硅膠自動(dòng)添加控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　硅膠自動(dòng)添加控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p>

2、<p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　我國(guó)是輕

3、工發(fā)酵大國(guó)，但該行業(yè)的技術(shù)控制相對(duì)比較落后，生產(chǎn)中人工控制為主，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)起步較晚，普及率低。目前輕工發(fā)酵行業(yè)正面臨著日益激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)，因此對(duì)以計(jì)算機(jī)為核心的最大控制技術(shù)有著強(qiáng)烈的需求。</p><p>　　硅膠添加于發(fā)酵罐向待濾罐濾酒的管路中，硅膠與啤酒的反應(yīng)取決于待濾罐德液位高度。硅膠自動(dòng)添加變頻調(diào)速控制系統(tǒng)硅膠的添加量與進(jìn)入待濾罐中的啤酒的流量成正比。硅膠和啤酒的反應(yīng)時(shí)間與待濾罐得液位高度有關(guān)，根據(jù)控

4、制系統(tǒng)的形成理論，構(gòu)造出硅膠自動(dòng)添加控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的工作過(guò)程是：由壓差變送器測(cè)出待濾罐內(nèi)的液位高度，并與原設(shè)定值相比較，得出的偏差經(jīng)調(diào)節(jié)器內(nèi)的智能PID調(diào)節(jié)處理后，分別送到1號(hào)和2號(hào)變頻器；這兩個(gè)變頻器根據(jù)輸入信號(hào)的大小，按照各自的調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)主泵電動(dòng)機(jī)和添加泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。當(dāng)差壓變送器測(cè)得待濾罐內(nèi)的液位高度達(dá)到設(shè)定值，可編程控制器提示或允許待濾罐向過(guò)濾罐供酒。當(dāng)發(fā)酵罐中酒液比較少時(shí)，酒液中開(kāi)始混有大量泡沫。PLC根據(jù)濾罐內(nèi)的液位

5、高度和變頻器的運(yùn)行狀態(tài)做出相應(yīng)的邏輯判斷，停止硅膠添加泵電動(dòng)機(jī)工作，并讓主泵電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行或停止運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC控制器；變頻器；SR73A調(diào)節(jié)器；PID控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　China is a light fermentation big country, b

6、ut the technical control of the industry is relatively backward, mainly the production of artificial control, the use of computer technology started late and the penetration rate is low. Light fermentation industry is cu

7、rrently facing increasingly fierce global competition, and therefore the largest computer-control technology at the core there is a strong demand. </p><p>　　Silica to be added to the fermentation tank canist

8、er filter to the pipe of wine, the reaction depends on the silica gel and beer cans to be filtered liquid level German. The silicone Frequency Control System automatically added addition of silica gel and into the filter

9、 tank to be in direct proportion to the flow of beer. Silica gel and the reaction time and the beer cans have to be filtered liquid height, and the formation of the control system based on the theory constructed silicone

10、 automatic</p><p>　　Key Words: PLC Controller; Converter; Pressure Sensor; PID control </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><

11、b>　　2 總體設(shè)計(jì)3</b></p><p><b>　　3 硬件設(shè)計(jì)4</b></p><p>　　3.1 PLC模塊4</p><p>　　3.2 I/O口5</p><p>　　3.3 電源模塊6</p><p>　　3.4 SR73A調(diào)節(jié)器6</p

12、><p><b>　　3.5 變頻器7</b></p><p><b>　　3.6 電機(jī)11</b></p><p><b>　　4軟件設(shè)計(jì)13</b></p><p>　　4.1程序流程圖13</p><p>　　4.2程序代碼14</p

13、><p>　　4.3 梯形圖15</p><p>　　5 制作和調(diào)試16</p><p><b>　　6 結(jié)論17</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p>　　附錄

14、1 電路原理圖19</p><p>　　附錄2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖20</p><p>　　附錄3 軟件仿真圖21</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　發(fā)酵控制工程已深入到醫(yī)藥、輕工、食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保各個(gè)領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很大的比重。提高發(fā)酵水平，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義?；趨?shù)

15、相關(guān)的發(fā)酵過(guò)程多尺度問(wèn)題研究的放大和優(yōu)化技術(shù)的理論，在發(fā)酵工程放大和優(yōu)化上取得了很大的成績(jī)。由于發(fā)酵過(guò)程的復(fù)雜性和高度非線性等諸多因素和多容量過(guò)程特征，使系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性和難以預(yù)測(cè)性，同時(shí)發(fā)酵過(guò)程嚴(yán)酷的工況條件，如啤酒釀制過(guò)程中待濾罐中硅膠添加量的控制提出了嚴(yán)格的要求。以FX2n系列PLC為主控制器的生物反應(yīng)器控制系統(tǒng),　是新的發(fā)酵工程放大和優(yōu)化理論的支撐工作平臺(tái)。</p><p><b>　　控制系統(tǒng)技

16、術(shù)要求：</b></p><p>　　(1）硅膠的添加量與進(jìn)入待濾罐中的啤酒的流量成正比。</p><p>　　(2）執(zhí)行器，大部分是開(kāi)關(guān)量，如電磁閥、隔膜閥等各類閥門(mén)，間隙工作的各類補(bǔ)料泵等。</p><p>　　(3）當(dāng)差壓變送器測(cè)得待濾罐內(nèi)的液位高度達(dá)到設(shè)定值，允許待濾罐向過(guò)濾罐供 酒。</p><p>　　(4）當(dāng)發(fā)酵罐中

17、酒液比較少時(shí)，PLC停止硅膠添加泵電動(dòng)機(jī)工作，并讓主泵電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行或停止運(yùn)行。</p><p>　　(5) 直接測(cè)量的精度，穩(wěn)定性和控制系統(tǒng)的運(yùn)算能力決定了整個(gè)系統(tǒng)的品質(zhì)。</p><p>　　(6) 隨著Internet技術(shù)的推廣 ，現(xiàn)代信息技術(shù)正在進(jìn)入到每個(gè)領(lǐng)域，并且基于參數(shù)相關(guān)的發(fā)酵過(guò)程多尺度問(wèn)題研究的放大和優(yōu)化技術(shù)的理論，是個(gè)全新的概念，正在逐步發(fā)展，需要國(guó)內(nèi)各方面專家的協(xié)同努力

18、，本系統(tǒng)應(yīng)具有開(kāi)放的通訊接口，在車間范圍內(nèi)組成局域網(wǎng)，并通過(guò)Internet，使遠(yuǎn)方終端可以瀏覽現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，或進(jìn)行干預(yù)。</p><p><b>　　系統(tǒng)的組成：</b></p><p>　　根據(jù)上述技術(shù)要求和以往的經(jīng)驗(yàn)，我們覺(jué)得選用三菱公司的FX2n系列PLC是合適的。FX2n系列PLC有各種擴(kuò)展模塊可以選擇，如FX2n-4AD-PT,FX2n-4AD, FX2n-2

19、32-Bd等擴(kuò)展模塊，適合模擬量的輸入和數(shù)據(jù)通信；開(kāi)關(guān)量可以直接輸出；FX2n系列PLC指令集豐富，涵蓋大部分運(yùn)算。數(shù)據(jù)輸入FX2n-4AD-PT和FX2n-4AD等摸塊，PLC運(yùn)算后輸出控制執(zhí)行器，控制終端設(shè)備。</p><p>　　人機(jī)界面采用三菱公司的A975GOT-TBA-B,10.4英寸液晶屏帶觸摸鍵，畫(huà)面清晰，還存儲(chǔ)了許多用戶幫助畫(huà)面，給予在線幫助，以及人性化界面。通過(guò)各類傳感器和PLC的運(yùn)算控制,變

20、送器、PLC等供電回路加配交流濾波器。使得反饋信號(hào)在系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)定傳輸。</p><p><b>　　2 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該控制系統(tǒng)是由PLC控制器、變頻器、異步電機(jī)、傳感器等關(guān)鍵器件組成的自動(dòng)添加控制系統(tǒng)。以PLC為控制核心，變頻器為中端處理，電機(jī)、電磁閥等為終端控制對(duì)象。總體設(shè)計(jì)框圖2-1所示。</p><p>　　圖2

21、-1 總體設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　如圖2-1發(fā)酵罐通過(guò)水泵（M1）向待濾罐內(nèi)添加啤酒，硅膠則由水泵（M2）向待濾罐內(nèi)添加硅膠，而什么時(shí)候添加，什么時(shí)候停止添加，該添加多少以及快慢則有變頻器直接控制（變頻器1控制M1，變頻器2控制M2）。兩個(gè)變頻器執(zhí)行該系統(tǒng)控制核心PLC發(fā)出的命令，而PLC也接受發(fā)酵罐和待濾罐內(nèi)壓差變送器傳回的反饋信息。同時(shí)，由待濾罐內(nèi)的壓差變送器、比較器、PID算法組成的反饋系統(tǒng)反饋的信

22、息一起參與調(diào)整，使該系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。當(dāng)差壓變送器測(cè)得待濾罐內(nèi)的液位高度達(dá)到設(shè)定值，可編程控制器提示或允許待濾罐向過(guò)濾罐供酒。該動(dòng)作讓電磁閥來(lái)完成，其也受PLC直接控制。</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1 PLC模塊</b></p><p>　　本系統(tǒng)以PLC為控制核心如圖

23、3-1所示，控制對(duì)象只有兩個(gè)變頻器和一個(gè)電磁閥，所需資源比較小，對(duì)CPU處理能力、I/O口和存儲(chǔ)器的要求都不高。該系統(tǒng)中采用的是三菱FX2N系列中的FX2N-32MR控制器。該控制器的輸入輸出總點(diǎn)數(shù)為32，為繼電器輸出，屬于基本控制單元。直流輸入為24V(DC),需外部供應(yīng)[1][2]。</p><p>　　(1) 外部端子包括PLC電源端子（L,N）和接地端子，還有公共端COM。輸入端子（X）、輸出端子（Y）、

24、電源端子（24+、COM）等主要完成電源、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的連接。</p><p>　　(2) 內(nèi)置8K容量的RAM存儲(chǔ)器，最大可以擴(kuò)展到16K。</p><p>　　(3) CPU運(yùn)算處理速度0.08us/基本指令。</p><p>　　(4) 在FX2N系列右側(cè)可連接輸入輸出擴(kuò)展模塊和特殊功能模塊。</p><p>　　(5) 電源規(guī)格

25、AC100V-240V。</p><p>　　(6) 數(shù)據(jù)通信RS-232C、RS-485、RS-422、N:N網(wǎng)絡(luò)、并聯(lián)鏈接、計(jì)算機(jī)鏈接。</p><p>　　圖3-1 PLC引腳圖</p><p><b>　　3.2 I/O口</b></p><p>　　本控制系統(tǒng)采用的是三菱FX2N系列中的FX2N-32MR控制

26、器。該設(shè)計(jì)中所用到的輸入、輸出口分配如表3-2所示。</p><p>　　表3-2 I/O分配表</p><p>　　0X、X1分別用于變頻器1、變頻器2的異常報(bào)警輸入。當(dāng)某一端口閉合時(shí)，與其相應(yīng)的變頻器停止工作，并會(huì)報(bào)警喇叭會(huì)響起。X2、X3是用于啤酒泵液位的控制方式選擇，X2閉合液位自動(dòng)控制，X3閉合液位手動(dòng)控制。X4、X5則是管理液位的上下限報(bào)警。相當(dāng)于限位開(kāi)關(guān)，讓待慮罐內(nèi)液位控制

27、在上下限內(nèi)，同時(shí)，當(dāng)待濾罐達(dá)到上限時(shí)，會(huì)控制電磁閥打開(kāi)，向過(guò)濾機(jī)灌酒。X6、X7，X10、X11兩組，四個(gè)端口是用于變頻器啟動(dòng)、停止的主令控制端口。人工控制硅膠泵和啤酒泵的運(yùn)行、停止。</p><p><b>　　3.3 電源模塊</b></p><p>　　PLC的電源模塊把交流電源轉(zhuǎn)換成供CPU、存儲(chǔ)器等電子電路工作所需的直流電源，使PLC正常工作。PLC的電源部

28、件有很好的穩(wěn)壓措施，因此對(duì)外部電源的穩(wěn)定性要求不高，一般允許外部電源的額定值在+10%到-15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。有些PLC的電源模塊還能向外提供24V（DC）穩(wěn)壓電源，用于外部傳感器供電。為了防止在外部電源發(fā)生故障的情況下，PLC內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)等重要信息的丟失，PLC用鋰電池做停電時(shí)的后備電源[3][4]。</p><p><b>　　抗干擾處理:</b></p><p&g

29、t;　　(1) 屏蔽:對(duì)電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好材料進(jìn)行屏蔽處理，止外界干擾信號(hào)影響。</p><p>　　(2) 濾波:對(duì)供電系統(tǒng)計(jì)輸入線路采用多種形式濾波處理，以消除和抑制高頻干擾信號(hào)，也削弱了個(gè)模塊間相互影響[5]。</p><p>　　(3) 電源調(diào)整與保護(hù):電源波動(dòng)造成電壓畸變或毛刺，將對(duì)PLC及I/O模塊產(chǎn)生不良影響。對(duì)微處理器核心部件所需

30、要＋5V電源采用多級(jí)濾波處理，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)波動(dòng)和過(guò)電壓、欠電壓影響。盡量時(shí)電源線平行走線，時(shí)電源線對(duì)呈低阻抗，以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接方式不同，對(duì)干擾抑制效果不一樣，一般次級(jí)線圈不能接。輸入、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接，以抑制共摸干擾[6]。</p><p>　　(4) 隔離:微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效把他們各離開(kāi)來(lái)，外部干擾信號(hào)及線環(huán)路中產(chǎn)生噪聲電

31、信號(hào)公共線進(jìn)入PLC本機(jī)，影響其正常工作。</p><p>　　(5) 采用模塊式結(jié)構(gòu):這種結(jié)構(gòu)有助于故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行短時(shí)期修復(fù)，一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，可迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，同時(shí)也有助于加速查找系統(tǒng)故障原因[7]。</p><p>　　3.4 SR73A調(diào)節(jié)器</p><p>　　PID是模擬量閉環(huán)控制無(wú)靜差控制的一種控制方式。它是一種既能消除偏差控制中

32、所存在的靜差，又能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性，快速性的較好控制方式。簡(jiǎn)單地說(shuō)，PID是比例積分微分控制的簡(jiǎn)稱[8]。計(jì)算機(jī)PID算法是用差分方程近似實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　在模擬量控制中，PID控制的數(shù)學(xué)表達(dá)式（3-1）。</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中，U(t)=被控制量；</p><

33、p>　　Kp=比例系數(shù)（比例增益）；</p><p>　　Ti=積分時(shí)間常數(shù)；</p><p>　　Td=微分時(shí)間常數(shù)；</p><p>　　e(t)=偏差（設(shè)定值與被測(cè)控制量測(cè)定值之差）；</p><p>　　U(0)=偏差為零時(shí)被控制量。</p><p>　　由表達(dá)式可知，PID控制是由偏差，偏差對(duì)時(shí)間的積分

34、和偏差對(duì)時(shí)間的微分所疊加而成。他們分別為比例控制、積分作用和微分輸出。在實(shí)際設(shè)計(jì)中由于計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，規(guī)定好采樣周期（T），第n次采樣輸入偏差值為en，相應(yīng)被控制量輸出為Un。公式中的微分用差分代替，積分用</p><p>　　代替，于是得到。該過(guò)程實(shí)際意義想當(dāng)與A/D轉(zhuǎn)換[9][10]。比例帶與比例常數(shù)類似，其大小與比例作用有關(guān)。比例常數(shù)大，比例作用強(qiáng)；反之，比例作用弱。減小比例帶還可以減少靜差，但比例

35、帶大小容易產(chǎn)生振蕩。積分常數(shù)增大時(shí)，積分作用減弱，系統(tǒng)的穩(wěn)定性可能有所改善，但是消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度減慢。微分常數(shù)增大時(shí)，超調(diào)量減小，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能改善，但是抑制高頻干擾的能力下降。如果微分常數(shù)過(guò)大，系統(tǒng)輸出量可能出現(xiàn)高頻振蕩。</p><p><b>　　3.5 變頻器</b></p><p>　　變頻器就是利用電力半導(dǎo)體器件的通、斷作用將固定頻率、電壓的交流電變化為

36、頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)的交流電的裝置，主要用于對(duì)異步電機(jī)的調(diào)速控制，它與電機(jī)之間的鏈接框圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 頻器與電機(jī)連接框圖</p><p><b>　?。?）變頻器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　變頻器主電路主要由整流、濾波、逆變3部分構(gòu)成。一般的整流器是是二極管整流器，它把工頻電源變換為直流電源。但是直接從

37、整流器輸出的直流電源是脈動(dòng)的直流電壓，必須經(jīng)過(guò)濾波電路對(duì)脈動(dòng)電壓進(jìn)行濾波。另外，濾波電路在整流器與逆變器之間起去耦作用，以消除互相間干擾。逆變電路是利用晶閘管裝置將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?。整流和逆變關(guān)系密切，若同一套晶閘管裝置既可以工作在整流狀態(tài)下，而在一定條件下又可以工作在逆變狀態(tài)下，則常稱這一裝置為變流器如圖3-3所示。與整流器相反，逆變器是將直流電變換為所要求的可變壓變頻的交流電。此外還有有制動(dòng)電路、限流電路、控制電路等[11][12

38、]。</p><p>　　圖3-3 FR-A450</p><p>　　(2) 變頻器引腳說(shuō)明</p><p>　　該設(shè)計(jì)選用FR-A540變頻器，其主要端子說(shuō)明如表3-2所示。</p><p>　　表3-2 引腳說(shuō)明表</p><p><b>　　（3）主電路控制</b></p>

39、<p>　　主電路的控制圖如圖3-4所示：R、S、T接入三相電源，U、V、W與電機(jī)相連接。啟動(dòng)與停止分別有STF、FTR來(lái)控制，SD為公共端。電機(jī)頻率是由2腳輸入控制，變頻器輸出頻率與2腳輸入電壓成正比。A、B、C是異常報(bào)警輸出，AC間常開(kāi)，BC間常閉。</p><p><b>　　圖3-4 主電路</b></p><p><b>　　（4）

40、控制器接線</b></p><p>　　控制電路是以PLC為核心。其接線圖如圖3-5所示。X0、X1、X2等于COM組成控制輸入端，需24VDC供電。Y0、Y1、Y2等為輸出控制端，當(dāng)Y口與COM1連通時(shí)便輸出控制命令。</p><p>　　圖3-5 控制器接線圖</p><p><b>　　3.6 電機(jī)</b></p>

41、;<p>　　三相感應(yīng)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子上有完全相同的三個(gè)繞組，他們?cè)诳臻g上互差120°電角度，稱之為對(duì)稱三相繞組。轉(zhuǎn)子槽內(nèi)放有導(dǎo)條，導(dǎo)條兩端用短路環(huán)相連接起來(lái)，形成一個(gè)籠形的閉合繞組。根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)理論，當(dāng)定子對(duì)稱三相繞組施以對(duì)稱的三相電壓，有對(duì)稱的三相電流流過(guò)時(shí)，會(huì)在電機(jī)的氣隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1稱為同步轉(zhuǎn)速，它與電網(wǎng)頻率f1及電機(jī)的極對(duì)數(shù)p的關(guān)系見(jiàn)公式（3-2）。</

42、p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　根據(jù)這個(gè)公式，得出可以改變電信號(hào)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。這一調(diào)速方法就叫做變頻調(diào)速[13]。</p><p>　　U/f恒定控制是最早的變頻器控制方式。通過(guò)使電壓U和頻率f的比值保持一定，使得變頻器將固定的電壓、頻率轉(zhuǎn)化為電壓、頻率都可調(diào)節(jié)，從而得到所需的轉(zhuǎn)矩特性。U/f恒定控制廣泛應(yīng)

43、用在風(fēng)機(jī)、水泵等調(diào)速等場(chǎng)合。</p><p>　　變頻器的負(fù)載是異步電動(dòng)機(jī)，其定子繞組含電感元件。當(dāng)頻率降低時(shí)，繞組的感抗降低，如果還是全壓供電，就會(huì)造成定子過(guò)電流燒壞繞組。因此，定子電壓必須隨頻率的升高而升高，頻率降低時(shí)供電電壓降低，并基本保持U/f恒定。這種控制稱作U/f控制或壓頻控制。</p><p>　　忽略定子漏阻抗時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)每相電動(dòng)勢(shì)的有效值為</p>&

44、lt;p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　式中：=定子頻率（HZ）；</p><p>　　=定子毎相繞組串聯(lián)匝數(shù)；</p><p><b>　　=繞組系數(shù)；</b></p><p>　　=每極氣隙磁通（Wb）。</p><p>　　由式（3-3）可知

45、，若保持U1不變， 將隨的下降而增大。</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1程序流程圖</b></p><p>　　圖4-1 程序流程圖</p><p><b>　　4.2程序代碼</b></p><p&g

46、t;　　LD X6</p><p>　　OR Y0</p><p>　　ANI M103</p><p>　　OUT Y0 開(kāi)啟啤酒泵</p><p>　　LD X10</p><p>　　OR Y2 </p>

47、<p>　　ANI M104</p><p>　　OUT Y2 開(kāi)啟硅膠泵</p><p>　　LD X0</p><p><b>　　AND X1</b></p><p>　　OUT Y1

48、 停止啤酒泵</p><p>　　OUT Y3 停止硅膠泵</p><p>　　OUT Y4 報(bào)警喇叭</p><p><b>　　LD X4</b></p><p>　　OUT Y4

49、 下限報(bào)警</p><p>　　LD X5</p><p>　　OR Y10</p><p>　　OUT Y1 上限停機(jī)</p><p>　　OUT Y3</p><p>　　OUT Y10

50、 開(kāi)啟電磁閥</p><p>　　LD X7</p><p>　　OUT M103</p><p>　　LD X10</p><p>　　OUT M104</p><p>　　LD X2</p><p>　　OR M1

51、05</p><p>　　ANI M106</p><p>　　OUT M105</p><p>　　OUT Y14 液位自動(dòng)</p><p>　　LD X3</p><p>　　OUT M106

52、液位手動(dòng)</p><p><b>　　4.3 梯形圖</b></p><p>　　如圖4-2所示X006與YOOO常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)實(shí)現(xiàn)自鎖功能。當(dāng)輔助繼電器M103斷開(kāi)，自鎖打開(kāi)。Y002輸出同樣道理。X000與X001是報(bào)警輸入，當(dāng)任意一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，報(bào)警響應(yīng)，使電機(jī)停止，同時(shí)喇叭響起。X004是下限報(bào)警輸入，當(dāng)液位低于設(shè)定值時(shí)觸發(fā)。X005與Y010也用了自鎖原理，

53、X005是上限到位輸入。在罐內(nèi)高度達(dá)到一定值時(shí)，電磁閥打開(kāi)啤酒硅膠添加泵和啤酒泵同時(shí)停止，這分別由Y010、YOO3、YOO1控制。接下來(lái)是X002的輸入，用于實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制。X003則是液位恢復(fù)手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。</p><p>　　圖4-2 程序梯形圖</p><p><b>　　5 制作和調(diào)試</b></p><p>　　該控制系統(tǒng)在P

54、rotel軟件下完成了電路原理圖設(shè)計(jì)后進(jìn)行了實(shí)物的實(shí)驗(yàn)，在此過(guò)程中遇到了某些器件的原理不是很清楚，如：SR73A調(diào)節(jié)器、變頻器等，通過(guò)查找相關(guān)手冊(cè)和資料后得到了解決。在實(shí)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電路接線與軟件中有很大差別，軟件情況下各個(gè)引腳及接線端子都清晰的展現(xiàn)在面前就不容易出錯(cuò)，而且就算接錯(cuò)修正也很方便。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的電線雜亂一不小心就會(huì)拉錯(cuò)線。還有就是在軟件下載和調(diào)試中遇到很大的困難，軟件的修改不像硬件那么簡(jiǎn)單，在碰到問(wèn)題時(shí)不能直觀的把毛病挑出來(lái)。

55、要一遍遍仔細(xì)的檢查程序，再加上對(duì)把軟件下載到PLC這一環(huán)節(jié)不是很熟悉使得調(diào)試變得愈加困難。</p><p>　　調(diào)試中，在傳輸程序時(shí)發(fā)現(xiàn)通訊失敗，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)PLC端口設(shè)置錯(cuò)了，通過(guò)重新設(shè)置后，程序傳送成功。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)方案按照任務(wù)書(shū)的要求，以PLC為控制核心，完成整個(gè)工藝過(guò)程。將P

56、LC和觸摸屏技術(shù)應(yīng)用于硅膠自動(dòng)添加控制系統(tǒng),使硅膠的添加量、硅膠和啤酒的反應(yīng)時(shí)間控制精確,從而使啤酒在保質(zhì)期內(nèi)的質(zhì)量得到相應(yīng)的提高,系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單,可靠性高,給安裝和維修帶來(lái)極大便利,通過(guò)觸摸屏可觀察PLC內(nèi)部的工作情況和現(xiàn)場(chǎng)工況,監(jiān)控相關(guān)參數(shù),操作靈活、方便。改造后的系統(tǒng)參數(shù)修改方便,增加了系統(tǒng)的柔性,更有利于提高注塑質(zhì)量。</p><p>　　本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書(shū)的要求基本完成了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)中使用了

57、可編程序控制器PLC，用程序?qū)ζ涔ぷ鬟^(guò)程進(jìn)行控制，不僅可使電氣控制的可靠性大大提高，提高了生產(chǎn)效率，而且修改參數(shù)方便，增加系統(tǒng)柔性，更有利于提高啤酒質(zhì)量。同時(shí)用人機(jī)界面來(lái)操作控制和監(jiān)視工作流程，節(jié)省了PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，并可對(duì)液位高度、硅膠添加量等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和設(shè)置，促進(jìn)了人和機(jī)器的交流。變頻器可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，起動(dòng)平滑無(wú)沖擊，這樣可以減小起動(dòng)時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)和電網(wǎng)的沖擊，既保護(hù)了電動(dòng)機(jī)，又延長(zhǎng)了其使用壽命。</p>&

58、lt;p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中也碰到了不少問(wèn)題，由于本設(shè)計(jì)只是在工廠做了模擬調(diào)試，因設(shè)備有限，又因能力有限，對(duì)該系統(tǒng)只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究，更深層次的研究，有待在以后的工作學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)步。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 巫莉.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.5.</p><p&

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