利用可編程序控制器(PLC)組成自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),首先遇到的是PLC的選型問(wèn)題。
在選用PLC時(shí),除把可靠性、環(huán)境適應(yīng)性放在首位外,還要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合盡量選用合適的可編程序控制器。
系統(tǒng)各部件的選擇步驟。
2、PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)一個(gè)由構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)要經(jīng)過(guò)很多步驟,從課題調(diào)研開(kāi)始。
與常用的繼電器控制邏輯設(shè)計(jì)比較,組件的選擇代替了原來(lái)的部件選擇,程序設(shè)計(jì)代替了原來(lái)的硬件設(shè)計(jì)。
采用了一臺(tái)PLC控制油循環(huán)系統(tǒng)。用于監(jiān)測(cè)對(duì)象(儀器)所處的地理位置比較接近,且相互之間有一定聯(lián)系的場(chǎng)合。
PLC在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中要完成信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采樣、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)、預(yù)警報(bào)信號(hào)監(jiān)測(cè)與報(bào)警輸出等,并通過(guò)各種二次儀表與傳感器連接,PLC作為一種控制設(shè)備,用它單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是有局限性的,主要是無(wú)法進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算,無(wú)法顯示各種實(shí)時(shí)圖形和保存大量歷史數(shù)據(jù),也不能顯示漢字或方便地打印報(bào)表,沒(méi)有良好的界面。這些不足可用上位微機(jī)來(lái)彌補(bǔ)。上位微機(jī)完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理與輸出,以圖形或表格形式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬顯示,分析上下限值或警報(bào)信息,驅(qū)動(dòng)打印機(jī)打印各種圖表。
為提高PLC及系統(tǒng)的抗干擾能力,在硬件配置與安裝上,交流電源使用雙層隔離,輸入信號(hào)光電隔離,遠(yuǎn)離強(qiáng)電布線(xiàn),模擬量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)采用屏蔽線(xiàn)傳送,采用放射性一點(diǎn)接地等措施,消除或減弱共模和瞬變干擾。
3、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
PLC梯形圖所用邏輯符號(hào)與繼電器、接觸器系統(tǒng)原理圖的相應(yīng)符號(hào)極其相似,人們能迅速熟悉該種編程語(yǔ)言。一般設(shè)計(jì)梯形圖程序大都采用繼電器系統(tǒng)電路圖的設(shè)計(jì)方法。對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),在梯形圖設(shè)計(jì)中采用大量的中間單元來(lái)完成記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能,由于需要考慮的問(wèn)題較多,分析起來(lái)非常困難,并且很容易遺漏一些該考慮的問(wèn)題,且修改和閱讀也很困難。根據(jù)功能圖表設(shè)計(jì)PLC的梯形圖程序,可以有效地解決以上問(wèn)題,達(dá)到事半功倍的效果。
下位機(jī)PLC采用梯形圖來(lái)編制程序。
在編制軟件前先要定義輸入、輸出號(hào),然后才能在程序中調(diào)用,輸入、輸出定義號(hào)系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)分配,但必須以插槽的順序?yàn)橐罁?jù),因此調(diào)整I/0模塊的順序也會(huì)改變輸入、輸出定義號(hào)。
下位機(jī)PLC軟件用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、開(kāi)關(guān)量控制、邏輯判斷及聲光報(bào)警輸出。
上位微機(jī)機(jī)軟件用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、查詢(xún)顯示、數(shù)據(jù)通訊完成微機(jī)與PLC間數(shù)據(jù)和命令的傳送,并將得到的數(shù)據(jù)按系統(tǒng)要求的格式分離成系統(tǒng)變量和數(shù)據(jù)。
顯示模塊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在屏幕上,以圖形或表格形式分屏循環(huán)顯示。
系統(tǒng)維護(hù)模塊可用來(lái)修改設(shè)定參數(shù)、口令及限值等。
4、油循環(huán)系統(tǒng)的控制
油循環(huán)系統(tǒng)的過(guò)程控制如下:
(1)當(dāng)起動(dòng)按鈕SBl按下時(shí),泵1、泵2通電運(yùn)行,由泵1將油從循環(huán)槽打入淬火槽,經(jīng)沉淀槽,再由泵2打入循環(huán)槽,運(yùn)行15min后,泵l、泵2停。
(2)在泵1、泵2運(yùn)行期間,當(dāng)沉淀槽液位到達(dá)高液位時(shí),液位傳感器SL1接通,此時(shí)泵l停,泵2繼續(xù)運(yùn)行l(wèi)min。
(3)在泵1、泵2運(yùn)行期間,沉淀槽液位到達(dá)低液位時(shí),液位傳感器SL2由接通變?yōu)閿嚅_(kāi),泵2停,泵1繼續(xù)運(yùn)行l(wèi)min。
(4)當(dāng)停止按鈕SB2按下,泵1、泵2停。
用PLC實(shí)現(xiàn)控制要求,可按下列步驟進(jìn)行:
第一步:設(shè)置I/0點(diǎn)輸入/輸出的設(shè)置,如圖6所示。
輸入:X00 起動(dòng)按鈕SB1
X01 停止按鈕SB2
X02 高液位傳感器接點(diǎn)SL1
X03 低液位傳感器接點(diǎn)SL2
輸出:Y30 泵1接觸器KM1
Y31 泵2接觸器KM2
第二步:設(shè)計(jì)梯形圖
系統(tǒng)工作過(guò)程如下:
當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕X00時(shí),Y30、Y31線(xiàn)圈接通,泵1、泵2開(kāi)始運(yùn)行,同時(shí)由于Ml00接通,T50開(kāi)始計(jì)時(shí),到達(dá)預(yù)定時(shí)間15min時(shí),T50的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),Y30、Y31線(xiàn)圈斷開(kāi),泵1、泵2停。另一個(gè)T50的常閉接點(diǎn)使M100線(xiàn)圈斷開(kāi),為下次操作做好準(zhǔn)備。
在泵1、泵2運(yùn)行期間,如果當(dāng)沉淀槽液位到達(dá)高液位時(shí),液面?zhèn)鞲衅鱏L1的常開(kāi)接點(diǎn)接通,X02有輸入,X02的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),Y30線(xiàn)圈斷開(kāi),泵1停:同時(shí)X02的常開(kāi)接點(diǎn)閉合,M101產(chǎn)生一脈沖使T51線(xiàn)圈接通,延時(shí)lmin后,T51的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),Y31線(xiàn)圈斷開(kāi),泵2停。在延時(shí)lmin期間即使沉淀槽液位下降,SLI常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi),泵2仍運(yùn)行,直到延時(shí)lmin時(shí)間到。
同理,當(dāng)沉淀槽的液位下降到低液位時(shí),SL2的常開(kāi)接點(diǎn)由接通變?yōu)閿嚅_(kāi),X03的常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi),Y31線(xiàn)圈斷開(kāi),泵2停、同時(shí)X03的常閉接點(diǎn)接通,M103接點(diǎn)產(chǎn)生一下降沿脈沖,使T52線(xiàn)國(guó)接通,延時(shí)lmin后,T52的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),Y30線(xiàn)圈斷開(kāi),泵1停。在延時(shí)lmin期間,即使沉淀槽液位上升,SL2的常開(kāi)接點(diǎn)接通,泵1仍運(yùn)行,直到延時(shí)lmin時(shí)間到。
5、結(jié)論
根據(jù)油循環(huán)系統(tǒng)的要求,采用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制,并以微機(jī)為人機(jī)界面。這種監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠,使用壽命長(zhǎng),可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)工作,很好地解決了對(duì)工作在惡劣環(huán)境系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。










