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1、沈阳化工大学学士学位论文 摘要摘要摘要本设计的目的是实现 PLC 对于电磁阀耐久性试验的全自动化控制，包括检测电磁阀开关动作次数和检测电磁阀漏气两个过程。为解决这一问题，本文从改进工艺流程出发，先后进行了硬件的选型，电气连接图的绘制，下位机（PLC）程序的设计编写和调试，上位机（MCGS）监控画面的编制。最后在实验室进行了上位机和下位机的联机统调，并完成了仿真试验。本设计对以往电磁阀耐久检测试验的工艺流程进行了改进。以往的试验流程分为两步，先是检测次数环节，然后是人工检测漏气（目测法）环节。本设计在硬件上增加了漏气检测部分，从而在工艺上把两个环节合为一起，自动实现了检测次数和检测漏气两个过程。
2、同时也加入了 PID 算法控制的恒压供水环节，以保证试验水压的恒定。本设计的下位机程序设计采用的是顺序控制法，使得程序结构紧跟工艺流程，因此相比经验设计法设计出来的程序，程序可读性强，为以后系统的升级提供方便。上位机采用 MCGS 组态软件建立的组态画面，可以实现参数设定，工艺流程监视，检测次数实时查看，仿真调试和报警的功能。关键字关键字：电磁阀耐久试验； PLC; 顺序控制；PID；MCGS沈阳化工大学学士学位论文 AbstractAbstractThe purpose of this design is to realize the electromagnetic valve endura
3、nce test PLC control, including the calculation of electromagnetic valve movement times and electromagnetic valve leakage detection. In order to solve the problem, this paper has the hardware selection, electrical connections drawing and PLC program design to write and debugging, PC (MCGS) monitorin
4、g menu of government. Finally for the PC and lower place machine online unit adjustment, and finished the simulation test in the laboratory. This design is improved the used electromagnetic valve durability test process flow. Previous test process is divided into two steps, first testing number link
5、, and then is the artificial leak detection (visual method) link. This design in hardware increased the leak detection part, thus in the process the two links on combined together, realize the automatic testing number and testing leak two process. At the same time also joined the PID control algorit
6、hm of constant pressure water supply link, to ensure the tests of constant water pressure. The design of the program design of the PLC control is in order, making the program structure follows process, the program readable. PC can realize the parameters set, process monitoring, testing number real-t
7、ime view, the simulation test and alarm function. Keywords: electromagnetic valve durability test; PLC; sequence control; PID; MCGS沈阳化工大学学士学位论文 目录i目 录引言 .1第一章 控制系统的工艺要求及其分析 .21.1 电磁阀耐久性试验控制系统的工艺.21.1.1 电磁阀耐久性试验基本原理 .21.1.2 电磁阀检测试验详细流程 .21.2 电磁阀耐久性试验控制系统的工艺分析.31.2.1 电磁阀耐久性试验控制系统设计主体思路 .31.2.2 电磁阀耐久性试
8、验控制系统设计分部分析 .4第二章 控制系统硬件设计 .52.1 硬件设计联接图.52.2 PLC、变频器、其他硬件的选型 .62.3 I/O 分配表.72.4 硬件接线图 .82.4.1 主接线图及其控制接线图.82.4.2 PLC 接口接线图.9第三章 控制系统下位机程序设计 .103.1 顺序功能图.103.2 梯形图设计 .12沈阳化工大学学士学位论文 目录ii3.2.1 符号表.123.3.2 主要程序详解.123.3 模拟量闭环控制.153.3.1 模拟量量化.153.3.2 PID 设计.163.3.3 模拟量量化和 PID 程序设计 .16第四章 控制系统上位机程序设计 .17
9、4.1 上位机实时数据库的建立 .174.2 设备的选择和通道的连接.174.3 主画面的绘制、连接.184.4 上位机和下位机联机调试.20结束语 .21参考文献 .22致谢 .23附录 .24沈阳化工大学学士学位论文 引言1引言引言电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。PLC 的全称是可编程逻辑控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置，它具有很强的抗干
10、扰能力，广泛的适应能力和应用范围。由于微处理器芯片及有关元件的价格大幅下降，使得 PLC 的成本下降，另外伴随着 PLC 功能的不断完善，PLC 的应用领域越来越广。MCGS 是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它充分利用了windows 图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域中有着更广泛的应用。电磁阀的耐久性是电磁阀的重要参数之一，基于 PLC 来设计电磁阀的耐久性试验系统，改进了以往采用继电器控制性能不可靠，使用不方便，功能单一，噪声大，耗能高的缺点。应用 MCGS 进行上位机的组态，使试验系统的操作更加简单、
11、方便。沈阳化工大学学士学位论文 第一章 控制系统的工艺要求及其分析2第一章第一章 控制系统的工艺要求及其分析控制系统的工艺要求及其分析1.1 电磁阀耐久性试验控制系统的工艺流程电磁阀耐久性试验控制系统的工艺流程1.1.1 电磁阀耐久性试验基本原理电磁阀耐久性试验基本原理电磁阀耐久性是衡量电磁阀性能的一个重要参数，对于耐久性检测的主要方法是不断的给与开关信号，同时记录次数。当测试次数达到一定次数时，需要对电磁阀进行一次漏气检测，以判定电磁阀是否已经损坏。检测次数分为两种，一是最大耐久性，即电磁阀所能正常工作的最长寿命；另一种是合格次数，即电磁阀能否达到设计的要求次数。在现行的工艺中，当电磁阀测试达到一定次数时需要试验人员取下电磁阀，接到气源上进行加气压测试以观察电磁阀是否漏气。本设计对现行工艺进行改进，集成了两个环节，加入了漏气检测器。1.1.2 电磁阀检测试验详细流程电磁阀检测试验详细流程电磁阀耐久性试验控制系统的工艺流程见图 1。此工艺流程可分为四个部分分别为：准备工作，开
