plc在蠟燭自動(dòng)化生產(chǎn)的應(yīng)用【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　電氣工程及自動(dòng)化</b></p><p>　　PLC在蠟燭自動(dòng)化生產(chǎn)的應(yīng)用</p><p>　　摘要：文章主要介紹了蠟燭生產(chǎn)的發(fā)展歷史及現(xiàn)今生產(chǎn)狀況和生產(chǎn)技術(shù)，介紹一些蠟燭生產(chǎn)機(jī)器及其原理。微機(jī)控制、單片機(jī)控制以及用PLC來(lái)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)蠟燭自

2、動(dòng)化生產(chǎn)控制的可行性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：軟件控制；自動(dòng)控制；軟件編程</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　當(dāng)前，在世界市場(chǎng)中工業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈，各生產(chǎn)企業(yè)都力求降低制造成本和產(chǎn)品價(jià)格，通過(guò)提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。為此而采取的最有效的措施之一是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，這樣不僅縮減了生產(chǎn)人員，降低勞

3、務(wù)費(fèi)用，同時(shí)也提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。而我國(guó)是世界第一大蠟燭生產(chǎn)國(guó)，多年來(lái)憑借優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的蠟燭產(chǎn)品得到世界各國(guó)的認(rèn)可，隨著近年來(lái)我國(guó)蠟燭出口的快速增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)蠟燭在國(guó)際市場(chǎng)的份額逐漸加大。但我國(guó)廣大城鄉(xiāng)寺廟及市場(chǎng)上所售的蘆葦芯和竹子芯蠟燭大部分是采用傳統(tǒng)的手工浸制方式制造而成，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且生產(chǎn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度很大，生產(chǎn)效率極低，生產(chǎn)出來(lái)的蠟燭個(gè)體形狀差異也較大，無(wú)形中增加了蠟燭制造成本。</p><p>

4、　　因此在蠟燭生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是很有必要的，至今，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制主要由電腦、單片機(jī)及PLC等等來(lái)實(shí)現(xiàn)，有必要研究用以上哪一種裝置來(lái)控制蠟燭生產(chǎn)線是最佳的方案。</p><p>　　2. PLC的產(chǎn)生和定義</p><p>　　在1969年由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司DEC首先研發(fā)出第一臺(tái)可編程控制器PDP-14，在汽車(chē)裝備線上使用，取得了成功[1]?？删幊炭刂破髟诮?0年來(lái)得到了迅猛的發(fā)展

5、，至今已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（可編程控制器、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）的首位。</p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)PLC的定義是：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)”[2]。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)

6、械或生產(chǎn)過(guò)程。</p><p>　　3. PLC的組成及工作原理</p><p>　　可編程控制器實(shí)際上是一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，因此它的組成與計(jì)算機(jī)的十分相似。從硬件結(jié)構(gòu)看，它有中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM/RAM）、輸入輸出單元（I/O）、編程器、電源等主要部件組成[3]。如圖1，所示</p><p><b>　　圖1</b><

7、/p><p>　　CPU是PLC的邏輯運(yùn)算和控制中心，用于協(xié)調(diào)系統(tǒng)工作；PLC的存儲(chǔ)器ROM(只讀存儲(chǔ)器)中固化著系統(tǒng)程序；PLC的電源是一種將外部電源轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部元器件使用的給中電壓（通常是5V、24VDC）的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源；通信接口是PLC與外界進(jìn)行交換信息和寫(xiě)入程序的通道；輸入接口用來(lái)完成輸入信號(hào)的引入、濾波及電平轉(zhuǎn)換；PLC的輸出接口有3種形式：繼電器輸出和晶閘管輸出。</p><p&g

8、t;　　PLC的工作原理可概括為：在系統(tǒng)管理程序監(jiān)控下，對(duì)I/O集中采樣、順序執(zhí)行用戶程序并將運(yùn)算結(jié)果集中輸出的工作過(guò)程[4]。PLC作為專(zhuān)用工業(yè)控制機(jī)，一般采用掃描用戶程序工作方式，系統(tǒng)管理及應(yīng)用程序的執(zhí)行全部是以循環(huán)掃描方式完成。當(dāng)軟件發(fā)生故障時(shí)，可以定時(shí)執(zhí)行下一輪掃描，避免死機(jī)現(xiàn)象，因此可靠性更高。</p><p>　　4． PLC的基本指令系統(tǒng)及編程</p><p>　　PLC是通

9、過(guò)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的，因此一種機(jī)型的指令系統(tǒng)在一定程度上反映出其控制功能的強(qiáng)弱?？删幊炭刂破鞒Ｓ玫恼Z(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言和助記符語(yǔ)言[5]。PLC廠商提供的編程語(yǔ)言一般有三種：梯形圖（LAD）、指令表（STL）和順序功能圖（SFC）。梯形圖（LAD）是在繼電器接觸器電路圖基礎(chǔ)上演變而來(lái)的，其編程思想也與繼電器控制系統(tǒng)電路圖基本一致。指令表（STL）也稱為語(yǔ)句表，類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的助記符；所謂指令表編程，是指用一系列的指令表達(dá)程序的控制要求。順

10、序功能圖（SFC）也叫狀態(tài)流程圖或步序圖，是一種位于其他編程語(yǔ)言之上的圖形語(yǔ)言，用來(lái)表達(dá)一個(gè)順序控制過(guò)程[6]。</p><p>　　5. PLC的應(yīng)用</p><p>　　（1）開(kāi)關(guān)量的邏輯控制：開(kāi)關(guān)量的邏輯控制是PLC的最基本的控制功能。諸如在冶金、機(jī)械、紡織、輕工、化工等等工業(yè)場(chǎng)合上都要用到。</p><p>　　（2）模擬量的閉環(huán)控制：PLC具有A/D和D

11、/A轉(zhuǎn)換以及算數(shù)運(yùn)算等功能，因此可以實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。</p><p>　?。?）數(shù)字量的智能控制：利用PLC能接受和輸出高速脈沖的功能，在配合相應(yīng)的傳感器（如旋轉(zhuǎn)編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)型分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)）就能實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：PLC在控制現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)控制，把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)或采集保存下來(lái)，供進(jìn)一步分析研究是很重要的。</

12、p><p>　?。?）通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制：除了PLC與PLC之間通信與聯(lián)網(wǎng)外，PLC還可以與一般通用計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信和聯(lián)網(wǎng)，由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其編程和管理[7]。</p><p>　　6. PLC與單片機(jī)的區(qū)別</p><p>　　單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要的分支，自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以其體積小、可靠性高、控制功能強(qiáng)、使用方便、性能價(jià)格比高、容易產(chǎn)品化等點(diǎn)，在智

13、能儀表、機(jī)電一體化、實(shí)時(shí)控制、分布式多機(jī)系統(tǒng)、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)各個(gè)行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代起著重要的推動(dòng)作用。由于單片機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹悄芑娮赢a(chǎn)品，一般需嵌入儀器設(shè)備，故又稱為嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）[8]在使用單片機(jī)時(shí)，必須對(duì)微型計(jì)算機(jī)原理有所了解，此外還要學(xué)習(xí)相關(guān)硬件電路設(shè)計(jì)及匯編語(yǔ)言[9]。</p><p>　　PLC與單片機(jī)的主要區(qū)別

14、見(jiàn)下表</p><p>　　從上述表格中可以看出，在蠟燭自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用上用PLC控制比用單片機(jī)更加適合。</p><p>　　7． PLC在蠟燭自動(dòng)控制生產(chǎn)線的發(fā)展動(dòng)態(tài)[10-13]</p><p>　　現(xiàn)代PLC的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì)：其一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展；其二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、良好的兼容性和多功能方面發(fā)展，趨向

15、于當(dāng)前工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）的性能。PLC是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化控制而設(shè)計(jì)的，具有穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外研制的新型蠟燭自動(dòng)浸制機(jī)（浸制式蠟燭機(jī)），多采用PLC控制原理，其主要是解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的蠟燭成型機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，自動(dòng)化程度差，操作不簡(jiǎn)便，制作不同規(guī)格的蠟燭需要用到不同的模板或不同的機(jī)器，制作成本較高等技術(shù)問(wèn)題?；诮档蜕a(chǎn)成本考慮，對(duì)原有的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新研究，著重開(kāi)發(fā)新型的蠟燭自動(dòng)生產(chǎn)線，

16、使之可以在蠟燭中填充普通石蠟，然后在表層覆蓋各種式樣的高檔次蠟油。</p><p>　　綜上所述，研制固定蠟燭不動(dòng)，借助于PLC控制蠟燭油桶上下運(yùn)動(dòng)浸制蠟燭的裝置是很有意義的，研究蠟燭自動(dòng)生產(chǎn)線控制技術(shù)是非常必要的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]巫莉，黃江峰.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京:中國(guó)電力

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