plc应用于物业的可靠供水Word下载.docx
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概述
一.PLC的现状
我国工业企业的自动化程度普遍较低,PLC产品有很大的应用空间,如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。
因此,PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。
我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制,但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。
随着竞争的日益加剧,越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制,以提高企业的经济效益和竞争实力。
中国加入WTO后越来越多的国际公司把其制造基地转移到中国。
同时,中国的国有企业和民营企业也在利用难得的历史机遇大力发展制造业。
中国正在努力成为世界新的制造业基地。
制造业的控制主要以离散控制为主,PLC是该领域控制系统的首选。
制造企业为提高劳动生产率和产品质量,必然会大量采用PLC,从而为PLC的应用提供广阔的应用前景。
二.PLC的发展趋势
1.功能更强大
原有开关量处理基础上,PLC将进一步增强模拟量处理能力,并不断融合顺序控制、过程控制和运动控制功能。
同时,PLC运算速度、处理能力和存储容量也将不断提高。
大型PLC系统控制基础上,不断增加管控一体化功能。
小型PLC具有顺序控制和逻辑联锁功能,还移植了大中型PLC一些高级功能,如模拟量闭环调节和运动控制等。
2.网络化
是大型PLC小型PLC,网络功能不断增强。
PLC向上可以连接各种管理网,向下可连接各种现场设备。
是小型PLC,要完成单机设备控制,还要对相关设备进行协调,网络交换信息就显十分重要。
为满足现代工厂自动化对PLC系统开放性和互联性要求,北京和利时系统工程股份有限公司(以下简称和利时公司)推出小型一体化PLCHOLLiAS-LEC就有多种联网功能。
HOLLiAS-LECG3设计了与CPU集成一体标准MODBUS协议、专有协议和自由协议串行通讯接口,还可网络接口模块它系统进行互连,接口模块包括自由协议串口、Profibus-DP、Ethernet、evicenet、Lonworks、CAN、FF、Modem、GPRS/GSM等。
3.标准化和开放性
自由组合模块化和标准化硬件,同一厂商产品可以灵活组成满足不同要求控制系统。
同时,PLC将越来越开放,它提供将是一个开放性平台,提供标准化和开放性接口,PLC可以很方便接入其它系统。
另外,越来越多PLC采用标准编程语言。
编程语言国际标准IEC61131-3以前更多被欧美厂商采用,现包括日本厂商内主流PLC厂商都倾向于采用符合IEC61131-3标准编程语言。
4.专业化
不同行业采用PLC时其关注点会有所不同,故其功能需求也会不一样。
,PLC通用功能基础上针对不同行业应用特点开发专业化PLC产品,可以提高产品性能、降低产品成本,可以提高产品易用性和专业化水平,提高产品综合竞争实力。
这种专业化应用体现软件功能上,也体现硬件构成上。
第二章
一.硬件选择
该系统有4台1400转/分、380V、8.4A、功率为5.6KW的电动机,分别拖动4台水泵,其型号为J02-04-4。
合上空气开关后,当交流接触器KM1、KM3、KM5、KM7主触点闭合时,水泵手动频运行;
当KM2、KM4、KM6、KM8主触点闭合时,水泵为自动运行。
4个热继电器KH1~KH4分别对4台电动机进行保护,避免电机在过载时可能产生的过热损坏。
二.主电路
三.I/O接线图
四.I/O地址分配表
输入点
对应信号
输出点
X0
自动/手动切换
Y0
供水水泵1
X1
手动启动泵1
Y1
供水水泵2
X2
手动停止泵1
Y2
供水水泵3
X3
手动启动泵2
Y3
供水水泵4
X4
手动停止泵2
D0
当前运行的泵数
X5
手动启动泵3
M0
手动泵1运行辅助
X6
手动停止泵3
M1
手动泵2运行辅助
X7
手动启动泵4
M2
手动泵3运行辅助
X10
手动停止泵4
M3
手动泵4运行辅助
X22
自动启动
M5
自动泵5运行辅助
X12
水压正常反馈K2
M6
自动泵6运行辅助
X13
低压开关K1
M7
自动泵7运行辅助
X14
高压开关K3
M8
M4
自动运行允许
第三章
一.梯形图
二.指令表
可编程序控制器是在程序控制器和微机控制的基础上发展起来的微机技术跟继电器常规控制概念相结合的产物,并已成为自动化控制系统的基本装置。
用PLC来控制系统设备,其工作的可靠性要比单纯继电器和接触器控制大大提高。
就三菱的F系列,据称其平均无故障时间已达30万小时。
所以,整个PLC控制系统的可靠性,主要取决于PLC的外围设备,比如输入器件中的行程开关、输出器件中的接触、继电器和电磁阀等。
另外,从软件程序的编制来考虑,如果能编制出一个带有监控的程序,对提高系统的可靠性也有很大好处。
下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨。
简述了影响可编程序控制器控制系统可靠性的主要因素,并就可编程序控制器的工作环境、电源的要求、接地和连接线的方式、降级操作设计、控制系统的输入电路和输出电路与可编程序控制的软件程序编制等多个方面,提出了一些可行的方法和措施。
关键词:
可编程序控制器;
外围设备;
软件程序;
可靠性。
可编程序控制器(以下简称PLC)是在程序控制器和微机控制的基础上发展起来的微机技术跟继电器常规控制概念相结合的产物,从广义上讲,PLC是一种计算机系统,比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入输出接口,并已成为自动化控制系统的基本装置。
PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中,已基本取代了传统的继电器和接触的逻辑控制。
就PLC本身而言,平均无故障时间一般已可达3万~5万小时:
而三菱的F系统,据称其平均无故障时间已达30万小时。
所以,整个PLC控制系统的可靠性,主要取决于PLC的外围设备,比如输入器件中的行程开关、按钮、接近开关,输出器件中的接触器、继电器和电磁阀等。
另外,从软件程序的编制来考虑,如果能编制出一个带有监控的程序,对提
系统的可靠性也有很大好处。
一从PLC外围设备来考虑提高PLC的可靠性
PLC是专为工业生产环境而设计的控制设备,当工作环境较为恶劣,如电磁干扰较强,湿度高、电源、输入和输出电路等易受到干扰时,会使控制系统的可靠性受到影响。
1.1工作环境的要求
一般PLC工作的环境温度应在00C-550C的范围,并要避免太阳光直接照射;
安装时要远离的热源,保证足够大的散热空间和通风条件;
空气的相对湿度应小于85%,不结露,以保证PLC的绝缘良好。
PLC应避免安装在有振动的场所;
对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求,安装减振橡胶垫或采取其他防振措施。
空气中有粉尘和有害气体时,应将PLC封闭安装.。
1.2电源的要求
不同的PLC产品,对电源的要求也不同,这里包括电源的电压等级、频率、交流纹波系数和输入输出的供电方式等。
对电磁干扰较强、而对PLC可靠性要求以较高的场合,PLC的供电应与动力供电和控制电路供电分开,必要时,可采用带屏蔽的隔离变压器供电、串联LC滤波电路等。
在设计时,外接的直流电源应采用稳压电源,供电功率应留有20%-30%的余量。
对由控制本身提供的真流电源,应了解它所能提供的最大电流,防止过电流造成设备的损坏。
1.3接地和接线
(1)PLC的良好接地是正常运行的前提,在设计时,PLC的接地应与动力设备的接地分开,采用专用接地;
如不能分开接地时,应采用共用接地;
绝对禁止采用共通接地方法.如图1所示,接地点应尽可能靠近PLC,接地线的径应大于4mm,接地电阻一般应小于10欧姆
(a)专用接地(b)共用接地(c)共通接地
(2)PLC的接线包括输入线和输出接线。
输入接线的长度不宜过长,一般不大于30m;
在线路距离较长时,可采用中间继电器进行信号的转换。
输入接线的COM端与输出接线的COM端不能接在一起。
输入接线与输出接线的电缆应分开设置。
必要时,可在现场分别设置接线箱。
集成电路或晶体管设备的输入信号和输出信号的接线必须采用屏蔽电缆,屏蔽层的接地端应为一点接地,接地点宜在控制器侧。
1.5PLC的I/O电路
(1)由于PLC是通过输入电路接受开关量|、模拟量等输入信号的,因此输入电路的元器件质量的好坏和连接方式直接影响着控制系统的可靠性,比如:
按钮、行程开关等输入开关量的触点接触是否良好、接线是否牢固等。
设备上的机械限位开关是比较容易产生故障的元件,在设计时,应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。
此外,按钮的常开和常闭触点的选择也会影响到系统的可靠性。
现以一个简单的起动、停止控制线路为例,图2和图3所示的是两个控制线路和它们对应梯形图,这两个控制线路的控制功能完全一样,按下起动按钮,输出动作;
按下停止按钮,输出断开;
但它们的可靠性不一样,假设输出断开为安全状态,那么图形3的可靠性要比图2的高,这是因为SBI、SB2都有发生故障的可能,而最常见的现象是输入电路开路。
当采用图3电路时,不论SBI、SB2开关本身开路还是接线开路,输出都安全状态,保证了系统的安全和可靠。
X001
X002
图2起,停控制线路图3起,停控制线路
(2)在输入端有感性负荷时,为了防止反冲感应电势损坏模块,在负荷两端并接电容C和电阻R(交流输入信号),或并接续流二极管D(直流输入信号).如图表4所示,在采取交流输入方式时,CR的选择要适当才能起到较好的效果。
通过试验装置的测试,当负荷容量在10VA以下,一般0.1微乏+120欧姆;
负荷容量在10VA以上时,一般选0.47微乏+47欧姆较适宜.要采取直流输入方式时,经试验得知,二极管的额定电流应选为IA,额定电压要大于电源电压的3倍。
(a)交流输入方式(b)直流输入方式
图4输入端有感性负荷时的方式
(3)在输出端有感性负载时,通过试验得知,若是交流负载场合,应在负载的两端并接CR浪涌吸收器;
如交流是100V、200V、电压而功率为400VA左右时,CR浪涌吸收器为0.47UF+47欧姆,如图5所示.CR愈靠近负载,其抗干效果愈好;
若是直流负载场合,则在负载的两端并接续流二极管D,如图6所示.二极管也要靠近负载,其反向耐压应是负载电压的4倍.
图5输出端交流感性负载图6输出端直流感性负载
2:
从PLC的软件程序来虑提高控制系统的可靠性
2.1运行状况超时检测
为了提高PLC控制系统工作的可靠性,可以专门设置一个定时器,作为监控程序部分,对系统的运行状态进行检测.若程序运行能正常结束,则该定时器就即被清零,若程序运行发生故障,
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