畢業(yè)論文---淺談plc技術(shù)在現(xiàn)帶領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　論文題目：淺談PLC技術(shù)在現(xiàn)帶領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)</p><p>　　學(xué)科專業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) </p><p>　　作者姓名：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成時(shí)間：______ _____________________ </p><p><b>　　選題背景</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）寫作提綱</p>

3、<p><b>　　一、論文題目</b></p><p>　　淺談PLC技術(shù)在現(xiàn)帶領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)</p><p><b>　　二、論題觀點(diǎn)來源：</b></p><p>　　1可編程控制器基礎(chǔ) </p><p><b>　　2管理信息系統(tǒng)</b><

4、;/p><p>　　3可編程控制器的發(fā)展及國產(chǎn)化</p><p><b>　　三、基本觀點(diǎn)：</b></p><p>　　1PLC在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中用途至關(guān)重要</p><p>　　2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</p><p>　　3PLC作為自動化控制

5、網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分</p><p>　　4將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。</p><p>　　5PLC在發(fā)展過程中要注意不利因素</p><p><b>　　四、論文結(jié)構(gòu)： </b></p><p>　　1 闡述引言選題背景和意義</p><p>　　2 PLC的應(yīng)用特點(diǎn)<

6、;/p><p>　　3 PLC在實(shí)際中的簡單應(yīng)用</p><p>　　4 PLC應(yīng)用中需要注意的問題</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作中期檢查表</p><p>　　系別： 電子信息系 班級： 09應(yīng)用電子2班 </p><p

7、><b>　　目錄</b></p><p>　　淺談PLC技術(shù)在現(xiàn)帶領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)5</p><p><b>　　摘 要5</b></p><p>　　第1章 引 言5</p><p>　　1.1 選題背景和意義5</p><p>　　1.2

8、PLC在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r6</p><p>　　第二章PLC的應(yīng)用特點(diǎn)7</p><p>　　2.1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)7</p><p>　　2.2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)7</p><p>　　2.3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎7</p><p>　　2.4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容

9、易改造8</p><p>　　第三章安裝與布線8</p><p>　　3.1 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線8</p><p>　　3.2 PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備8</p><p>　　3.3 PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。8</p>

10、;<p>　　3.4 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。8</p><p>　　3.5 I/O端的接線8</p><p>　　第四章PLC在實(shí)際中的簡單應(yīng)用9</p><p>　　4.1、根據(jù)工藝過程分析控制要求10</p><p>　　4.2、確定所需的用戶輸入/輸出設(shè)備

11、及I/O點(diǎn)數(shù)11</p><p>　　4．3、輸出設(shè)備——由PC的輸出信號驅(qū)動的執(zhí)行元件。12</p><p>　　4.4、選擇相應(yīng)的PLC12</p><p>　　第五章、PLC應(yīng)用中需要注意的問題13</p><p>　　5.1.工作環(huán)境14</p><p>　　5.2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源14<

12、;/p><p>　　5.3.主要抗干擾措施15</p><p><b>　　結(jié)束語17</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)17</b></p><p>　　淺談PLC技術(shù)在現(xiàn)帶領(lǐng)域的應(yīng)用及注意事項(xiàng)</p><p><b>　　摘 要</b

13、></p><p>　　在工業(yè)自動化領(lǐng)域，可編程控制器（PLC）作為自動控制的重要組成部分已成為大多數(shù)自動化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)基于PLC的臥式銑床電氣控制系統(tǒng)，旨在解決傳統(tǒng)繼電器——接觸器電氣控制系統(tǒng)存在的線路復(fù)雜、可靠性穩(wěn)定性差、故障診斷和排除困難等難題。</p><p>　　本設(shè)計(jì)通過分析臥式銑床的控制原理，制定了基于PLC的臥式銑床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，完成了電氣控制系統(tǒng)硬

14、件和軟件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中對臥式銑床的工作過程作了詳細(xì)闡述，主要包括主電路各個(gè)電動機(jī)的功能，控制電路中主軸的起動、制動控制，工作臺各方向的進(jìn)給控制及指示照明電路的工作情況，并繪制了相應(yīng)的電氣原理圖。還說明了PLC、電動機(jī)及相應(yīng)低壓器氣的型號的選擇，繪制了I/O接線圖。</p><p>　　PLC程序是連接銑床電氣控制系統(tǒng)與PLC控制的橋梁，也是此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在，本設(shè)計(jì)采用梯形圖進(jìn)行編程。臥式銑床電氣控制原理圖比較復(fù)

15、雜，但經(jīng)由PLC控制后，程序簡單可行，這樣即滿足了任務(wù)要求，又能保證其穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)中詳細(xì)編寫了各部分的控制程序，在調(diào)試無誤后利用S7—200仿真軟件進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，并列舉出了部分主要控制的仿真示意圖，仿真結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：可編程控制器；臥式銑床；電氣控制；控制系統(tǒng)；繼電器</p><p>　　第1章 引 言</p><p>　　

16、1.1 選題背景和意義</p><p>　　隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器（Programmable Logical Controller，簡稱PLC）作為自動控制的重要組成部分已成為大多數(shù)自動化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)?？删幊炭刂破魇且环N以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)而發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置，具有編程容易、體積小、使用靈活方便、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，是專

17、門為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種通用控制器。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來，隨著微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大地推動了PLC在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來越廣闊，如冶金、機(jī)械、電力、石油、煤炭、化工、輕紡、交通、食品、環(huán)保、輕工、建材等工業(yè)部門都有廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為工業(yè)自動化的三大支柱之一[2]。PLC以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以

18、通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。特別是隨著信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，又進(jìn)一步擴(kuò)展了PLC的功能，使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用</p><p>　　本設(shè)計(jì)將PLC控制與臥式銑床相結(jié)合，研究基于PLC的臥式銑床電氣控制系統(tǒng)，探討對臥式銑床的控制方法。使用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對臥式銑床的電氣控制可以大大提高其工作性能和系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。</p>

19、<p>　　1.2 PLC在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　可編程控制器是六十年代發(fā)展起來的一種自動控制裝置[3]，是一種嵌入式的工控機(jī)，它以順序控制為主，回路調(diào)節(jié)為輔，能完成邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算功能，既能進(jìn)行開關(guān)量控制，又能進(jìn)行模擬量控制，還具有通信功能。隨著自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的發(fā)展十分迅速，一方面繼續(xù)開發(fā)簡易、價(jià)格低廉、超小型產(chǎn)品，另一方面轉(zhuǎn)

20、向大型、多功能、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化產(chǎn)品的研制。在單臺設(shè)備的自動化、多臺設(shè)備自動化和整個(gè)工廠的生產(chǎn)過程自動化中，PLC都起著重要的作用。</p><p>　　PLC誕生不久即顯示了其在工業(yè)控制中的重要地位，如日本、德國、法國等國家相繼研制成各自的PLC。PLC技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，由最初的1位機(jī)發(fā)展為8位機(jī)。隨著微處理器CPU和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在PLC中的應(yīng)用，形成了現(xiàn)代意義上的PLC。現(xiàn)在

21、的PLC產(chǎn)品已使用了16位、32位高性能微處理器，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術(shù)使PLC的應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展。如今，可編程控制器技術(shù)已非常成熟。目前，世界上有200多個(gè)廠家生產(chǎn)可編程控制器產(chǎn)品，比較著名的廠家有美國的AB、通用（GE）、莫迪康（MODICON）、日本的三菱（MITSUBISHI）、歐姆龍（OMRON）、富士電機(jī)（FUJI）、松下電工、德國的西門子（SIEMENS）、法國的TE、施耐德（SCHNEIDER）、韓國

22、的三星（SAMSUNG）、LG等[4]。</p><p>　　我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器，接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。近十年來，PLC在我國的發(fā)展取得了非常好的成績。特別是在應(yīng)用方面，隨著國力的增強(qiáng)和生產(chǎn)力的提高，PLC已經(jīng)滲透到了各個(gè)領(lǐng)域。在生產(chǎn)方面，為了提高生產(chǎn)效率和工業(yè)的自動化，我們引進(jìn)了許多在世界上都

23、處于領(lǐng)先技術(shù)的成套設(shè)備，如上海寶鋼集團(tuán)上馬的第一期工程中，就采用了250臺PLC，二期工程中又采用了180臺。再如，總部坐落在北京的神華集團(tuán)，其下屬神東公司，其優(yōu)質(zhì)煤的日產(chǎn)量在世界首屈一指，所使用的采煤設(shè)備是當(dāng)前世界上最好的三家公司的最新產(chǎn)品，大量地使用PLC等先進(jìn)技術(shù)。</p><p>　　第二章PLC的應(yīng)用特點(diǎn)</p><p>　　2.1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p>

24、<p>　　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。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相 比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟 件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的

25、電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性。</p><p>　　2.2.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能 力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中

26、。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人 機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　2.3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　　PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p>

27、;<p>　　2.4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造</p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。</p><p><b>　　第三章安裝與布線</b>&

28、lt;/p><p>　　3.1 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線</p><p>　　隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO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。</p><p>　　3.2 PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾

29、源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備</p><p>　　不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動力線（二者之間距離應(yīng)大于200mm）。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。</p><p>　　3.3 PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。</p><p>　　模擬

30、量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10.</p><p>　　3.4 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。</p><p>　　3.5 I/O端的接線</p><p><b>　　輸入接線</b></p><p>　　輸入接線一

31、般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長些。</p><p>　　輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開。</p><p>　　盡可能采用常開觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。</p><p><b>　　輸出連接</b></p><p>　　輸出端接線分為

32、獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。</p><p>　　由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。</p><p>　　采用繼電器輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。

33、</p><p>　　PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。</p><p>　　第四章PLC在實(shí)際中的簡單應(yīng)用</p><p>　　本設(shè)計(jì)是以PLC控制系統(tǒng)為平臺，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況，對一車間的加料裝置試設(shè)計(jì)為PLC自動控制的自動加料裝置。以下設(shè)計(jì)把整個(gè)加料過程模擬

34、為機(jī)械手（如圖一所示）的動作過程來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的自動控制，它是一個(gè)水平/垂直位移的機(jī)械設(shè)備，用來將工件由左工作臺搬到右工作臺。</p><p>　　4.1 根據(jù)工藝過程分析控制要求</p><p>　　機(jī)械手的全部動作由氣缸驅(qū)動，而氣缸又由相應(yīng)的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈電磁閥兩位電磁閥控制。例如當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手下降停止。只有

35、當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升；當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手上升停止。同樣，左移/右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機(jī)械手的放松/夾緊由一個(gè)單線圈兩位電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手夾緊，該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。</p><p>　　當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下將時(shí)，為了確保安全，必須在右工作臺上無工件時(shí)才允許機(jī)械手下降。也就是說，若上一次搬運(yùn)到右工作臺上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手應(yīng)自動停止下

36、降。</p><p>　　機(jī)械手的工作過程如圖二所示。從原點(diǎn)開始，按下起動按鈕時(shí)，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時(shí)接通夾緊電磁閥，機(jī)械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。右移到位時(shí)，碰到右限位開關(guān)，右移到位電磁閥斷電，右移停止。若此時(shí)右工作臺上無工件，則光電開關(guān)接通，

37、下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通左移電磁閥，機(jī)械手左移。左移到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機(jī)械手經(jīng)過八步動作完成了一個(gè)周期。</p><p>　　機(jī)械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。自動操作方式又

38、分為單步、單周期和連續(xù)操作方式。</p><p>　　手動操作：就是用按鈕操作對機(jī)械手的每一種運(yùn)動單獨(dú)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)選擇上/下運(yùn)動時(shí)，按下起動按鈕，機(jī)械手上升；按下停止按鈕，機(jī)械手下降。當(dāng)選擇左/右運(yùn)動時(shí)，按下起動按鈕，機(jī)械手左移；按下停止按鈕，機(jī)械手右右移。當(dāng)選擇夾緊/放松運(yùn)動時(shí)，按下起動按鈕，機(jī)械手加緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。</p><p>　　單步操作：每按一次起動按鈕，機(jī)

39、械手完成一步動作后自動停止。</p><p>　　單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動按鈕，機(jī)械手自動完成一個(gè)周期的工作后停止。在動作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手動作停止。重新起動時(shí)，須用手動操作方式將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后按一下起動按鈕，機(jī)械手又重新開始單周期操作。</p><p>　　連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動按鈕，機(jī)械手的動作將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。</p

40、><p>　　在動作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手動作停止。重新起動時(shí)，須用手動操作方式將機(jī)械移回原點(diǎn)，然后按一下起動按鈕，機(jī)械手又重新開始連續(xù)操作。</p><p>　　在工作中若按一下復(fù)位按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動作后，回到原點(diǎn)自動停止。</p><p>　　4.2 確定所需的用戶輸入/輸出設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù)</p><p>　　4.2

41、．1、輸入設(shè)備——用以產(chǎn)生輸入控制信號。</p><p><b>　　本例中應(yīng)包括：</b></p><p>　　操作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)：該開關(guān)應(yīng)有手動、單步、單周期、連續(xù)等四個(gè)位置可供選擇。</p><p>　　手動時(shí)的運(yùn)動選擇開關(guān)：該開關(guān)應(yīng)有上/下、左/右、夾緊/放松等三個(gè)位置可供選擇。</p><p>　　起動、停止及復(fù)

42、位按鈕。</p><p>　　開關(guān)及按鈕在操作屏上的布置如圖三所示。</p><p>　　位置檢測元件：機(jī)械手的動作是按行程原則進(jìn)行控制的。其上限、下限、左限、右限的位置分別用限位開關(guān)來檢測。</p><p>　　無工件檢測元件：右工作臺上無工件用光電開關(guān)來檢測。</p><p>　　各限位開關(guān)及光電開關(guān)的配置如圖二所示。</p>

43、<p>　　4.3 輸出設(shè)備——由PC的輸出信號驅(qū)動的執(zhí)行元件。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中包括下降電磁閥、上升電磁閥、右移電磁閥、左移電磁閥、夾緊電磁閥。</p><p>　　對機(jī)械手處于原點(diǎn)進(jìn)行指示，本設(shè)計(jì)配置一個(gè)原點(diǎn)指標(biāo)的指示燈。</p><p>　　4.4 選擇相應(yīng)的PLC</p><p>　　該機(jī)械手的控制為純開

44、關(guān)量控制，且所需的I/O點(diǎn)數(shù)為15/6點(diǎn)，機(jī)械手操作的工藝固定，PC的I/O點(diǎn)可不留余量。</p><p>　　根據(jù)所確定的用戶輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，可畫PC的I/O連接圖，如圖四所示。由圖可見，PC共需要15點(diǎn)輸入、6點(diǎn)輸出，對所需的I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分配編號。</p><p>　　第五章、PLC應(yīng)用中需要注意的問題</p><p>　　PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控

45、制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾 能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控 和誤動作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計(jì)、安裝和使用 維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題

46、，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題：</p><p>　　5.1. 工作環(huán)境</p><p><b>　?。?）溫度</b></p><p>　　PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。</p><p><b>　?。?）濕度&l

47、t;/b></p><p>　　為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。</p><p><b>　　（3）震動</b></p><p>　　應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。</p><p>

48、;<b>　?。?）空氣</b></p><p>　　避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。</p><p><b>　　（5）電源</b></p><p>　　PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源

49、干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備 與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時(shí)，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因?yàn)槠胀ǖ恼鳛V波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯(cuò)誤信息。</p><p>　　5.2 控制系統(tǒng)中干擾及其來源</p><p>　　現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂

50、治標(biāo)先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。 （1）干擾源及一般分類</p><p>　　影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高 速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感 應(yīng)的

51、共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的 主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾 所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。</p><p>　?。?）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑<

52、/p><p><b>　　強(qiáng)電干擾</b></p><p>　　PLC系統(tǒng)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。</p><p><b>　　柜內(nèi)干擾<

53、;/b></p><p>　　控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。</p><p>　　來自信號線引入的干擾</p><p>　　與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源 或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視

54、；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾 會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。</p><p>　　來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾</p><p>　　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，反而會引入嚴(yán)重的干擾信號，使PL

55、C系統(tǒng)將無法正常工作。</p><p>　　來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾</p><p>　　主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。</p><p><b>　　變頻器干擾</b></p><p>　　一是變頻器啟動及運(yùn)行

56、過程中產(chǎn)生諧波對電網(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。</p><p>　　5.3. 主要抗干擾措施</p><p>　　（1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾</p><p>　　對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，

57、還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。</p><p>　?。?）正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)</p><p>　　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。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地

58、和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在 地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生 異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線電流將更大。</p><p>　　此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾

59、信號回路。 若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限 較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的 嚴(yán)重失真和誤動作。</p><p><b>　　安全地或電源接地</b></p>

60、;<p>　　將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會對人造成傷害。</p><p><b>　　系統(tǒng)接地</b></p><p>　　PLC控制器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。</p>

61、;<p><b>　　信號與屏蔽接地</b></p><p>　　一般要求信號線必須要有唯一的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳 導(dǎo)干擾的場合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號線中間有接頭 時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測點(diǎn)信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時(shí)

62、，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理， 選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。</p><p>　　（5）對變頻器干擾的抑制</p><p>　　變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：</p><p>　　加隔離變壓器，主要是針對來自電源的傳導(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。</p><p>　　使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，

63、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。</p><p>　　使用輸出電抗器，在變頻器到電動機(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，影響其它設(shè)備正常工作。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　PLC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

64、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。21世紀(jì)，PLC會有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求，PLC作為自動化控制網(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。</p><p><b>