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工程案例PLC在配料系统的控制与应用

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PLC在配料系统的控制与应用2020-05-06

近年来随着科技的飞速发展,PLC的应用正在不断地走向深入,由于体积小能耗低价格低廉设计调试周期短的特点,带动了配料系统等工业控制装置的新趋势。PLC的迅猛发展提高了操作的精准性及安全性,避免了依靠人员的操作误差,减少了工人的劳动量及劳动强度。同时对劳动人员的技术要求水平不高且能易学易于操作。对工人的需求量日益减少降低了企业的生产的成本提高了效益,电瓶叉车并对企业的发展奠定了重要的基础。

配料系统等自动控制技术在各个领域的应用越来越广泛。作为自动化强有力的措施,反应罐与计算机技术电子技术信息技术相结合,对我国现代化建设起到了举足轻重的作用。称重配料系统等自动化控制技术是在没有人直接接触,依靠控制装置进行控制的,实现对生产设备的生产及过程的限制,要求有个恒定的物理量。到目前为止绝大部分的自动化都是计算机来控制的,计算机技术促进了自动化技术的应用及发展。

PLC的基本结构

PLC主要由中央控制单元(CPU)存储器(RAMROM)输入输出模块(I/O)部分、电源和编程设备组成,有的PLC还可以配备特殊功能模块,用来完成某些特殊的任务。术语“体系结构”是指PLC的硬件,或软件,或者二者的结合。开放式的体系结构,是指系统使用现成的标准组件,能方便的与其它生产厂家的设备和程序兼容。封闭的体系结构是指该系统为专用的并且与其他系统不兼容。目前,大多数PLC系统从本质上讲都是封闭的系统,所以使用时必须确定所选用的硬件和软件与所使用的PLC是兼容的。

1.中央控制单元CPU  

CPUPLC的“大脑”,电瓶叉车通常由一个微处理器和一个存储器组成。微处理器实现逻辑处理和控制各模块间通信的功能,不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存由微处理器完成的逻辑操作的结果(程序产生的数据)。     2.I/O模块  

I/O系统构成了现场设备与控制器连接的接口,作用就是从使现场接收到的信号或送到现场的信号达到处理器的要求。输入(1nput)模块和输出(Output)模块简称为IO模块,它们是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等过来的开关量输入信号;模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号。

2.编程器设备(或称编程终端)   

编程设备用来向存储器中写入程序,并用它进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图,称重控制系统只能输入和编辑指令表程序,因此又叫做指令编程器。它的体积小,价格便宜,一般用来给小型PLC编程,或者用于现场调试和维护。个人计算机(PC)是最常用的编程设备。使用编程软件可以在计算机的屏幕上直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序,并可以实现不同编程语言的相互转换。程序被编译后下载到PLC,也可以将PLC中的程序上传到计算机。程序可以存盘或打印,通过网络,还可以实现远程编程和传送。

3
.电源     

PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源。称重控制系统内部的开关电源为各模块提供DC 5V,±12V24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的称重模块(如接近开关)提供24V直流电源,驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。

PLC的工作原理 1PLC替换

PLC是从继电器自动配料系统发展而来的,它的梯形图程序与继电器称重系统电路图相似,梯形图中的某些编程元件也沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器等等。这种用计算机程序实现的“欺继电器”,与继电器称重配料系统中的物理继电器在功能上有某些相似之处。

PLC的工作原理分析

它的工作有两个要点:入出信息变换、可靠物理实现。入出信息变换主要由运行存储于PLC内存中的程序实现。既有系统程序(这程序又称监控程序,或操作称重系统),又有用户程序。系统程序为用户程序提供编辑与运行平台,同时,还进行必要的公共处理,如自检,I/O刷新,与外设、上位计算机或其它PLC通讯等处理。用户程序由用户按照控制的要求进行设计。什么样的控制,就有什么样的用户程序。可靠物理实现主要通过输入(I INPUT)及输出(O OUTPUT)电路。

简单地说,PLC工作过程是:输入刷新---运行用户程序---输出刷新,再输入刷新---再运行用户程序---再输出刷新……永不停止地循环反复地进行此外,PLC上电后,也要进行系统自检及内存的初始化工作,为PLC的正常运行做好准备。用这种不断地重复运行程序以实现控制,称扫描方式工作。

输入/输出滞后时间

输入/输出滞后时间又称称重系统响应时问,是指PLC部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔,它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成。

PLC的特点

从讨论PLC的工作原理知,灌装机PLC的输入与输出在物理上是彼此隔开的,其间的联系主要不是靠物理过程,不是用线路,而主要靠变换信息的程序实现。输入输出主要为软联系,而不是硬联系。它的工作基础是信息流,而不是物流、能量流。信息不同于物质与能量,有自身的规律。信息便于处理,便于传递,便于存储;信息可反复重用,重用后自身还不消失,等等。正是由于信息的这些特点,决定了PLC电子秤的基本特点。归纳起来,除了功能丰富,PLC还有以下特点:

1.工作可靠: 

PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多非常有效的根本性措施。 2.使用方便: 

PLC称重模块实现对称重系统的控制是非常方便的。这是因为:首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线,更改程序比更改接线,当然要方便得多!其次PLC的硬件是高度集成化的,已集成为种种小型化的箱体或称重模块。而且,这些箱体或模块是配套的,已实现了系列化与规格化。 3.经济合算:  

高新技术的使用必将带来巨大的社会效益与经济效益,这是科技是第一生产力的体现,也是高新技术生命力之所在。

PLC的应用领域

基于PLC的特点,PLC已得到广泛的应用。目前主要是:

1.用于顺序控制

顺序控制是根据有关输入开关量的当前与历史的状况,产生所要求的开关量输出,以使称重系统能按一定顺序工作。 2.用于过程控制

配料系统过程控制要用到模拟量。模拟量一般是指连续变化的量,电动叉车如电流、电压、温度、压力等物理量。 3.用于运动控制

运动控制主要指,电瓶叉车对工作对象的位置、速度及加速度所作的控制。 4.用于信息控制

信息控制也称数据处理,是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等。

用于远程控制

远程控制是指,对称重配料系统的远程部分的行为及其效果实施检测与控制。PLC有多种通讯接口,有很强的联网、通讯能力,并不断有新的联网的模块与结构推出。

 

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