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基于PLC的热气排放系统 第4页

更新时间:2014-6-29:  来源:毕业论文

基于PLC的热气排放系统 第4页
3)驱动能力
    开关量输出模块的输出电流(驱动能力)必须大于PLC外接输出设备的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大,输出模块无法直接驱动,可增加中间放大环节。
4)注意同时接通的输出点数量
    选择开关量输出模块时,还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值,如一个220V/2A的8点输出模块,每个输出点可承受2A的电流,但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A),通常要比此值小得多。一般来讲,同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60%。
5)输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关
    开关量输出模块的技术指标,它与不同的负载类型密切相关,特别是输出的最大电流。另外,晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低,在实际使用中也应注意。
(二)模拟量I/O模块的选择
    模拟量I/O模块的主要功能是数据转换,并与PLC内部总线相连,同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入(A/D)模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量;模拟量输出(D/A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。
    典型模拟量I/O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等,可根据实际需要选用,同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块,可用来直接接收低电平信号(如RTD、热电偶等信号)。
(三)特殊功能模块的选择
    目前,PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块,有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块,如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。
    而我选择了下面的硬件,作为PLC的控制系统。
                                 表2-1 硬件配置表
名称 型号 生产厂家
UR1机架 6ES7 400-1TA01-0AA0 SIEMENS
PS 407 电源 6ES7 407-0RA02-0AA0 SIEMENS
电池 6ES7 971-0BA00 SIEMENS
CPU 414-2DP 6ES7 414-2XK05-0AB0 SIEMENS
存储卡 6ES7 952-1AL00-0AA0 SIEMENS
CP 443-1 6GK7 443-1EX41-0XE0 SIEMENS
32DI 6ES7 421-1BL01-0AA0 SIEMENS
32DO 6ES7 422-1BL00-0AA0 SIEMENS
前连接器 6ES7 492-1AL00-0AA0 SIEMENS
MP277 10"触摸屏  SIEMENS
2.3 可编程序控制器的硬件与工作原理
 2.3.1可编程序控制器的组成
   PLC实质上是一种工业控制计算机,PLC与计算机的组成十分相似。只不过它比一般的计算机具有更强的与工业过程相连接的接口,以及更直接的适应于控制要求的编程语言。从硬件结构看,它也有中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)接口、电源等组成。与一般计算机一样,CPU是PLC的核心部件,整个PLC的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下进行的。它解释并执行用户及系统程序,通过运行用户及系统程序完成所有控制、处理、通信以及所赋予的其他功能。
2.3.2可编程序控制器的工作原理
继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。
    PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。    
    为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异,考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上,而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms,因此,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合,PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
2.4系统的工艺流程图
本系统通过光栅在系统的中进行数据采集。当有信号反馈给PLC,PLC再进行处理执行的动作。
图2-1工艺流程图
3 控制系统的实现
  3.1 EPLAN的编辑
电源通过熔断器,后又加入了断路器,这样就形成了主电路回路。而后又通过每个器件都对应了一个断路器,用来保护电路器件。电机的地方用了接触器,还在PLC上有个相应的信号,来控制PLC的运行条件。
图3-1  EPLAN的主供电图
380V经过变压器变成24V,然后又加了些断路器来保护,后面就生成了24V的供电回路:
图3-2  EPLAN的24V供电图
下面对应的点都是用PLC相应的Q点进行控制的,当Q点发出信号时,通过继电器相应的开光接通:
图3-3  EPLAN的导轨电图
下面为具体的PLC结构模块:
图3-4  EPLAN的PLC模块图
通过光栅的反馈信号进入PLC的I点信号图:
图3-5   EPLAN的I点电路图
通过Q点的信号来控制继电器使之导通图:
图3-6  EPLAN的Q点电路图

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