得其反。
可编程控制器的数据库系统—中英文翻译资料大学论文
Database Systems for Programmable Logic Con trollersIn this paper, we ide ntify the database issues associated with programmable logic con trollers (PLC), special-purpose computers used in scie ntific and in dustrial applications, e.g. in factories in manufacturing environments. We propose as a PLC database system a single-user,real-time, scalable main-memory-only relational databasesystem with a two-level architecture hav ing historical data modeli ng and man ipulatio n capabilities, and query process ing tech niq ues in corporati ng time- an d/or error-constrained query evaluation. We revise the ladder logic Ianguage, the most com mon PLC Ian guage, to in corporate data man ipulati on Ian guage in structi ons. We add a separate time comp onent into the PLC processor sca n time to han dle database updates, backup, in tegrity en forceme nt and data archival issues.1. In troduct ionA programmable logic controller (PLC) is a special-purpose computer used within real-time scie ntific comput ing systems, and in dustrial con trol systems, say, the automated con trol of a factory's mach inery - the running example used in this paper. This paper is a positi on paper that proposes a PLC database system and discusses its features. In doing so, we touch bases with a nu mber of basic database topics, and, thus, freque ntly refer to other work for details.PLCs are mostly used in manu facturi ng en vir onments - hen ce, the choice of our running example. However, PLCs are also used in scientific applications for signal data gathering and preliminary data processing. Thus, we think that for some scientific applications, a PLC databasemay also serve as a local/transient part of a larger scie ntific database.With the rapid advances in computer hardware and falling memory prices, in rece nt years, the capabilities of the new PLCs in the marketplace have bee n in creas ing dramatically. This paper is a positi on paper that argues that a PLC software can now con ta in a database system to greatly in crease its fun ctio nality. We propose the architecture in Figure 1 as the architecture of an environment where real-time data gatheri ng (from multiple sen sors) and real-time data man ipulati on takes place. We now list the adva ntages of hav ing a database system directly in side a PLC.(1) Data Modeli ng Tech niq ues : The in put and output buffers represe nt a rather unorgani zed tran sie nt model of the real world, and hen ce, carl be modeled better using the traditi onal data modeli ng tech niq ues of databases.(2) Historical Databases: PLCs rout in ely deal with differe nt versi ons of data over time. Therefore, historical data modeli ng tech niq ues as well as historical data man ipulati on tech niq ues can replace the ad hoc ways of man ipulat ing historical data in PLCs.(3) User-Frie ndly In terfaces : Prese ntly in the marketplace, the PLC software and in dustrial termi nals allow a limited display of messages and variable-data in formatio n in memory. For example, the con tact histogram fun cti on displays the on/off history of a specific mai n memory.(4) Han dli ng Large Volumes of Data : With the added capabilities of a database and a query Ian guage, the PLC may an alyze much larger volumes of data.(5) Data Reducti on and Compacti on at the PLC Level : Prese ntly, for further an alysis or simply due to various regulati ons, data collected by PLCs get tran smitted and stored into a host computer file using an architecture show n..Since the prese nt PLCs cannot satisfactorily an alyze most data, they simply tran smit data to the host computer. I n some scie ntific experime nts and applicati ons, the data gathered is so large that argume nts have bee n raised for "processi ng the data on-the-fly" duri ng the executi on of an experime nt/tra nsacti on [SSDB 86](a) Real-Time Database : The data in the in put buffer must be sca nn edwith in reas on ably short "real-time" in tervals ranging from microsec onds to sec on ds. Therefore,resp on ses to queries must be guara nteed to be less tha n a certa in "realtime" time bound, almost always less tha n 5 to 10 sec on ds.(b) Mai n Memory Database: Microsec on ds/sec on dsquery resp on serestrictio ns n ecessitate main-memory-only databases.(c) Scalable Database : Once the en vir onment of a PLC and the requireme nts of the associatedapplicatio n program are determ in ed, the possible query types to the database stay fixed for a reas on ably long period of time. Si nee the resp onse time of queries is of utmost importa nee, the DBMS should be scaled so that only the n eededrouti nes/fu nctions (e.g., access methods, data structures, etc.) are in corporated.In secti on 2, we discuss the gen eral characteristics PLCs, and briefly prese nt the ladder logic Ianguage. Section 3 discusses the features of the proposed database system for PLCs.In general, the PLC hardware is mostly custom-built with occasional off-the-shelf hardware, and con sists of a CPU (or multiple CPUs), main memory, an "in dustrial term in al", and high- and medium-speed data com muni cati ons hardware. The size of the main memory ran ges from 16K bytes (of 5 to 10 years ago) to 8M bytes (of the prese nt time).Although the CPU has an in structio n set similar to those found in CPUs of 16-bit and 32-bit mach in es, it is especially equipped with fast bit man ipulati on in struct ions. The in dustrial termi nal comes with a special keyboard to make the program ming of the PLC easier an d/or to in terve ne with the applicati on program.The PLC software consists of an operating system (ranging from a very simplistic mon itor (of ten years ago) to a sophisticated real-time operati ng system (of the rece nt time)), high-speed com muni cati ons software for com muni cat ing with I/O processors,medium-speed com muni cati ons software to the in dustrial termi nal and to other "i ntellige nt" devices.Both gen eral-purpose computers and PLCs are used for in dustrial con trol [Star 87].However, they differ in the program ming Ian guages that they use, en vir onmen tal specifications, and their user types. PLCs are rugged, and work in hostile environments with no special climate controls, tolerating extremes of temperature (60 °C), humidity (95%) and air contamination. Users of PLCs include the original programmers of the application programs, as well as plant electricians and maintenance pers onn el, who are accustomed to relay-type con trolli ng en vir onmen ts.A rung is an ordered set of PLC in structi ons draw n on a si ngle line. In struct ions on a rung are classified as in put in structi ons (those that mon itor the in put buffer) and output in struct ions (those that set the output buffer), and are executed from left to right, seque ntially (Please see figure 4). A PLC applicatio n program con sists of a main program and a set of subrout in es, each of which containing an ordered set of rungs To summarize, the applicati on programmer deals with actual (realtime) clock times, and needs to have precise estimates for program sca n times and I/O sca n times. For time estimati ons, the PLC manu facturers supply in formatio n such as 4 msec onds for 1000 ladder logic in structi ons, and 1 msec onds for copy ing 256 words into an in put buffer duri ng the I/O sca n. In most applicati ons, the processor sca n time is kept below 10 sec on ds.Thus,databasema nipulati on in struct ions also n eed to have precise time limits available to (or set by) users.2. ArchitectureWe propose a two-level, sin gle-user databasesystem architecture as show n in figure 6. We have omitted from our architecture the exter nal model of the traditi onal databasearchitecture not becausePLCs are not powerful, but becausec on curre ntly running application programs using different views create problems in accurately estimati ng the applicati on program scan times. That is, i n a multitask ing en vir onment where tasks compete for the resources such as database relati ons and com muni cati on lin es, decid ing a sin gle top-to bottom executi on time of a task in actual time is rather difficult (if at all possible).As far as the hardware comput ing power is concern ed, the prese nt day PLCs are as powerful as pers onal computers (and, in deed, in some rece nt products,PLCs are pers onal computers), and can certa inly support multiple in dustrial termin als and data shari ng among the applicati on programs.3. Data Modeli ng IssuesThe traditi onal data modeli ng tech niq ues directly apply to PLC databases. There is no reas on why, say, the En tity-Relatio nship Model [Che n 76] of the data in the PLC database cannot be desig ned. All the well-k nown adva ntages of data modeli ng [ToeF 82] directly carry over to the PLC database en vir onment, and will not be elaborated here. As for the conceptual model of our prototype effort, we have chosen the relatio nal model. The PLC en vir onment n aturally deals with historical data, e.g., the last readi ng of a grinding mach ine sen sor, its value yesterday, etc.. Aga in, there are various historical data modeling approaches [SnoA 85] in the literature and, theoretically, any one of them is acceptable.Example. Con sider a set of furn aces that produce high-precisi on airpla ne parts. There are two entity relations, FURNACE and PART, and one time-varying relati on shiprelati on PRODUCES as described in figure 7. Please n ote that PRODUCES relation has tuple timestamping with BEGIN-TIME and END-TIME attributes.4. DBMS IssuesThere are a number of issues that need to be resolved in a time-constrained, sin gle user DBMS en vir onment. These are(a) Data Archival.(b) Database Backup.(c) Database In tegrity en forceme nt.5. Query Process ing IssuesThe conventional database management systems (DBMS) do not have the capability of dyn amically meeti ng the time con stra ints whe n the amount of data is too large to process within a give n time quota. Our approach is, for a give n time quota, to take an appropriate amount of sample data such that the set of sampled data is guara nteed to be processible by the DBMS within the give n.Some basic PLC in structi ons have also bee n exte nded to in crease their fun cti on ality.For example, we have exte nded the "exam ine logic switch" in structi ons, the Exami ne Input Closed (XIC) and the Exami ne In put Ope n (XIO) [AB 84, AB 85], to test the logical value of a propositi onal calculus formula, rather tha n testi ng a bit value corresponding to the condition of a physical I/O. An "examine F" instruction causesthe formula F to be evaluated and the role value is the n exam ined as in the basic exam ine in structi ons. In gen eral, the formula F may con tai n a con sta nt, a variable, a comp onent of a tuple being sca nned by the poin ter, and fiE) where f is an aggregate fun ctio n and E is a relati onal algebra expressi on. The fun ctio nality of the PLC Timer and Coun ter in structi ons have also bee n enhan ced. Usually con diti oned by "exam ine" in struct ions, timers and coun ters keep track of timed in tervals or eve nts; the number of timed intervals or events to be counted is set in the preset value variables [AB 85, AB 84]. With the in troduct ion of a time dime nsion into the database, eve nts and in tervals can also be "co un ted" using database queries.6 .Query Process ing IssuesThe conventional database management systems (DBMS) do not have thecapability of dyn amically meeti ng the time con stra ints whe n the amount of data is too large to process within a give n time quota. Our approach is, for a give n time quota, to take an appropriate amount of sample data such that the set of sampled data is guaranteedto be processible by the DBMS within the given time quota, and, exact time-cost formulas can be derived.Clearly, the more stages the query processor goes through, the more overhead is invo Ived in the run-time estimati on approach. This implies that, at each stage, as large an amount of time as possible should be allocated to reduce the nu mber of stages. On the other hand, allocat ing large amounts of time has a higher risk of overspe nding the time quota and may end up wasti ng a large amount of time, especially in a hard time constrained environment [AbGM 88, StZa 88]. The hard time constrained environments denote those environments where overspending the time quota is strictly not allowed. Therefore, when overspending happens, the query has to be aborted prematurely and the amount of time used in the last stage is considered wasted.7.Other IssuesThe issue of in complete in formatio n in the PLC database is also being in vestigated.Quite ofte n, the sen sors give in complete in formati on, usually a range for a readi ng. On those occasi ons, the in complete data is only known to be within some range of values.We represe nt an in complete data item as an in terval which contains the unknown value.We have finished the implementation of the first version of a PLC database [-Liu89] hav ing some of the features summarized in sect ion 3. The system has bee n developed on SUN workstati ons using the C Ian guage. We are pla nning to tran sport it into a PLC, and evaluate its performa nee.Refere nces[AB84] PLC-3 Programmable Controller Programming Manual, Allen-Bradley Co., 1984.[AB85] PLC-5/15 Programmable Controller Processor Manual, Allen-Bradley Co., 1985.[Chri83] Christodoulakis, S., "Estimati ng Record Selectivities", In formationSystems,© 8, 1983.[HP88] Hewlett-Packard Announ ceme nt of the HP RTDBS, Sept. 1988.[Klug81] A. Klug, "ABE - A Query Lan guage for Con struct ing Aggregate-by-Example", 1st LBL Workshop on Statistical Database Management, Dec. 1981.[Ullm88] J.D Ullman, "Principles of Database and Knowledge-Base Systems", Computer Scie nee Press, 1988.[SSDB86] Panel on Scie ntific Databases, Third Int. Workshop on Statistical a nd SCie ntific Database Man ageme nt, 1986.[Star87] R.J. Staron, "A Toolset to Develop Programmable Controller Systems",u npublished ma nuscript, Alle n-Bradley Co., March 1987.可编程控制器的数据库系统在这篇文章中,我们确定一种在科学和工业上有特别应用目的的计算机一一可编程控制器(PLC )数据库系统的相关问题。
电梯plc控制设计毕业论文
电梯plc控制设计毕业论文本篇毕业论文是针对电梯PLC控制设计的研究。
主要包括PLC(可编程逻辑控制器)控制器、电梯运行原理、PLC控制电梯的实现过程等方面的内容。
1.可编程逻辑控制器(PLC)控制器可编程逻辑控制器(PLC)是一种用于控制生产线上机械设备的电子设备。
它是一个可编程的数字电脑,它按照内部程序代码的指令来控制其他设备。
PLC技术已被广泛应用于包括电力、能源、冶金、化工、轻工、交通、航空、军事等各个领域。
PLC控制的原理是通过输入模块将外部设备的信号输入到PLC内部,PLC通过内部程序的处理,对外部设备进行控制,以完成运行任务。
PLC的控制流程通常包括输入、处理和输出三个过程。
输入过程是指将外部设备的信号输入到PLC内部,可以采用电位器、传感器、按钮等方式;处理过程是指内部程序对输入信号进行逻辑处理以完成相应的控制任务,包括计算、判断、控制等;输出过程是指PLC控制器将处理后的信号输出到外部设备,完成控制任务。
2.电梯运行原理电梯是一种安装在建筑物中,用于垂直运输人和物的机械设备。
电梯的运行原理主要包括电力传动系统、控制系统和安全设备等三个方面。
电力传动系统是电梯的重要组成部分,主要包括电机、减速机和传动系统。
电机作为电梯的动力源,其转动通过减速机和传动系统作用于电梯的牵引系统,以实现电梯的升降和停靠等功能。
控制系统是电梯控制和管理的核心,主要包括PLC控制器、触摸屏、控制面板以及相关传感器和开关等。
控制系统通过PLC控制器的程序设计,对电梯进行运行控制、安全保护等任务。
安全设备是电梯的重要保护措施,主要包括限速器、安全钳、安全杆、防坠落制动器等。
这些安全设备在电梯运行中发挥着重要作用,可以有效保护电梯运行的安全。
3.PLC控制电梯的实现过程PLC控制电梯的实现过程主要包括以下几个步骤:3.1 PLC控制器的搭建PLC控制器是电梯控制系统的核心,需要根据电梯的不同需求进行程序编写。
首先需要对PLC控制器进行基本设置和参数配置,以满足电梯的操作要求。
可编程控制器的基本结构及其工作原理
可编程控制器的基本结构及其工作原理摘要:随着电子技术和计算机技术的迅猛发展,PLC的功能也越来越强大,更多地具有计算机的功能,目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展。
本文介绍了可编程控制器的硬件构成和工作原理,包括其历史和应用背景、基本组成和主要功能,通过对可编程控制器的深入了解,我们可以更好地掌握这一技术,为工业自动化的发展做出贡献。
并探讨了其在实际工程中的应用。
关键词:可编程控制器;硬件构成;工作原理;PLC一、引言可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计。
自20世纪60年代问世以来,PLC 已经广泛应用于工业自动化领域,成为现代工业自动化的三大支柱之一。
PLC技术快速发展,其在工业自动化领域的应用也越来越广泛。
本文将深入探讨可编程控制器的硬件构成和工作原理,以期帮助读者更好地了解和掌握这一重要技术。
二、可编程控制器概述可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计。
它采用可编程的存储器,存储程序并执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等指令,通过数字或模拟输入/输出方式,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC技术快速发展,其在工业自动化领域的应用也越来越广泛。
三、PLC的基本结构可编程控制器的基本结构了解plc的基本结构可编程控制器基本结构如图所示。
可编程控制器主要由中央处理单元CPU、存储器、输入/输出(I/O)电路、通信接口及电源组成(如下图)。
1. 电源单元可编程控制器的电源单元是整个系统的总电源供应器。
一般为直流电源,但也有交流电源形式。
电源电压一般要求在允许波动范围内稳定,波动范围为±10%。
在电源设计上,还考虑了为一些故障诊断等特殊需要留有余地。
可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
有关PLC的毕业论文
hu河南工业贸易职业学院毕业论文论文题目:餐馆呼叫单元PLC控制教学系机电工程系专业电子信息工程技术年级2008级姓名指导教师职称(2011 年 5 月)摘要PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制相结合的产物,特它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂、可靠性低、耗功高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电器操作维修人员的技能与习惯,采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学,调试与查错也都很方便。
PLC种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。
用可编程控制器实施控制,其实质是按一定算法进行输入输出变换,并将这些变换予以物理实现,应用于工业现场。
PLC专为工业现场应用而设计,采用了典型的计算机结构,它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。
通过课程设计使学生掌握可编程控制器(PLC)的基本工作原理、指令系统、硬件连接,使学生掌握使用可编程控制器的基本方法,锻炼学生对PLC的编程能力。
使得学生理解并掌握可编程控制器的基本结构、运行方式、外部接线及编程方法,训练学生的独立编程能力及用PLC解决现场控制问题的能力。
并能根据现场控制要求,自主编程和调试程序,全面建立起用PLC解决一个实际问题的全过程的概念。
餐馆呼叫控制丰富了餐馆呼叫方式,改变了以往传统的人工直接呼叫的方式。
在中高档餐馆中使用不仅减少了人力资源,更重要的是实现了对餐馆的科学化管理。
在现代化社会离不开科学的发展与进步,这样才能给顾客创造一个更好的就餐环境。
采用的方法是采用可编程控制器作为核心控制件。
设计实现新型智能餐馆呼叫系统。
《可编程控制器技术》教学改革[论文]
《可编程控制器技术》教学改革初探摘要:中等职业学校要完成为社会主义经济发展培养专业技能熟练、高素质劳动者的重任,教学改革势在必行。
作为当代工业生产自动化的支柱学科,本文对中等职业学校电气运行与控制、机械加工与制造等专业的主干专业课《可编程控制器技术》如何改革进行了探索。
关键词:可编程控制器技术教学改革职业教育中等职业学校肩负着为社会主义经济发展培养专业技能熟练、高素质劳动者的重任,要完成这个任务,真正把学生培养成为社会主义建设所需要的合格人才,就必须实现学校与企业、专业设置与职业岗位、教学内容与职业标准、学生能力与行业要求、教学过程与企业生产过程实现自然对接。
因此,中等职业学校的教学改革势在必行。
笔者对专业课《可编程控制器技术》的改革作以探索。
一、以教材特点和学情,改革教学方法可编程控制器即plc,是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。
其教材具有理论性强、专业性强、知识难度较大的特点。
在教学时若仍采用传统的满堂灌的教学方法,学生一定难以接受。
针对这种情况,我尝试将教材分成5个知识模块:plc基础知识模块;plc编程元件与指令系统模块;plc程序设计模块;plc应用系统设计模块;plc网络与通信模块。
将每个知识模块转换成与实践对应的项目,模块1安排了去工厂参观生产流水线、plc的接线安装、电动机的点动控制、电动机的连续控制4个项目,模块2安排了电动机正反转控制、电动机的手动y-δ控制、抢答器程序设计、报警器程序的设计4个项目,模块3安排了多台电机顺序控制、交通信号灯的控制,小车自动送料系统的控制,货物传输带控制系统的控制4个项目,模块4安排了彩灯控制系统设计、多种液体混合的控制系统程序设计、机械手的控制系统设计、电梯控制程序的设计4个项目,模块5安排了用一台电脑控制多台plc的实验、两台plc通过“can通信端”连成can主从通信网络综合实验两个项目。
围绕着项目组织开展教学,变学生被动的接受知识为主动参与项目的全过程。
浅谈可编程控制器的发展与应用
引言 可编程控制器作为通用工业控制计算机,实现 了工业控制领域接 线逻辑到存储逻辑 的飞跃 。如今 的可编程控制器 在世界各地发挥着越 来越大的作用 ,正在成为工业控制领域的主流控制设备 ,但是其发展 过程 中也存在一定 的问题 , 笔者具体做出探讨 。
一
、
可编程控制器的特点
可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算 操作 的电子装置。其特点具体体现在 以下几个方面: 1 、功能完善,适用性强 如今 的 P C已经形成了大 、中、小各种规模 的系列化产品 ,可以 L 用于各种规模的工业控制场合。除 了逻辑处理功能以外 , 现代 P C大 L 多具有完善的数据运算能力 ,可用于各种数字控制领域 。 近年来 P C的功能单元大量涌现 ,使 P C渗透到 了位置控制 、 L L 温 度控制 、C C等各种工业控制中。加上 P C通信能力 的增强及人机界 N L 面技术 的发展 ,使用 P C组成各种控制系统变得非常容易 。 L 2 、易学易用 P C作 为通用工业控制计算机 ,是面向工矿企业的工控设备 ,它接 L 口容易,编程语言易于为工程技术人员接受 。梯形 图语言的图形符号与 表达方式和继电器电路图相 当接近 , 只用 P C的少量开关量逻辑控制指 L 令就可 以方便地实现继电器 电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算 机原理 和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 3 、维护方便 ,容易改造 P C用存储逻辑代替接线逻辑 , L 大大减少了控制设备外部的接线 , 使控制系统设计 及建造的周期大为缩短 ,同时维护也变得容易起来。 更重要 的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能 。这很适 合 多品种 、小批量的生产场合。 4 、体积小 ,重量轻 ,能耗低 以超小型 P C为例 , L 新近 出产的品种底部 尺寸小于 10 m, 0 m 重量 小于 10 ,功耗仅数 瓦。由于体积小很容易装入机械 内部 ,是实现机 5g 电一体化 的理想控制设备 。 二 、P C的 应 用 现状 L 目前 ,P C在国 内外已广泛应用于钢铁、石油 、化工、电力、建 L 材、机械制造 、汽车、轻纺 、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业 , 应用情 况大致可归纳为如下几类 。 1 、开关量的逻辑控制 这是 P C最基本、 L 最广泛 的应用领域 , 它取代传统 的继电器电路 , 实现逻辑控制、顺序控制 ,既可用于单 台设备的控制 ,也可用于多机 群控及 自动化流水线 。如注塑机、印刷机 、订书机械 、组合机床、磨 床 、包装生产线 、电镀流水线 等。 2 、模拟量控制 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、 液位和速度等都是模拟量。 为了使可编程控制器处理模拟量, 必须实现模 拟量 ( nl ) A a g 和数字量 ( i t ) o oga 之间的 A  ̄ 1 / D转换及 DA转换。P C厂 I L 家都生产配套的 MD和 DA转换模块 , / 使可编程控制器用于模拟量控制。
测控技术与仪器专业毕业论文--基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试
基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试摘要在许多现代工业生产中,温度控制都是要解决的问题之一,对于很多危险或者无需人力控制的领域,我们可以用远程控制,在办公室里就可以对现场进行监控,即方便又安全。
随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制, 逐步具有了计算机控制系统的功能。
本文提出了采用组态软件和可编程控制器组成一个比较简单、通用的远程温度控制系统。
可编程控制器的一个优势就是可以很方便的改写其中的程序以满足不同的工艺,尤其在工艺改进时优势更加明显。
组态软件则可以提供一个符号现场的直观人机友好界面。
文章着重介绍了组态软件和可编程控制器在温度控制设计中应用,描述了使用可编程控制和计算机一起组成控制功能完善的控制系统的一般设计方法和过程。
关键词:远程控制;温度控制;组态软件;编程控制器.The Design and Development of a PLC-based Remote TemperatureController SystemAbstractIn many modern manufacturing productions, temperature control is one of the most problems to be solved. In many dangerous or no human required control areas, we can use remote control in the office, which will be able to monitor the scene, which is convenient and safe. With the development of electronic technology, programmable logic controller (PLC) has developed from simple logic of control, and gradually with a computer control system.This paper presents configuration software and programmable logic controllers to form a relatively simple, universal remote temperature control system. The PLC takes an advantage that can be easily adapted from one of the procedures to meet the different technology, particularly in the process improvement. Configuration software can provide a symbolic scene of the friendly and intuitive man-machine interfaces. The article focused on the configuration software and programmable controllers in the design of temperature control, describes the use of programmable control and computer components to improve the control of the general control system design methods and processes.Keywords: remote control; temperature control; configuration software; programmable logic controller (PLC).目次基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试 (I)目次 (III)1 绪论 (1)1.1 问题的提出 (1)1.2国内外研究状况 (1)1.3研究方法 (3)1.4研究意义 (4)2 PLC控制系统的硬件组成 (5)2.1欧姆龙CPM2AH功能简介 (5)2.1.1性能和功能 (5)2.1.2基本系统配置 (10)2.1.3结构与操作 (12)2.2 MAD01模拟量I/O单元 (18)2.2.1使用模拟量I/O单元 (18)2.3 串口通信 (19)3组态王软件简介 (22)3.1组态王程序组成员 (22)3.2制作一个工程的一般过程 (23)4系统的设计与调试 (26)4.1设计思路 (26)4.2下位机的设计与调试 (26)4.2.1 PLC的程序设计 (26)4.2.2问题及解决方法 (28)4.3上位机的设计与调试 (29)4.3.1 组态王工程的建立和调试 (29)4.3.2 问题及解决方法 (31)4.4上位机与下位机的通信连接 (31)4.4.1 通信的实现 (31)4.4.2 问题及解决方法 (32)5 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1 绪论1.1 问题的提出许多领域都需要对温度的监控,如工厂的生产设备、化工领域、航空航天、农作物的种植和储存、实验室等等。
关于可编程控制器(PLC)的应用
从 结 构上 分 ,P C分 为 固定 式 和 组 合 L 式 ( 模块式 )两种 。固定式 P C包括 C U L P
板 、l /O 板 、显示 面板 、内存块 、电源 等 ,这些 元素组 合成 一 个不 可拆卸 的 整 体 。 模块 式 P LC包 括 C U 模 块 、I O 模 P / 块 、内存 、 电源 模块 、底板或 机架 ,这 些 模块 可 以按 照一 定 规 则 组 合 配 置 。 其 特 点 : 1、 可 靠 性 高 ,抗 干 扰 能 力 强 高 可靠性 是 电气控 制 设备 的关 键性 能 。P C 由于采 用 现 代 大规 模 集 成 电 路技 L
现场瞬时干扰而 产生较大波动 ,若仅用瞬 时采样 值进行控制计 算会产生较大误 差 , 为此可 采用数字 滤波方法 。
现 场 模 拟量 信 号 经 A /D转 换 后变 成 离散的数字 信号 ,然后将形成的数据按时 间 序 列存 入 P C内存 ;再利 用 数 字滤 波 程 L
二 可编程序控 制器系统抗干扰
维普资讯
关于可编程控 制器 ( 的应用 PLC)
张劲松 中国有 色金属工业 第七冶金建 设公司 5 0 6 50 1
仪 器仪 表在 工业 发展 中的应 用越 来越 广泛 ,
于 lO O mm,重量小于 10 ,功耗 仅数瓦 。 5g 3、配 套齐全 ,功能 完善 ,适用性 强
子装置 ,是 以微处理机基础发展起来的新 型工业控制装置 。它采用可以编制程序的 存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算 、 顺序运算 、 计时、 计数和算术运算 等操作的 指令 ,并能通过数字武或模拟式的输入和 输出, 控制各种类型的机械或生产过程。 可 编程控制器以其 自身特点很快在我国的工 业控制 中占据 了主导地位 ,并且不断发展 。
毕业设计论文:三菱plc控制机械手设计系统
韶关市职工大学韶关市第二技师学院毕业论文题目:三菱plc控制机械手设计系统系别:电气自动化工程系专业系别:14电气自动化双高学生姓名:***学号:42指导教师:王建军老师温惠萍老师李集祥老师摘要可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速,应用面极广,以微处理器为核心,集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
PLC的广泛应用,已经给生产带来许多的好处,它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性好、性能价格比高等特点,已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用,成为实现工业自动化的一种强有力工具。
比如plc控制的机械手在搬运工件方面的应用,以前一直采用人工搬运物料,不仅工人的劳动强度大,安全性差,而且效率低。
本文分析了机械手和PLC之后,我们采用PLC控制的机械手进行物件的搬运来代替人力。
本文基于汇川公司的PLC,提出了PLC控制工件传送机械手PLC控制系统的设计方法。
重点研究了实验开发系统的工作原理、硬件部分的主要构成,以及硬件部分的设计、安装调试和实验应用开发。
讨论了汇川PLC指令系统、编程语言和程序设计方法,分析了汇川PLC专用编程软件在本系统中具体应用,关键词:机械手,PLC,第一章概述1.1 PLC产生、定义及发展趋势1.1.1 PLC(可编程逻辑控制器)的产生PLC(可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
近几年来,PLC技术在各种工业过程控制、生产自动线控制及各类机电一体化设备控制中得到极其广泛的应用,成为工业自动化领域中的一项十分重要的应用技术。
在PLC出现以前,继电器控制曾得到广泛应用,在机电设备和工业过程控制领域中占有主导地位。
但是继电器控制系统有明显的缺点;体积大,可靠性低,故障查找困难,特别是因为它是由硬接线逻辑构成的系统,造成了接线复杂,容易出故障,对生产工艺变化的适应性较差。
20世纪60年代未,美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要,试图寻找一种新的生产线控制方法,使之尽可能地减少重新设计继电器控制系统的工作量以及尽量地减少控制系统硬连接线的数量,以降低生产成本,缩短制造周期,减少生产线的故障率,从而有效地提高生产效率。
【大学本科毕业设计】PLC变频调速恒压供水系统
摘要本论文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。
变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。
系统由变频器、PLC和两台水泵构成。
利用了变频器控制电路的PID 等相关功能,和PLC配合实施变频一拖二自动恒压力供水。
具有自动/手动切换功能。
变频故障时,可切换到手动控制水泵运行。
控制过程:水路管网压力低时,变频器启动1#泵,至全速运行一段时间后,由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时,PLC控制1#泵由变频切换到工运行,然后变频启动2#泵运行,据管网压力情况随机调整2#泵的转速,来达到恒压供水的目的。
当用水量变小,管网压力变高时,2#泵降为零速时,管网压力仍高,则PLC控制停掉1#工频泵,由2#泵实施恒压供水。
至管网压力又低时,将2#泵由变频切为工频运行,变频器启动1#泵,调整1#泵的转速,维修恒压供水。
如此循环不已。
关键词:变频调速,恒压供水,PLC,组态软,电机1 绪论1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能源短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度较低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活,也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式,其优、缺点如下[1]:(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,水泵的增减都依赖人工进行手工操作,自动化程度低,而且为保证供水,机组常处于满负荷运行,不但效率低、耗电量大,而且在用水量较少时,管网长期处于超压运行状态,爆损现象严重,电机硬起动易产生水锤效应,破坏性大,目前较少采用。
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三菱FX2N可编程控制器在筒阀同步控制中的运用[摘要]本文介绍三菱FX2N可编程控制器摘要了水轮机圆筒阀的发展历史及其在运用实践中显现出的优点,分析了圆筒阀接力器运行过程中不同步的原因,介绍了采用可编程控制器技术实现同步的原理及运用方法。
【translate】this article introduces the development history of turbine cylinder valve and using the practice shows, analyzes the advantages of cylinder valve relay the running process not synchronous reasons, introduced the PLC technology principle and achieving synchronization using methods.关键字:筒阀、接力器的同步、比例阀、闭环反馈控制、电液随动1.概述电站作为西北电网及北线“西电东送”工程中的骨干电站。
因此,其机组运行有如下特点:a)由于是电力系统的骨干电站,因此,要求机组能长期稳定运行。
水轮机的过渡部件应具有良好的抗磨蚀性能。
b)电站在系统中担任调峰、调频和事故备用。
因此,机组每天均有启动、停机工况,停机时间每天几小时到十几小时。
所以,机组启动、停机频繁,要求机组具有良好快捷的启动和停机性能。
c)水轮机运行水头高(192~220m),是目前世界上700MW级大型机组中水头较高者之一。
d)由于输电距离长,输送容量大,初期运行网架薄弱,可靠性较低,要求水轮机具有可靠的防飞逸能力。
当水轮发电机组因事故甩负荷时,如果调速系统同时发生某种故障,不能关闭导水机构,机组将发生过速甚至达到飞逸转速,可能使机组转动部分产生不同程度的损坏,甚至造成严重后果。
为了防止机组损坏,在电站设计时需要设置防飞逸措施,通常采用在进水口设置快速闸门或在引水管道上设置进水阀。
但这些措施设备庞大,造价昂贵,尤其对于大型水电机组更为困难。
为此,必须寻求技术上可靠,经济上节省的新方法。
自七十年代以来,在加拿大、法国等一些大型水轮机上开始出现一种新型进水阀----筒型阀(或者叫圆筒阀、环形阀),简称筒阀,它装设在固定导叶与活动导叶之间,全开时筒型阀体提升至顶盖与座环之间的腔内,不产生水头损失;占地小,重量轻,运行灵活。
2.筒阀的结构与特点筒阀具有一薄而短的筒体,在关闭位置可以截断导水机构和座环之间的水流通道,在开启位置时,提升至座环和顶盖形成的空间内。
筒阀手动和自动电液控制系统引入机组的起动和停机程序中,在正常运行时,筒阀在导水机构关闭机组停机后再关闭;在开启时,筒在导水机构打开前开启。
水电站采用筒型阀,对中高水头水电站单管单机的大容量机组,优越性尤为突出。
其主要表现为:a)机组停机时,筒阀具有良好的密封性能,有效地减少了因导叶漏水引起的能量损失和水轮机导水机构的气蚀磨损,这对于高水头或多泥沙河流电站或担任调峰及事故备用的机组或电站尤为有利。
b)在水轮机运行时,筒阀完全离开了流道,底环上的筒阀密封装置以及阀门底侧的几何形状设计成光滑的水力通道,可以避免引起水头损失或空蚀破坏,水轮机效率不因安装筒阀而影响。
c)可以有效地保护导叶,延长机组大修周期和使用寿命,提高机组可用率。
在不装设筒型阀(仅装设快速闸门或球阀、蝶阀)的电站,停机时水轮机导叶存在间隙空蚀和泥沙磨损,损坏的导叶及顶盖、底环检修困难,且工作量大,检修期长,费用高。
若装设筒型阀,停机时关闭筒型阀,可使漏水量几乎为零,从而有效地保护导叶,避免间隙空蚀和泥沙磨损,延长大修周期,节省检修费用,并可提高机组可用率而增加发电量。
d)具有防飞逸能力,提高了机组的事故保护能力。
筒型阀具有动水关闭速度快的特点,因而在事故飞逸情况下,可快速切断水流,保护机组。
其操作比快速闸门更加灵活、快速、方便、可靠,可以说,设置筒型阀的机组比常规机组更为安全。
因此,机组进水口可不再设置快速闸门,仅设有单机单用或多机公用的检修闸门即可。
e)缩短机组启动准备时间和停机时间,运行操作更加灵活方便。
机组启动前,关闭筒型阀,因其漏水量很小,可使蜗壳充水及进水闸平压时间大大缩短,从而缩短机组启动准备时间;停机时,当转速降至一定值时落下筒型阀,截断水流,从而缩短停机时间,同时也可减少机组制动闸的磨损。
f)由于筒阀与进入水轮机的水流方向是轴对称的,故在关闭筒阀时对水流干扰不强烈,相应传至水轮机固定件和转动件上的荷载变动辐度也较小。
g)筒型阀直接装设在水轮机活动导叶和固定导叶之间,结构紧凑,勿需专门布置位置或辅助厂房。
h)安装方便。
筒型阀与主机同时安装,不另设专用起吊设备。
i)结构简单,制造方便,重量轻。
尤其对大型机组,筒型阀便于分瓣制造、运输。
j)即使是采用常规的筒阀,在筒阀关闭之后,亦可对水轮机易损部件进行检修,其必须要拆开顶盖的机会并不多;对大型的转轮来说,在机坑内即可对转轮空蚀部位进行处理,并不需要吊到安装间去。
3. 筒阀的运用概况加拿大DEW在60年代末为乌斯尔塔三级电站生产了4台直径为φ6225mm的整体圆筒阀,最高使用水头146.3m;在70年代中期为马尼克三级水电站生产了6台直径为φ6990mm的整体筒阀,最高使用水头96.6m;在70年代末到80年代初为拉格郎德二级水电站生产了8台直径φ7575mm的分半圆筒阀,最高使用水头143m。
故DEW在圆筒阀设计、制造方面具有较丰富的经验。
在上述三电站时了解到,该阀密封性能良好,运转灵活,上下密封条最长的已运行20年之久尚未更换过。
在拉格郎德二级电站,正值一台机组停机检查便进入蜗壳中观看了筒体及导向板,以及下密封,该阀已运行8年,但完好无损。
上述三电站都只在进水口装设了几台机组公用的检修闸门,用圆筒阀取代了进水口的快速门,而圆筒阀的费用远较快速门便宜。
而且,在拉格郎德二级等电站上,筒阀已积累了60台年以上的无事故运行纪录。
法国的奈尔皮克公司(N)也生产了多年筒阀,近年为葡萄牙托老电站的73.15MW可逆式水泵水轮机制造了φ8m直径的圆筒阀。
苏联的哈尔科夫水轮机厂(XT3)为德聂斯特洛夫斯克水电站生产了直径近11.0m、Hmax=165.5m的世界最大的筒型阀。
近年伏依特公司也为黄河小浪底水电站生产了φ8.39m大型筒阀6台。
哈尔滨大电机研究所在几年前已着手进行筒型阀的研究工作,1987年始与哈尔滨工业大学联合共同开展筒型阀的试验研究工作。
对筒阀底部进出口侧形状、同步机构、控制系统等进行了试验研究,取得了正确、重复性好的试验数据。
在试验研究中还实现了计算机控制,基本掌握了筒阀的设计制造技术。
曾制作φ1.5m的大型筒阀模型进行试验研究。
东方电机厂引进DEW的筒阀生产专利,用于云南漫湾水电站,1992年工地安装,1993年投入运行,为国内筒阀设计生产创造了条件。
近年又为石泉扩机工程、大朝山水电站设计制造了筒型阀,积累了一定的生产经验。
3.1 关于FX2N可编程控制器在筒阀同步控制中的实际应用此方案采用接力器直接驱动筒阀并控制其同步,滚动螺旋副和链传动的同步机构可以取消或作为辅助同步手段和保护措施。
另外,接力器本身不需再设缓冲装置,缓冲功能由PLC控制程序实现。
采用本方案与传统的同步控制系统相比有如下特点:1)、可以灵活地改变(修改控制程序)阀门关闭开启的运动规律,使之更符合机组运行之需要。
例如:当事故紧急停机调速器主配拒动而需快速关闭筒阀是时,为了即快速又不致使蜗壳及压力钢管水压上升率过高可采用分段关闭的控制规律。
1)、可以灵活地改变(修改控制程序)阀门关闭开启的运动规律,使之更符合机组运行之需要。
例如:当事故紧急停机调速器主配拒动而需快速关闭筒阀是时,为了即快速又不致使蜗壳及压力钢管水压上升率过高可采用分段关闭的控制规律。
2)、可以取消机械同步机构,大大简化控制操作机构从而精简筒阀的整体结构,节省机坑内空间,改善运行维护条件。
3)、减少操作执行组件数量,降低工程造价。
4)、利用计算机通讯技术,为实现计算机远方监控提供坚实的现场控制和数据采集单元。
如图一所示:3.11控制系统基本原理该系统主要由硬件和控制软件两部分组成,其中硬件部分包含可编程控制器(本方案PLC选用三菱公司的FX2N-80MT)及其配套的A/D模块、通讯模块、接力器行程测量组件(选用磁感应高精度、高速脉冲输出)、信号功率放大板、液压比例阀、电源、操作开关、按钮以及信号灯等组成;其系统硬件构成如图一所示。
软件由三菱公司配套可在WINDOWS下编程的FXGP-WIN-C开发而得。
系统的基本控制策略如下:整个系统可视为以位移量偏差为负反馈的闭环电液随动系统,在多只接力器不同步的情况下,以其中一只为基准,在给定的启、闭规律基础上按经典PI控制算法,产生控制量作用到液压比例阀上,液压比例阀控制油流量大小校正发生的不同步的偏差以保证各油缸的同步运行,其基本控制原理框图。
如图二所示。
3.2各部分工作元器件特性3.2.1控制运算部件PLC及其各功能模块PLC(FX2N-80MT)是整个系统的核心控制部件,其丰富齐备的控制运算指令、优越的性能、现场编程调试的方便已成为实现各种控制的现场级设备。
其主要性能指标有:运算速度:0.08uS/步(基本指令), 1.52uS—数100uS(应用指令);用户程序内存容量:16K,系统程序内存容量:8K;应用指令:128种298个;输入口:5组每组8个,其中高速记数口8个(X000—X007);响应速度:8个点合计小于等于20KHZ,自带电源容量:24V600mA;输入电源:AC/DC170V—250V。
各功能模块:1)模数转换模块FX2N-4AD:用于接收压力传感器输出的4-20mA电流信号,将其变为PLC程序可用的0-1000的十进制数。
其性能指标如下:功耗:DC5V30mA,模拟量输入范围:电压DC-10V——+10V最大-15V——+15V(输入阻抗200K),电流DC-20mA——+20mA最大-32mA—+32mA(输入阻抗250),;输出数字范围:-2047——+2047;分辨率:电压5mV,电流20uA;线性度:±1%F.S,采样速度:普通通道15mS,高速通道:6mS;3)数模转换模块FX2N-2DA:将PLC运算得到的控制量数值转化为电压信号输入到比例阀放大板控制液压比例阀。
其性能指标如下:DC5V30mA,数值输入范围:-2047— +2047;模拟量电压输出:-10V—+10V,线性度:±1%F.S,分辨率:电压5mV (10V×1/2000),转化速度:普通通道18mS,高速通道:3.5mS3.2.2测量部件:位移传感器选用美国MTS Temposonics III(PB/PH)非接触式位移传感器原理:由询问信号的电流脉冲所产生的磁场(沿波导管运行)与位置磁铁产生的磁场相交产生一个应变脉冲信号,然后计算这个信号被探测所需的时间周期,便能换算出准确的位置。