機電傳動課程設(shè)計

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1、機電傳動控制技術(shù)課程設(shè)計說明書1PLC概述世界上公認的第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當(dāng)時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)

2、物。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。1.1PLC概述PLC（ProgrammablelogicController）即可編程控制器，是當(dāng)今基于計算機技術(shù)的常見工業(yè)控制裝置，主要應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC內(nèi)部配有編制程序的存儲器，用于存儲其內(nèi)部指令、程序代碼及程序運行所需的各種數(shù)據(jù)，并

3、以數(shù)字或模擬的方式與外部進行輸入和輸出，進而控制各種類型的執(zhí)行裝置。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備是工業(yè)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，尤其在底層控制中，PLC一般都會是控制系統(tǒng)的核心。1.2PLC的特點:(1)可靠性高，抗干擾能力強(2)豐富的I/O接口(3)編程簡單，易學(xué)易用20機電傳動控制技術(shù)課程設(shè)計說明書2課程設(shè)計的課題污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)有三套子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)組成如下圖所示：（1）濾水時，打開進水閥和出水閥，污水流經(jīng)磁濾器中通電的電磁鐵，則污水中的氧化鐵雜質(zhì)會附在磁鐵上，從水箱流出凈化水，實現(xiàn)濾水；（2）一段時間后，斷開電磁鐵，關(guān)閉進水閥和出水閥，打開排污閥和空氣壓縮閥，壓縮空氣將水箱的

4、水打入磁濾器內(nèi)，沖洗磁鐵，污水由排污管流入污水池，進行二次處理，實現(xiàn)反洗。（3）三套子系統(tǒng)同時工作。凈化示意圖和濾水工藝流程如下圖所示:圖2.1凈化示意圖20機電傳動控制技術(shù)課程設(shè)計說明書圖2.2濾水工藝流程圖20機電傳動控制技術(shù)課程設(shè)計說明書3PLC的選型及原則在選擇PLC時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。下面,我們就詳細來說下選擇PLC時應(yīng)注意的幾點:1、輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算??I/O點數(shù)估算時應(yīng)

5、考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%～20%的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。（該題的輸入輸出點數(shù)共為40個，輸入輸出選46個點數(shù)的）2、存儲器容量的估算??存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文

6、獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。（該題的輸入輸出點數(shù)共為40個，存儲器容量選[40*13+40*100]*[125%]=5650位）3、控制功能的選擇??該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。以下列舉兩個：(1)運算功能?簡單PLC的運算功能包括邏輯運算、計時和計數(shù)功能；普通PLC20機電傳動控制技術(shù)課程設(shè)計說明書的運算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運算功能；較復(fù)雜運算功能有代數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量

7、的PID運算和其他高級運算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計選型時應(yīng)從實際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運算功能。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運算和計時計數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運算等。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯