潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)設(shè)計論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1本題設(shè)計的背景1</p><p>

2、;　　1.2本題設(shè)計的內(nèi)容1</p><p>　　1.3本課題設(shè)計的目的和意義2</p><p>　　2系統(tǒng)控制方案的設(shè)計3</p><p>　　2.1潤滑油脫水凈化掛車的描述3</p><p>　　2.2控制系統(tǒng)的選定3</p><p>　　2.2.1 PLC的特點3</p><p&g

3、t;　　2.2.2 PLC的選定及其在本設(shè)計中的應(yīng)用4</p><p>　　2.3系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟5</p><p>　　3潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)硬件方面的設(shè)計7</p><p>　　3.1潤滑油脫水凈化掛車的基本結(jié)構(gòu)7</p><p>　　3.2定位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計8</p><p>　　3.2.1定位控

4、制系統(tǒng)的組成8</p><p>　　3.2.2潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的原理8</p><p>　　3.3各執(zhí)行元件的選擇9</p><p>　　4潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計10</p><p>　　4.1可編程控制器的選擇11</p><p>　　4.1.1 PLC的概述11</p>

5、;<p>　　4.1.2 PLC的選型12</p><p>　　4.2定位控制系統(tǒng)程序設(shè)計16</p><p>　　4.2.1檢測點分布16</p><p>　　4.2.2 電氣系統(tǒng)部分設(shè)計17</p><p>　　4.3 PLC控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計18</p><p>　　4.4 PLC控制

6、系統(tǒng)的調(diào)試19</p><p><b>　　總結(jié)21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述25</b></p><p>

7、;　　附錄一：PLC程序30</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計針對目前潤滑油脫水凈化掛車，結(jié)合目前科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最新研究成果，設(shè)計了一種技術(shù)較先進(jìn)、性能可靠、自動化程度較高的潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)。本設(shè)計的指導(dǎo)思想立足于提高潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)的可靠性、安全性和高效性。本系統(tǒng)所采用的PLC技術(shù)對其他控制系統(tǒng)也有一定的

8、借鑒意義。</p><p>　　本文針對潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)中存在的問題，把PLC可編程序控制器應(yīng)用于潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)上，并進(jìn)行了較深入的研究。</p><p>　　本文闡述了潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)的PLC控制的一些基本思路和方法，并著重介紹了PLC工作特點及運行原理，還介紹了艾默生EC20-2012BRA可編程控制器的主要功能模塊及應(yīng)用。</p><p

9、>　　關(guān)鍵詞: 潤滑油脫水凈化掛車 控制系統(tǒng) PLC </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design of the current oil dehydration trailer, combined with the latest research achievements of the cu

10、rrent field of science and technology, the design of the lubricating oil dehydration is a more advanced technology, reliable performance, high degree of automation of the cleaning Trailer control system. The design of th

11、e guiding ideology based on the improvement of lubricating oil purification trailer system reliability, safety and efficiency. This system uses PLC technology also has certa</p><p>　　Aiming at oil dehydratio

12、n Trailer control problems in the system, the PLC programmable controller is applied to the lubricating oil purification Trailer control system, and a more in-depth studies.</p><p>　　This paper expounds the

13、trailer system lubricating oil dewatering and purification of PLC control of some of the basic ideas and methods, and emphatically introduces the working characteristic and operation principle of PLC, the main function m

14、odule and application of Emerson EC20-2012BRA programmable controller is also presented.</p><p>　　Keywords: oil dehydration trailer control system PLC</p><p><b>　　1緒論</b></p

15、><p>　　1.1本題設(shè)計的背景</p><p>　　水、空氣、固體顆粒是機械設(shè)備的潤滑油中最常見的外來污染物。水使油品產(chǎn)生乳化，加速油液氧化變質(zhì)，生成酸，使添加劑水解和油膜強度變差，降低其潤滑性能；細(xì)微的水滴使油液變渾濁、粘度發(fā)生變化，低溫性能差，同時，還會導(dǎo)致金屬腐蝕和疲勞?？諝鈺铀儆鸵貉趸?，產(chǎn)生泡沫，降低液壓系統(tǒng)剛度，動作反應(yīng)遲緩，因氣穴而損壞油泵。固體顆粒會嚴(yán)重?fù)p壞系統(tǒng)元件，如果長

16、期在油液系統(tǒng)中循環(huán)，它將起研磨劑的作用，加速機械元件的磨損。所以，機械設(shè)備的潤滑油使用一段時間后，必須進(jìn)行凈化處理，排除其中的外來污染物，恢復(fù)潤滑油的使用性能。</p><p>　　已經(jīng)開發(fā)出的潤滑油凈化機或裝置的型號規(guī)格很多，但多數(shù)是獨立的機體，使用時需要起吊裝在運輸車上運到現(xiàn)場，很不方便。特別是需要在線凈化處理大型船舶、工程機械使用的潤滑油以及儲油容器中的潤滑油時，其適應(yīng)性顯得更差。因此，需要對已有的潤滑油凈

17、化機或裝置加以改進(jìn)，而潤滑油脫水凈化掛車具有以下優(yōu)點:采用先進(jìn)的大面積組合脫水技術(shù)，脫氣脫水效率高；采用強風(fēng)冷凝除水，增強了設(shè)備輸出功率，延長了真空泵使用壽命；采用復(fù)合微孔過濾技術(shù)，可滿足各種過濾精度要求；結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆容易。</p><p>　　1.2本題設(shè)計的內(nèi)容</p><p>　　本課題的主要內(nèi)容是基于艾默生EC20系列PLC的潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的設(shè)計，通過對掛車控制系統(tǒng)的

18、設(shè)計,實現(xiàn)對潤滑油脫水凈化的控制。在本設(shè)計中我主要做了一下幾方面的工作：1.PLC控制系統(tǒng)的硬件選擇2.PLC電路圖設(shè)計3.PLC控制軟件的設(shè)計4.完成對PLC軟件的調(diào)試。在本次課題設(shè)計過程中主要考慮以下幾點：</p><p>　　1．深入的了解和分析潤滑油脫水凈化掛車的工藝條件和控制要求。</p><p>　　2．根據(jù)潤滑油脫水凈化掛車的控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)的設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。<

19、;/p><p>　　3．根據(jù)所設(shè)計的場所，選擇電動機的類型。</p><p>　　4．根據(jù)I/O的點數(shù)選擇合適的PLC的類型。</p><p>　　5．分配I/O點，分配PLC的輸入、輸出點。</p><p>　　6．設(shè)計潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計。</p><p>　　7．將程序輸入PLC程序進(jìn)行調(diào)試，查出錯

20、誤，讓程序更加完善。</p><p>　　1.3本課題設(shè)計的目的和意義</p><p>　　本課題設(shè)計的目的是設(shè)計出一個能有效的控制掛車完成對潤滑油進(jìn)行脫水凈化的系統(tǒng)，并且此系統(tǒng)要盡量簡潔明朗，便于人員操作。</p><p>　　本課題的意義在于能夠使?jié)櫥兔撍畠艋瘨燔嚬ぷ鞲又悄芑?，讓潤滑油脫水凈化掛車能更有效的脫除潤滑油中的水分、氣體和雜質(zhì)，還能脫除潤滑油中的揮

21、發(fā)物，如酒精、汽油、柴油等，使其恢復(fù)質(zhì)量，能方便的在線凈化處理各種大型裝備、工程機械、儲油容器等各類設(shè)備中的潤滑油，適合于船舶、電力、交通等機械設(shè)備上各種被污染的潤滑油的凈化。</p><p>　　本課題能夠提高我自身的能力，讓我更深入了解PLC系統(tǒng)設(shè)計，能夠掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟流程以及方案設(shè)計，能夠具備控制系統(tǒng)硬件設(shè)計、軟件編程與調(diào)試等能力。</p><p>　　2系統(tǒng)控制方案的設(shè)計&

22、lt;/p><p>　　2.1潤滑油脫水凈化掛車的描述</p><p>　　已經(jīng)開發(fā)出的潤滑油凈化機或裝置的型號規(guī)格很多，但多數(shù)是獨立的機體，使用時需要起吊裝在運輸車上運到現(xiàn)場，很不方便。特別是需要在線凈化處理大型船舶、工程機械使用的潤滑油以及儲油容器中的潤滑油時，其適應(yīng)性顯得更差。因此，需要對已有的潤滑油凈化機或裝置加以改進(jìn)，使之具有更強的適應(yīng)性。潤滑油脫水凈化掛車能方便的在線凈化處理各種大

23、型裝備、工程機械、儲油容器等各類設(shè)備中的潤滑油。因此，最終確定研究對象為潤滑油脫水凈化掛車。</p><p>　　2.2控制系統(tǒng)的選定</p><p>　　2.2.1 PLC的特點</p><p>　　1.可靠性高，抗干擾能力強</p><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

24、,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。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，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)故障時可及時發(fā)出警報信息。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

25、除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。</p><p>　　2.配套齊全，功能完善，適用性強</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合.除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位

26、置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(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>　　3.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計算機，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，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指

27、令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事打開了方便之門。</p><p>　　4.系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，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)計及建造的周期大為縮短,同時維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種

28、,小批量的生產(chǎn)場合。</p><p>　　5.體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　2.2.2 PLC的選定及其在本設(shè)計中的應(yīng)用</p><p>　　根據(jù)以上PLC的各種特點

29、，并全面考慮潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的要求，本設(shè)計選用PLC作為潤滑油脫水凈化掛車的控制系統(tǒng)。在本設(shè)計中，PLC會有以下幾個方面的應(yīng)用：</p><p>　　1.開關(guān)量的邏輯控制</p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(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

30、產(chǎn)線、電鍍流水線等。</p><p><b>　　2.模擬量控制</b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。</p&g

31、t;<p><b>　　3.運動控制</b></p><p>　　PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合</p><p&

32、gt;<b>　　4.過程控制</b></p><p>　　過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。</

33、p><p><b>　　5.數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)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、功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制

34、系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。</p><p>　　2.3系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟</p><p>　　潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟，如圖2.1所示</p><p>　　圖2.1 潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟</p><p>　　在本次課題設(shè)計過程中主要考慮以下幾點：</p><p>

35、;　　1．深入的了解 和分析潤滑油脫水凈化掛車的工藝條件和控制要求。</p><p>　　2．根據(jù)凈化掛車的控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)的設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3．根據(jù)所設(shè)計的場所，選擇各執(zhí)行元件的類型。</p><p>　　4．根據(jù)I/O的點數(shù)選擇合適的PLC的類型。</p><p>　　5．分配I/O點，分配PLC的輸入、輸

36、出點。</p><p>　　6．設(shè)計潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計。</p><p>　　7．將程序輸入PLC程序進(jìn)行調(diào)試，查出錯誤，讓程序更加完善。</p><p>　　3潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)硬件方面的設(shè)計</p><p>　　3.1潤滑油脫水凈化掛車的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　潤滑油脫水凈化掛車的立體

37、示意圖如圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1潤滑油脫水凈化掛車的立體示意圖</p><p>　　1.潤滑油脫水凈化掛車，由掛車底盤和潤滑油凈化機組組成；掛車底盤包括車身（1）、車輪（2）、連接在車身前部的中軸管（3）、連接在中軸管中下部的前導(dǎo)輪（4）、連接在中軸管前端的牽引桿（5）、連接在中軸管上且位于牽引桿之后的制動裝置（6），其特征在于：潤滑油凈化機組設(shè)在掛車底盤的車身（1）上

38、。</p><p>　　2.所述的潤滑油脫水凈化掛車，其特征在于：所述的潤滑油凈化機組包括連接在掛車底盤的車身上的方艙箱體（7）、設(shè)在方艙箱體內(nèi)的真空罐（8），通過管道與真空罐連接的真空泵（9）；通過管道與真空罐連接的加熱器（10）、與加熱器連接的粗濾器（11）、粗濾器與進(jìn)油管連接；通過管道與真空罐連接的氮膜分離器（14）；還包括設(shè)在方艙箱體（7）一側(cè)的電控箱及操作面板（15）。</p><p

39、>　　3.所述的潤滑油脫水凈化掛車，其特征在于：在真空罐與真空泵連接管道間設(shè)有冷卻風(fēng)扇（16）、冷凝器（17）和冷凝水收集器（18）。</p><p>　　4.所述的潤滑油脫水凈化掛車，其特征在于：方艙箱體（7）內(nèi)設(shè)有進(jìn)油管卷盤（19）、儲油罐卷盤（20）和電纜卷盤（21）。</p><p>　　3.2定位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.2.1定位控

40、制系統(tǒng)的組成</p><p>　　系統(tǒng)主要由：PLC、電氣傳動部分、檢測部分、手動控制部分、支架模型組成。</p><p>　　PLC程序設(shè)計要求：</p><p>　　1.能手動控制真空泵、油泵、加熱器、冷卻風(fēng)扇啟動跟停止</p><p>　　2.能基本實現(xiàn)潤滑油自動脫水凈化</p><p>　　3.真空泵和冷卻風(fēng)扇

41、要最先啟動</p><p>　　4.在真空罐中壓力到達(dá)一定值時油泵啟動</p><p>　　5.在油液溫度沒達(dá)到指定溫度時，油液路線要形成內(nèi)循環(huán)，循環(huán)加熱</p><p>　　6.溫度到達(dá)指定值，整個控制整個系統(tǒng)開始脫水凈化</p><p>　　7.設(shè)計時要考慮到進(jìn)油速率過慢導(dǎo)致油泵空載</p><p>　　8.設(shè)計時

42、要考慮到精濾器堵塞導(dǎo)致過載，要做好過載保護(hù)</p><p>　　3.2.2潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的原理</p><p>　　整個潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)設(shè)計由一臺PLC對掛車上的裝置進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過PLC控制載掛車上各裝置以完成對潤滑油脫水凈化的操作。各裝置的啟動停止由PLC根據(jù)當(dāng)前脫水凈化需要的步驟，按照相應(yīng)的需求開停。</p><p>　　潤滑油

43、脫水凈化掛車控制系統(tǒng)使用弱電系統(tǒng)實現(xiàn)控制。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號的采集、報警與控制輸出。PLC輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。當(dāng)發(fā)生意外時，按下急停開關(guān)，斷掉所有電機的電源，使個裝置無法繼續(xù)運行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。</p><p>　　系統(tǒng)輸出控制信號包括控制電機運行信號，控制電磁閥得、失電信號，控制加熱器運行信號。</p><p>　　潤滑油脫水凈化掛車是一種比較典

44、型的跨學(xué)科機電一體化產(chǎn)品，集機械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運用與組合構(gòu)成了掛車的控制系統(tǒng)。潤滑油脫水凈化掛車的控制系統(tǒng)是整個車庫系統(tǒng)的重要組成部分，也是掛車系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機構(gòu)是“四肢”，框架是“軀體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指揮著掛車的每個運作過程，并對整個系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。</p><p>　　潤滑油脫水凈化掛車的系統(tǒng)控制原理：操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交

45、流的平臺(界面)把啟動信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成潤滑油脫水凈化的運作。</p><p>　　3.3各執(zhí)行元件的選擇</p><p><b>　　1.確定真空泵</b></p><p>　　根據(jù)整個潤滑油脫水凈化掛車真空系統(tǒng)參數(shù)要求：工作真空度要小于0.09MPa，抽氣速度達(dá)到15L/

46、S。本設(shè)計選用了2X-15A型號的真空泵，該型號真空泵的主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　抽氣速率： 15L/S</p><p>　　極限壓力： 6x10-2Pa</p><p>　　轉(zhuǎn)速： 470 r/min</p><p>　　額定功率： 1.5 KW</p><p><b>　　2

47、.確定輸油泵</b></p><p>　　根據(jù)整個潤滑油脫水凈化掛車對處理流量參數(shù)要求：處理流量為6M3/h。本設(shè)計選用了Y100L1-4型號的輸油泵，該型號輸油泵的主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　功率： 2.2KW</p><p>　　電壓： 380V</p><p>　　電流： 5A<

48、;/p><p>　　轉(zhuǎn)速： 1430 r/min</p><p><b>　　3.確定加熱器</b></p><p>　　根據(jù)整個掛車加熱系統(tǒng)的要求：加熱器要分成兩組，剛開始內(nèi)循環(huán)加熱時需要大功率加熱，后期只需小功率加熱。本設(shè)計選用了額定電壓為AC380V的加熱器，其加熱電阻分為兩組，一組為大功率36KW（12KWx3），一組為小功率18

49、KW（6KWx3)。</p><p><b>　　4.確定冷卻風(fēng)扇</b></p><p>　　根據(jù)整個凈化掛車系統(tǒng)的相關(guān)性能要求：噪音要小于90dB，抽氣速度要達(dá)到15L/S。本設(shè)計選用了電機額定功率為0.1KW、額定電壓為220V的冷卻風(fēng)扇。</p><p>　　根據(jù)以上執(zhí)行元件可以繪制出主電路圖如圖3.2：</p><

50、p>　　圖3.2 PLC主電路圖</p><p>　　4潤滑油脫水凈化掛車系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計</p><p>　　4.1可編程控制器的選擇</p><p>　　4.1.1 PLC的概述</p><p>　　PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運算操作的電

51、子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 可編程序控制器是六十年代末在美國首先出現(xiàn)的，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能，由此日本稱它為順序控制器（Sequence Controller)。 </p><p>　　提出PLC

52、概念的是美國通用汽車公司。當(dāng)時，根據(jù)汽車制造業(yè)生產(chǎn)線的需要，希望用電子化的新型控制器替代繼電器控制盤，以減少汽車改型時，重新設(shè)計制造繼電器控制盤的成本和時間。隨著半導(dǎo)體技術(shù)尤其是微處理器和微型計算機技術(shù)的發(fā)展， 到七十年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出組件和外圍電路也都采用了中 、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的“PLC”已不再是僅有邏輯 （Logic）判斷功能了，同時具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通訊

53、功能。</p><p>　　美國電氣制造商協(xié)會NEMA（ National Electrical Manu-factory Association）從1976年開始，經(jīng)過四年的調(diào)查，于1980年把它正式命名為可編程序控制器，簡稱“PC”. 可編程序控制器硬件由部分構(gòu)成: </p><p>　　中央處理器（ Central Processor Unit 簡稱CPU）：它是可編程序控制器的心臟

54、部分。CPU由微處理器（Microproce-ssor）存儲實際控制邏輯的程序存儲器和存儲數(shù)據(jù)、變量的數(shù)據(jù)儲器構(gòu)成。</p><p>　　電源 （Power Supply）：給中央處理器提供必需的工作電源。 輸入組件（Inputs）：輸入組件的功能是將操作開關(guān)和現(xiàn)場信號送給中央處理器?，F(xiàn)場信號可能是開關(guān)量、模擬量或針對某一特定目的使用的特殊變量。 </p><p>　　輸出組件（Outpu

55、ts）：輸出組件接收CPU的控制信號，并把它轉(zhuǎn)換成電壓或電流等現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)所能接收的信號后，傳送控制命令給現(xiàn)場設(shè)備的執(zhí)行器。 輸入輸出（簡稱I/O）是可編程序控制器的“手”和“腳”或者叫作系統(tǒng)的“眼睛”和“視覺”。輸入信號包括按扭開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電傳感器、熱電偶、熱電阻、位置檢測開關(guān)和編碼器等。輸出信號包括繼電器、指示燈、顯示器、電機啟動等直流和交流設(shè)備。 </p><p>　　編程器（Program

56、mer）：在正常情況下，編程器用于系統(tǒng)初始狀態(tài)的配置，控制邏輯程序編制和加載，不能對系統(tǒng)操作。編程器也可用于控制程序的調(diào)試和控制系統(tǒng)故障時作為檢查故障的有效工具。</p><p>　　4.1.2 PLC的選型</p><p>　　首先應(yīng)估計需要的PLC規(guī)模，然后選擇功能和容量滿足要求的PLC</p><p><b>　　PLC規(guī)模的估算</b>

57、</p><p>　　能否完成預(yù)定的控制人任務(wù)所需要的PLC的規(guī)模，主要取決于設(shè)備對輸入、輸出點的需求量和控制過程的難易程度。估算PLC需要的各種類型的輸入、輸出點數(shù)，并據(jù)此估算出用戶的存儲容量，是系統(tǒng)設(shè)計中的主要環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　輸入、輸出點統(tǒng)計</b></p><p>　　為了準(zhǔn)確地統(tǒng)計出被控設(shè)備對輸入、輸出點的總需求量，

58、可以把被控設(shè)備的信號源一一列出，并認(rèn)真分析輸入、輸出點的信號類型。</p><p>　　除統(tǒng)計大量的開關(guān)量輸入、輸出點外，其他類型的輸入、輸出點也要分別進(jìn)行統(tǒng)計。PLC與真空泵電機、輸油泵電機、加熱器、冷凝風(fēng)扇電機等設(shè)備連接，所需專用接口也應(yīng)一起列出來。輸入/輸出（I/O）地址分配如圖4.1：</p><p>　　圖4.1輸入/輸出（I/O）地址分配</p><p>

59、;　　考慮到在實際安裝、調(diào)式和應(yīng)用中還可能會發(fā)現(xiàn)一些估算中未預(yù)見到的因素，需要根據(jù)實際情況增加一些輸入、輸出信號。因此，要按統(tǒng)計數(shù)再增加15%到20%的輸入、輸出點數(shù)，以備將來調(diào)整、擴充使用。</p><p><b>　　存儲容量的估算</b></p><p>　　小型的PLC的用戶存儲器是固定的，不能隨意的擴充選擇。因此，選購PLC時，要注意它的用戶存儲器容量是否夠

60、用。</p><p>　　用戶程序占用內(nèi)存的多少與多種因素有關(guān)，例如，輸入、輸出點的數(shù)量和類型，輸入、輸出量之間關(guān)系的復(fù)雜程度，需要進(jìn)行運算的次數(shù)，處理量的多少，程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣等，這些都與內(nèi)存容量有關(guān)。因此，在用戶程序編寫、調(diào)試好以前，很難估算出PLC所應(yīng)配置的存儲容量。一般只能根據(jù)輸入、輸出的點數(shù)及其類型，控制的繁簡程度加以估算。一般粗略的估計方法是：</p><p>　?。ㄝ斎朦c數(shù)+輸

61、出點數(shù)）X（10～12）=指令語句數(shù)</p><p>　　在按上述數(shù)據(jù)估算后，通常再增加15%～20%的備用量，作為選擇PLC內(nèi)存容量的依據(jù)。</p><p><b>　　PLC的選擇</b></p><p>　　根據(jù)圖4.1可以看出需要16個輸入，8個輸出，所以初步選取了艾默生EC20-2012BRA型號的PLC。該PLC的特性如圖4.2&l

62、t;/p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　該PLC硬件圖如下圖4.3，說明見圖4.4</p><p><b>　　圖4.3</b></p><p><b>　　圖4.4</b></p><p>　　PLC產(chǎn)品的種類、型號很多，他們的

63、功能、價格、使用條件各不相同。在選用時，除輸入，輸出點外，一般還應(yīng)考慮以下幾個方面的問題：</p><p><b>　　（1）PLC的功能</b></p><p>　　PLC的功能要與說完成的控制任務(wù)相適應(yīng)，這是最基本的要求。如果選用的PLC功能不恰當(dāng)或功能太強，則很多功能用不上，就會造成不必要的浪費；如果所選的功能不強，又滿足不了控制任務(wù)的要求。</p>

64、<p>　　一般機械設(shè)備的單機自動控制多屬簡單的順序控制，只要選用具有邏輯運算、定時器、計數(shù)器等基本功能的小型PLC就可以了。</p><p>　　如果控制任務(wù)復(fù)雜，包括了數(shù)值計算、模擬信號處理等內(nèi)容，就必須選用具有數(shù)值計算功能、模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換功能的中型PLC。</p><p>　　在本設(shè)計中只需用單機自動控制，所以PLC選取EC20-2012BRA可以滿足本設(shè)計的功能要

65、求。</p><p><b>　　（2）輸入電路模塊</b></p><p>　　PLC的輸入直接與被控設(shè)備的一些輸出量相連。因此，除按前述統(tǒng)計結(jié)果考慮輸入點數(shù)外，還要選好傳感器等?？紤]輸入點的參數(shù)，主要是選擇它們的工作電壓和工作電流。</p><p>　　輸入點的工作電壓、工作電流的范圍應(yīng)與被控設(shè)備的輸出值（包括傳感器等的輸出）相適應(yīng)，最好不

66、經(jīng)過轉(zhuǎn)換就能直接相連。</p><p>　　本設(shè)計中輸入信號的電壓只需要24V，EC20-2012BRA型PLC滿足條件。</p><p><b>　　(3)輸出電路模塊</b></p><p>　　輸出電路模塊的任務(wù)是將PLC的內(nèi)部輸出信號變換成可以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的控制信號。除考慮輸出點數(shù)外，在選擇時通常還要注意下面兩個問題:</p>

67、;<p>　　1.輸出電路模塊允許的工作電壓、電流應(yīng)大于負(fù)載的額定工作電壓、電流值。對于燈絲負(fù)載、容性負(fù)載、電動機負(fù)載等，要注意啟動沖擊電流的影響，應(yīng)留有較大的余量。</p><p>　　2.對于感性負(fù)載，應(yīng)注意在斷開瞬間可能產(chǎn)生很高的反向感應(yīng)電動勢。為避免這種感應(yīng)電動勢擊穿元器件或干擾PLC主機的正常工作，應(yīng)采取必要的抑制措施。</p><p>　　在本設(shè)計中負(fù)載大多都是電

68、動機負(fù)載，負(fù)載額定電壓比較大，EC20-2012BRA型號的PLC采用繼電器輸出可以控制，且輸出電路形式外接電源既可以是直流，也可以是交流。</p><p>　　所以EC20-2012BRA型號的PLC完全符合本設(shè)計的要求，本設(shè)計最終選定艾默生EC20-2012BRA型號的PLC。</p><p>　　4.2定位控制系統(tǒng)程序設(shè)計</p><p>　　4.2.1檢測點

69、分布 </p><p>　?。?）真空罐內(nèi)壓力是否到達(dá)檢測</p><p>　　采用壓敏傳感器在真空罐內(nèi)進(jìn)行檢測。壓敏傳感器在真空罐內(nèi)，當(dāng)真空泵啟動后，真空罐內(nèi)壓力開始減小，當(dāng)壓力減小到壓敏傳感器設(shè)定的值時，傳感器得電，經(jīng)PLC程序使進(jìn)油閥打開，加熱1啟動，冷卻風(fēng)扇啟動。</p><p>　?。?）油液是否到達(dá)真空罐高位檢測</p><p>

70、　　采用液位傳感器在真空罐高位進(jìn)行檢測。液位傳感器在真空罐內(nèi)高位，當(dāng)真空罐內(nèi)油液因為負(fù)壓作用到達(dá)指定高度的時候，高液位傳感器得電，經(jīng)PLC程序使進(jìn)油閥關(guān)閉，中間閥打開，油泵打開，使油液能夠在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)加熱。</p><p>　?。?）油液溫度是否到達(dá)指定溫度檢測</p><p>　　采用溫敏傳感器在真空罐內(nèi)進(jìn)行檢測。溫敏傳感器在真空罐內(nèi)，當(dāng)真空罐油液溫度經(jīng)過循環(huán)加熱后，油液溫度上升到指定

71、溫度，溫敏傳感器得電，經(jīng)PLC程序使出油閥、進(jìn)油閥打開，中間閥關(guān)閉，并是加熱器換到加熱2模式。</p><p>　?。?）油液是否到達(dá)真空罐低位檢測</p><p>　　采用液位傳感器在真空罐低位進(jìn)行檢測。液位傳感器在真空罐內(nèi)低位，真空罐內(nèi)的出油速度高于進(jìn)油速度，真空罐內(nèi)油液高度降低，當(dāng)?shù)竭_(dá)低位傳感器位置時，傳感器得電，經(jīng)PLC程序控制油泵關(guān)閉，停止出油，液位升高，直至到達(dá)高液位。<

72、/p><p>　?。?）精濾器是否過載檢測</p><p>　　采用壓敏傳感器在精濾器內(nèi)進(jìn)行檢測。壓敏傳感器在精濾器內(nèi)，當(dāng)精濾器內(nèi)堵塞，造成壓力過大，傳感器得電，經(jīng)PLC程序控制整個系統(tǒng)急停，全部停止工作。</p><p>　　4.2.2 電氣系統(tǒng)部分設(shè)計</p><p>　　PLC接線設(shè)計：在潤滑油脫水凈化掛車中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制

73、對象首先是真空泵、油泵、風(fēng)扇電機和加熱器，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)按一定的順序開停，其次是掛車內(nèi)的各種輔助裝置，如各閥門的開閉等。同時在車庫中還采用了一些傳感器如溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器，其控制原理圖見圖4.5所示。</p><p>　　圖4.5 PLC控制原理圖</p><p><b>　　傳感器選型：</b></p><p

74、><b>　　液位傳感器</b></p><p>　　高低液位傳感器都選用ＰＹ２１０液位傳感器，該液位傳感器全不銹鋼結(jié)構(gòu)，具有精度高，抗干擾、防雷擊等特點。廣泛用于水箱水位、消防水池水位、污水處理池液位、水罐水位測量與控制場合。也稱為投入式液位傳感器，水箱液位傳感器、水庫水位傳感器、水池水位傳感器。</p><p><b>　　2.溫度傳感器</

75、b></p><p>　　溫度傳感器選用金諾的ＪＰＴ型號溫度傳感器，該傳感器經(jīng)精密的封裝工藝生產(chǎn)而成，具有靈敏度高，穩(wěn)定性好，耐腐蝕，壽命長，安裝方便等優(yōu)點?？捎糜谌魏胃叩图俺睗竦葠毫迎h(huán)境。能迅速準(zhǔn)確地檢測被測物體的溫度，并把信號送到控制系統(tǒng)中，適用于鋼軌，油缸，可直接投入液體中，使用方便。</p><p>　　適用溫度：-40---+200℃</p><p>

76、;　　供電電壓：12V 24V</p><p><b>　　3.壓力傳感器</b></p><p>　　真空罐中壓力傳感器和過載壓力傳感器都選用英國Druck的PMP4000放大輸出壓力傳感器，其測量范圍為7KMa～70MPa。</p><p>　　4.3 PLC控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計</p><p>　　根

77、據(jù)本設(shè)計的需求，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的控制流程圖如圖4.6</p><p>　　圖4.6 程序流程圖</p><p>　　根據(jù)程序流程圖編寫潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)的程序梯形圖見 附錄1</p><p>　　4.4 PLC控制系統(tǒng)的調(diào)試</p><p>　　PLC控制 系統(tǒng)的調(diào)試工作，一般來說都是由系統(tǒng)硬件，軟件設(shè)計者本人承擔(dān)，調(diào)試者應(yīng)對設(shè)備

78、，生產(chǎn)現(xiàn)場的控制要求非常了解，對自己設(shè)計的PLC程序了如指掌，因此，調(diào)試所需要的基本技術(shù)資料準(zhǔn)備一般比較充分與具體。通常情況下，調(diào)試人員應(yīng)具備以下資料，以開展并完成調(diào)試工作。</p><p>　　1.設(shè)備的控制要求匯總表</p><p>　　2.設(shè)備電氣控制控制原理圖</p><p><b>　　3.設(shè)備電氣接線圖</b></p>

79、<p>　　4.設(shè)備電氣元件布置圖</p><p>　　5.PLC使用手冊，編程手冊</p><p>　　6.設(shè)備PLC程序清單（初稿）</p><p>　　7.PLC特殊功能模塊，專用控制裝置（如變頻器，驅(qū)動器等）的使用說 明書等。</p><p>　　設(shè)備的控制要求匯總表是系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，也是檢驗系統(tǒng)軟件，硬件設(shè)計正確與否的標(biāo)

80、準(zhǔn)，在調(diào)試階段，需要根據(jù)以上要求， 逐一試驗PLC的用戶程序的設(shè)計 正確性。</p><p>　　設(shè)備電氣控制原理示意圖，電氣接線圖，電氣元件布置圖是檢查系統(tǒng)硬件連接，安裝的技術(shù)文件。在調(diào)試階段或維修時必須以此為依據(jù)來檢查系統(tǒng)的硬件連接情況或確認(rèn)故障部位，資料必須與實際線路，元器件安裝相等。</p><p>　　PLC使用與編程說明書，既是調(diào)試人員調(diào)試用戶程序，對PLC程序進(jìn)行修改的參考資

81、料，也是其他人員分析，理解PLC程序，詳細(xì)了解，分析機床的動作過程，動作條件動作順序以及各信號之間的邏輯關(guān)系的依據(jù)。用于最終調(diào)試或維修的PLC程序清單應(yīng)是設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)計人員在完成調(diào)試后的最終版本。</p><p>　　結(jié)合以上資料完成系統(tǒng)調(diào)試的調(diào)試工作。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　隨著世界的發(fā)展，我國的技

82、術(shù)水平也不斷提高。所以對技術(shù)的要求也越來越高，我們所研發(fā)的設(shè)備也更加追求高智能化，所以本設(shè)計針對潤滑油脫水凈化掛車研究了一套智能化較高的控制系統(tǒng)。在這次設(shè)計中我深入了解了有關(guān)PLC的知識，我知道了要完成一個PLC系統(tǒng)設(shè)計是必須按照一定步驟進(jìn)行的。為了能更好的完成此次設(shè)計我查閱的很多相關(guān)資料，從資料中我學(xué)習(xí)到了，PLC也是分為很多型號的，每個型號的功能各不相同。要想選擇一個合適潤滑油脫水凈化掛車的PLC，是必須經(jīng)過多方面考慮的，首先最先就

83、是要確定輸入輸出點，然后根據(jù)輸入輸出的數(shù)量去粗選PLC型號。然而要想確定PLC型號，我們還要考慮所選PLC功能是否滿足，輸入輸出電壓是否合適等條件。</p><p>　　在本設(shè)計中我明白了PLC的軟件設(shè)計，程序的編寫是一項非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，我們必須在編寫程序梯形圖前先畫好程序流程圖，這樣我們才能更高效有條不紊的完成程序的編寫工作。</p><p>　　完成此次設(shè)計對我?guī)椭艽?，讓我對PLC有

84、了比較深的理解，但PLC作為我們專業(yè)發(fā)展的一個方向，要想真正學(xué)好它，我還有很長的路要走，而此次的畢業(yè)設(shè)計恰為我的發(fā)展方向奠定了一個基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　為期一個學(xué)期的畢業(yè)論文已接近尾聲了，我的四年大學(xué)生涯也即將畫上句號。畢業(yè)設(shè)計是我對這四年來的大學(xué)生活進(jìn)行總結(jié)，是對我們學(xué)的知識的一個測試，也是一個自我的檢驗。<

85、;/p><p>　　在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師龔老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。一個好的設(shè)計，僅僅依靠自己的力量是很難完成的，因為你總會遇見困難，或許老師的一個簡單提示就可以讓你豁然開朗、讓你茅塞頓開，在此次設(shè)計過程中，我深刻體會到了這一點的重要性，在我做畢業(yè)設(shè)計的過程中，老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在設(shè)計的構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了龔老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特

86、別是他廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。如果沒有他的努力工作，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。</p><p>　　然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我打下扎實的專業(yè)知識基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了他們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b

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93、出版社.第4版.2008.2</p><p>　　[20]殷洪義，吳建華，PLC原理與實踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.10</p><p>　　[21]馮清秀，鄧星鐘，機電傳動控制.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.6</p><p>　　[22]廖曉鐘.電力電子技術(shù)與電氣傳動[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2000</p><p

94、>　　[23]陳堅.電力電子學(xué)[M].2版.北京：高等教育出版社，2004</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　一、 前言</b></p><p>　　水、空氣、固體顆粒是機械設(shè)備的潤滑油中最常見的外來污染物。水使油品產(chǎn)生乳化，加速油液氧化變質(zhì)，生成酸，使添加劑水解和油膜強度變差

95、，降低其潤滑性能；細(xì)微的水滴使油液變渾濁、粘度發(fā)生變化，低溫性能差，同時，還會導(dǎo)致金屬腐蝕和疲勞?？諝鈺铀儆鸵貉趸?，產(chǎn)生泡沫，降低液壓系統(tǒng)剛度，動作反應(yīng)遲緩，因氣穴而損壞油泵。固體顆粒會嚴(yán)重?fù)p壞系統(tǒng)元件，如果長期在油液系統(tǒng)中循環(huán)，它將起研磨劑的作用，加速機械元件的磨損[1]。所以，機械設(shè)備的潤滑油使用一段時間后，必須進(jìn)行凈化處理，排除其中的外來污染物，恢復(fù)潤滑油的使用性能。已經(jīng)開發(fā)出的潤滑油凈化機或裝置的型號規(guī)格很多，但多數(shù)是獨立的機

96、體，使用時需要起吊裝在運輸車上運到現(xiàn)場，很不方便。特別是需要在線凈化處理大型船舶、工程機械使用的潤滑油以及儲油容器中的潤滑油時，其適應(yīng)性顯得更差。因此，需要對已有的潤滑油凈化機或裝置加以改進(jìn)，而潤滑油脫水凈化掛車具有以下優(yōu)點:采用先進(jìn)的大面積組合脫水技術(shù)，脫氣脫水效率高；采用強風(fēng)冷凝除水，增強了設(shè)備輸出功率，延長了真空泵使用壽命；采用復(fù)合微孔過濾技術(shù)，可滿足各種過濾精度要求；結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆容易。</p><p>

97、　　本設(shè)計即是基于日趨成熟和自動化程度不斷提高的PLC技術(shù)，是針對目前潤滑油脫水凈化掛車的控制系統(tǒng)設(shè)計，本文根據(jù)目前國內(nèi)外學(xué)者對可編程控制器和潤滑油脫水凈化掛車的研究成果，借鑒他們的理論和原理，將它們運用在潤滑油脫水凈化掛車控制系統(tǒng)設(shè)計中。這些文獻(xiàn)給與本文很大的參考價值，本文主要查閱了近幾年中外有關(guān)于可編程控制和潤滑油脫水凈化掛車的書籍，論文和文獻(xiàn)期刊。</p><p>　　二、PLC的相關(guān)論述</p>

98、;<p>　　工業(yè)控制計算機(簡稱工控機)是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，目前已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，工控機是實現(xiàn)生產(chǎn)自動化的最佳配套產(chǎn)品，而工業(yè)可編程序控制器(PLC)則在工控領(lǐng)域中占有主要的地位。plc具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC的定義有許多種。國際電工委員會（iec）對plc的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在

99、工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計[2]。從結(jié)構(gòu)上，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式plc包

100、括cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 </p><p>　　1、我國工業(yè)控制計算機的發(fā)展 </p><p>　　20世紀(jì)40年代末50年代初，我國的流程工業(yè)規(guī)模很小，設(shè)備陳舊，必要的調(diào)節(jié)主要靠最簡單的測量儀表由人工操作運行。50年代末60年代初，我國研制生產(chǎn)的傳感器、變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器等，基本上能顯示過程狀態(tài)，實現(xiàn)調(diào)節(jié)意圖，最終命令執(zhí)

101、行器完成對工藝流程的調(diào)節(jié)要求。70年代初，我國自行研制的工控機開始應(yīng)用于工業(yè)過程控制，它部分地取代了原來控制室內(nèi)的儀表。但由于受當(dāng)時電子器件性能的限制，工控機本身的可靠性遠(yuǎn)不如現(xiàn)在，工控機帶來的控制集中引起“危險”集中。70年代末，分散型控制系統(tǒng)(DCS)進(jìn)入工控領(lǐng)域，解決了“危險”集中的問題，還解決了一些復(fù)雜的控制。dcs可建立通信網(wǎng)絡(luò)，為大工廠生產(chǎn)帶來許多方便，但其價格一直居高不下。80年代初，適應(yīng)性較強的總線型工控機(std)應(yīng)運

102、而生，std總線技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使工控機的功能更加強化[8]。 </p><p>　　2、工業(yè)可編程序控制器(PLC)發(fā)展趨勢 </p><p>　　PLC作為工控機的一員，在主要工業(yè)國家中成為自動化系統(tǒng)的基本電控裝置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、體積小、價格適宜等特點。據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)今世界plc生產(chǎn)廠家約150家，生產(chǎn)300多個品種。2000年銷售額約為86億美元，占工控機市

103、場份額的50%，plc將在工控機市場中占有主要地位，并保持繼續(xù)上升的勢頭。PLC在60年代末引入我國時，只用作離散量的控制，其功能只是將操作接到離散量輸出的接觸器等，最早只能完成以繼電器梯形邏輯的操作。新一代的plc具有pid調(diào)節(jié)功能，它的應(yīng)用已從開關(guān)量控制擴大到模擬量控制領(lǐng)域，廣泛地應(yīng)用于航天、冶金、輕工、建材等行業(yè)[3]。但plc也面臨著其它行業(yè)工控產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，各廠家正采取措施不斷改進(jìn)產(chǎn)品，主要表現(xiàn)為以下幾個方面： </p&

104、gt;<p>　　(1).微型、小型PLC功能明顯增強 </p><p>　　很多有名的PLC廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的plc。三菱的fxos14點(8個24vdc輸入，6個繼電器輸出)，其尺寸僅為58mm×89mm，僅大于信用卡幾個毫米，而功能卻有所增強，使plc的應(yīng)用領(lǐng)域擴大到遠(yuǎn)離工業(yè)控制的其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門和車輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂場

105、所和商業(yè)部門。 </p><p>　　(2).集成化發(fā)展趨勢增強 </p><p>　　由于控制內(nèi)容的復(fù)雜化和高難度化，使PLC向集成化方向發(fā)展，plc與pc集成、plc與DCS集成、plc與pid集成等，并強化了通訊能力和網(wǎng)絡(luò)化，尤其是以pc為基的控制產(chǎn)品增長率最快。plc與pc集成，即將計算機、plc及操作人員的人—機接口結(jié)合在一起，使plc能利用計算機豐富的軟件資源，而計

106、算機能和plc的模塊交互存取數(shù)據(jù)。以pc機為基的控制容易編程和維護(hù)用戶的利益，開放的體系結(jié)構(gòu)提供靈活性，最終降低成本和提高生產(chǎn)率。 </p><p>　　(3).向開放性轉(zhuǎn)變 </p><p>　　PLC曾存在嚴(yán)重的缺點，主要是plc的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的，絕大多數(shù)的plc是專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，編程雖多為梯形圖，但各公司的組態(tài)、尋址、語文結(jié)構(gòu)不一致，使各

107、種plc互不兼容。國際電工協(xié)會(iec)在1992年頒布了iec1131-3《可編程序控制器的編程軟件標(biāo)準(zhǔn)》，為各plc廠家編程的標(biāo)準(zhǔn)化鋪平了道路。現(xiàn)在開發(fā)以pc為基、在windows平臺下，符合iec1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的plc正在規(guī)劃中。 </p><p>　　3、PLC主要廠家及產(chǎn)品介紹 </p><p>　　在全球PLC制造商中，根據(jù)美國automation

108、research corp(arc)調(diào)查，世界plc領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為siemens(西門子)公司、allen-bradley(a-b)公司、schneider(施耐德)公司、mitsubishi(三菱)公司、omrom(歐姆龍)公司，他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二[7]。從西門子公司的simatic s7-400的性能可對plc窺見一斑：simatic s7-400是匣式封裝模塊，可卡在導(dǎo)軌上安裝，由i/o總線和通信總線建立

109、電氣連接，模塊可在工作或加電時替換或插、拔，可快速安裝維護(hù)，修改方便，其主要性能為： </p><p>　　1、cpu存儲器容量64k字節(jié)，可擴展到1.6m字節(jié)；</p><p>　　2、位和字處理速度80ns至200ns； </p><p>　　3、最高系統(tǒng)計算能力可以有4個cpu同時計算； </p><

110、;p>　　4、一個中央框(cr)可擴展直到21個擴展框； </p><p>　　5、每個cpu上多點接口(mpi)能力，如可同時連接文字顯示或操作員以及編程器件； </p><p>　　6、cpu上的sinec-l2-dp附加有分散i/o的集成性能； </p><p>　　7、提供與計算機和其它siemens產(chǎn)品或系統(tǒng)的

111、連接接口； </p><p>　　8、高可靠性,完善的自診斷和清除故障功能</p><p>　　三、潤滑油脫水凈化掛車的相關(guān)論述</p><p>　　1．污染物對油液的影響</p><p>　　水是油液系統(tǒng)中最常見的外來污染物，它使油品產(chǎn)生乳化，加速油液氧化變質(zhì)，生成酸，使添加劑水解和油膜強度變差，降低其潤滑性能，使機械元件磨損