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控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要將液位分為多段來設(shè)定，并分段顯示，當(dāng)液位為低*自動(dòng)啟動(dòng)料泵加液，液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并停泵；操作人員可通過確認(rèn)按鈕解除音響報(bào)警信號(hào)，閃爍燈光轉(zhuǎn)平光；系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式，并設(shè)有試驗(yàn)功能。

2．PLC選型

目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有從美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)引進(jìn)的多種系列PLC，國(guó)內(nèi)也有許多廠家組裝、開發(fā)數(shù)十種PLC，故PLC系列標(biāo)準(zhǔn)不一，功能參差不齊，價(jià)格懸殊。在此情況下，PLC的選擇應(yīng)著重考慮PLC的性能價(jià)格比，選擇可靠性高，功能相當(dāng)，負(fù)載能力合適，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的PLC。本文介紹以四段液位控制對(duì)象為例，據(jù)對(duì)多種因素的分析比較及監(jiān)控系統(tǒng)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的要求，選用日本立石（OMRON）公司C20P型PLC。

3．系統(tǒng)硬件配置

為實(shí)現(xiàn)液位的手動(dòng)/自動(dòng)控制，需要輸入口12點(diǎn)，輸出口8點(diǎn)，選用C20P 20點(diǎn)I/O單元的PLC，輸入光電隔離，輸出繼電器隔離，負(fù)載能力強(qiáng)；液位檢測(cè)采用干簧管傳感器，手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換、運(yùn)行/試驗(yàn)轉(zhuǎn)換和液位設(shè)定采用雙位旋鈕，手動(dòng)啟泵、停泵和確認(rèn)、試驗(yàn)采用常開按鈕；輸出選用電子音響報(bào)警器和24V直流指示燈、繼電器。參見圖一系統(tǒng)硬件配置圖。

在生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)控制領(lǐng)域，PLC順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用量大面廣。然而，工藝不同的生產(chǎn)機(jī)械要求設(shè)計(jì)不同的控制系統(tǒng)梯形圖。目前，不少電氣設(shè)計(jì)人員仍然采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)PLC順序控制系統(tǒng)，不僅設(shè)計(jì)效率低，容易出差錯(cuò)，而且設(shè)計(jì)階段難以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，需要多次調(diào)試、修改才符合設(shè)計(jì)要。本文提出的4種簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)方法，能快速地一次設(shè)計(jì)成功PLC順序控制系統(tǒng)。

    順序控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)思路

    高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均*時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均*工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有*的可靠性也就不奇怪了。

    2.2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)

按圖7接好線。注意COM1、COM2相連接，因?yàn)椴捎孟嗤~定電壓的指示燈。輸入接啟動(dòng)開關(guān)和停止開關(guān)。

2.3  程序設(shè)計(jì)

圖8中，PLC運(yùn)行時(shí)，程序9～19步中，M11導(dǎo)通，由于程序步50～120中，M11動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，分別控制了Y0～Y7的導(dǎo)通，因而彩燈ABCDEFGH同時(shí)點(diǎn)亮，因T0延時(shí)1秒鐘，故ABCDEFGH同時(shí)點(diǎn)亮1秒鐘。1秒鐘時(shí)間到，程序第40步，T0動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，移位指令執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)輪流點(diǎn)亮，即 ABCDEFGH輪流點(diǎn)亮，因?yàn)?秒鐘T0閉合一次，故ABCDEFGH輪流點(diǎn)亮的時(shí)間間隔為1秒。程序步20～29中，當(dāng)M20通時(shí)，將M101置位，由 M101動(dòng)合觸點(diǎn)與MI2～M19動(dòng)合觸點(diǎn)配合，分別輪流點(diǎn)亮H～A，即H、G、F、E、D、C、B、A每隔1秒輪流點(diǎn)亮。程序步30～39中，當(dāng)M20通時(shí)，將M101復(fù)位，M101動(dòng)斷觸點(diǎn)與MI2～M19動(dòng)合觸點(diǎn)配合，分別串聯(lián)點(diǎn)亮A～H，即A、B、C、D、E、F、G、H每隔1秒輪流點(diǎn)亮。任何時(shí)候?qū)⑼Ｖ归_關(guān)K2合上，在第114步，區(qū)間復(fù)位指令使M12～M19全部復(fù)位，所有燈均不亮。

2.4 運(yùn)行并調(diào)試程序

（1）將梯形圖程序輸入到計(jì)算機(jī)，檢查電源正確無誤。

（2）對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。

a.接通PLC電源后，將PLC置RUN狀態(tài)，將K1閉合，觀察A、B、C、D、E、F、G、H的亮顯情況。

b.將K2閉合，觀察A、B、C、D、E、F、G、H的亮顯情況。

（3）調(diào)試運(yùn)行記錄。

三、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求與考核標(biāo)準(zhǔn)

1、實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求

（1）整理實(shí)訓(xùn)操作結(jié)果，按標(biāo)準(zhǔn)寫出實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

（2）請(qǐng)用步進(jìn)指令完成本次實(shí)訓(xùn)。

     摘要:本文主要介紹可編程序控制器(ＰＬＣ)在氨合成催化劑生產(chǎn)過程破碎工序中的控制應(yīng)用。
    關(guān)鍵詞:ＰＬＣ;催化劑;應(yīng)用　
    中圖分類號(hào):ＴＰ2　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:Ａ　　文章編號(hào):1007—6921(2007)04—0085—02
    氨合成催化劑是化肥生產(chǎn)工業(yè)中*的一種重要催化劑,其生產(chǎn)過程中有一道破碎工序,生產(chǎn)工藝過程如圖1所示。物料從料斗中經(jīng)過送料機(jī)送到顎式破碎機(jī)進(jìn)口,經(jīng)破碎機(jī)破碎后從出口到斗式提升機(jī),經(jīng)提升機(jī)提升到篩分機(jī)械進(jìn)行篩分,并進(jìn)入下一道工序。
    1　系統(tǒng)控制要求
    1.1　自動(dòng)程序工作狀態(tài)
    在自動(dòng)程序工作狀態(tài)下(選擇開關(guān)Ｘ3打在自動(dòng)程序檔),初始狀態(tài)時(shí)送料機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)和篩分機(jī)都處于關(guān)閉狀態(tài),當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕Ｘ0時(shí),為了避免破碎機(jī)腔內(nèi)物料堆積而造成破碎機(jī)無法啟動(dòng)和提升機(jī)內(nèi)物料堵塞而使提升機(jī)無法工作,故要求逆物料傳送方向按一定的時(shí)間間隔順序啟動(dòng)各設(shè)備,其啟動(dòng)順序?yàn)?/span>:篩分機(jī)———提升機(jī)———破碎機(jī)———送料機(jī),相鄰二者時(shí)間間隔都為5ｓ。當(dāng)按下停止按鈕Ｘ1時(shí),為了使篩分機(jī)、提升機(jī)和破碎機(jī)內(nèi)不留剩余物料,要求順物料傳送方向按一定的時(shí)間間隔順序停止各設(shè)備,其停止順序?yàn)?/span>:送料機(jī)———破碎機(jī)———提升機(jī)———篩分機(jī),相鄰二者時(shí)間間隔都為10ｓ。
    1.2　手動(dòng)程序工作狀態(tài)
    在手動(dòng)程序工作狀態(tài)下(選擇開關(guān)Ｘ3打在手動(dòng)程序檔),每個(gè)設(shè)備都是相對(duì)獨(dú)立的,都可以單獨(dú)啟動(dòng)和停止。該工作狀態(tài)一般不用,僅用于檢修某一設(shè)備時(shí)使用。
    1.3　故障停車狀態(tài)
    在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,四臺(tái)設(shè)備的電機(jī)都裝有ＪＲ16Ｂ-20/3型熱繼電器,當(dāng)電機(jī)因過載等原因而引起熱繼電器動(dòng)作時(shí),通過與ＰＬＣ相連的常閉觸點(diǎn)動(dòng)作而使該電機(jī)停止工作,從而保護(hù)了電機(jī),提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。另外,利用熱繼電器的95、98一對(duì)常開觸點(diǎn)動(dòng)作,依次停止其他機(jī)器,具體為:當(dāng)篩分機(jī)發(fā)生故障停車時(shí),應(yīng)同時(shí)使送料機(jī)、破碎機(jī)和提升機(jī)停止工作;當(dāng)提升機(jī)發(fā)生故障停車時(shí),應(yīng)同時(shí)使送料機(jī)和破碎機(jī)停止工作,過10ｓ停止篩分機(jī);當(dāng)破碎機(jī)發(fā)生故障停車時(shí),應(yīng)同時(shí)使送料機(jī)停止工作,過10ｓ停止提升機(jī);再過10ｓ停止篩分機(jī);當(dāng)送料機(jī)發(fā)生故障停車時(shí),過10ｓ停止破碎機(jī);再過10ｓ停止提升機(jī);后過10ｓ停止篩分機(jī)。當(dāng)發(fā)生故障停車后,應(yīng)斷開開關(guān)Ｋ1,切斷ＰＬＣ電源,檢查過載電機(jī),并將熱繼電器復(fù)位,再合上開關(guān)Ｋ1,按下啟動(dòng)按鈕Ｘ0,使系統(tǒng)正常工作。

1985年，電工委員會(huì)(IEC)對(duì)PLC作出如下定義：

可編程控制器PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)；它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏緝運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字、模擬式的輸入、輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程；可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備的設(shè)計(jì)，都要按照“易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充功能的原則”進(jìn)行。

由該定義可知：PLC是一種由“事先存貯的程序”來確定控制功能的工控類計(jì)算機(jī)。

20世紀(jì)60年代，汽車生產(chǎn)線的自控系統(tǒng)基本上由繼電器控制裝置構(gòu)成。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號(hào)更新的周期變短，因而繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，這不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國(guó)通用汽車公司在1969年公開招標(biāo)，希望用新的控制裝置來取代繼電器控制裝置，并提出了以下10項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)：

①編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；

②維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；

③可靠性高于繼電器控制裝置；

④體積小于繼電器控制裝置；

⑤數(shù)據(jù)可直接送入起管理作用的(上位)計(jì)算機(jī)；

⑹成本可與繼電器控制裝置竟?fàn)帲?/p>

⑺輸入可以是交流115V(注：我們中國(guó)是AC220V)；

⑻輸出為(交流115V，2A以上)，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等；

⑼在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只需要進(jìn)行很小的變更；

⑽用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4KB。

1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出*臺(tái)PLC，并在美國(guó)通用汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工控裝置，以其體積小、可變性好、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、簡(jiǎn)單易懂、操作維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快就在美國(guó)的許多行業(yè)里得到推廣應(yīng)用。到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品、飲料、冶金、造紙等行業(yè)。

這一新型的工控裝置的出現(xiàn)，受到世界上許多國(guó)家的高度重視。1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了他們的第1臺(tái)PLC。1973年，西歐國(guó)家也研制出他們的第1臺(tái)PLC。我國(guó)從1974年始研制，到1977年開始應(yīng)用于工控領(lǐng)域。

早期的PLC，一般稱為“可編程邏輯控制器”(Programmable Logic Controller)。這時(shí)的PLC基本上是(硬)繼電器控制裝置的替代物，主要用于實(shí)現(xiàn)原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能。它在硬件上以“準(zhǔn)計(jì)算機(jī)”的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上做了改進(jìn)以適應(yīng)工控現(xiàn)場(chǎng)要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，并采用磁芯存儲(chǔ)器。另外，還采取了一些措施，以提高抗*力。在軟件編程上，采用類似于電氣工程師所熟悉的繼電器控制線路的方式——梯形圖(Ladder)語(yǔ)言。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易懂、便于安裝、體積小、能耗低、有故障顯示、能重復(fù)使用等。其中PLC*