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1、目录摘要11. PLC 管理系统分析21.1 系统初步调查21.2 新系统逻辑模型21.3 系统安全性方面分析31.4 设计要求31.5 系统功能方面分析42. PLC工作系统设计说明52.1 PLC的选型52.2 工作流程图设计52.3 I/O分配表62.4 接口电路图72.5 PLC 接地处理72.6 布线的抗干扰措施与强烈干扰环境中的隔离措施72.7 操作盘82.8 PLC控制83. 系统安全、故障分析93.1 故障查找93.2 故障处理93.3硬件故障一般处理103.4主要故障处理10结束语12参考文献13摘要本文主要阐述了在生产管理中PLC控制程序的设计思想和程序编制。可编程控制器是
2、集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。基性能优越,已被广泛应用于工业控制的各个领域。而PLC在物料混合的应用上也非常的广泛,在材料配置,医药生产中的应用由为突出。其中医药生产中对物料的精确配比和混合的充分性显得格外重要。本文依照各种医药生产需要,对两物料料全自动称重搅拌系统PLC控制程序制作编程,实现顺序控制和循环控制。对机器的设计更是选用了双料带输送,使不同的料同时进入混合搅拌仓,在机器未开始搅拌前,物料就已经混合了一定的程度,从而缩短了搅拌时间,减少了能耗损失。PLC根据操作按钮、感应器信号,控制机械运动部件进行相应的操作。对现在化流水线生产上有着十分重大意义和广泛
3、的应用,作为PLC控制技术,是为了更好地解放生产力、发展生产力,使人的工作量、工作强度得到极大的减少,从而减少生产成本、提高效益,加强企业的市场竞争力。且对于医药生产,对物料的配比和混合的程度有更高的要求。关键词PLC 自动化控制1.PLC管理系统分析1.1系统初步调查经过企业的初步调查,在生产工艺过程中,需要将各种原料按照一定的比例配成混合物料,配比的准确性及配料系统的可靠性都将直接影响产品的质量和企业的经济效益。其缺点是给料量的大小完全靠操作人员的经验或人式跑盘的结果来决定,配比误差大,浪费程度高,操作人员劳动强度大、耗时较多易疲劳,自动化水平极低,因此实现高精度自动配料对式企业生产具有重
4、要的意义。1.2 新系统逻辑模型图.1 系统模式新系统的逻辑模型是根据所学自动化生产方式建立的,以全自动、半自动、手动模式为目标来生产控制的。通过PLC控制系统建立编辑逻辑,按自身生产需要,可选择三种运作模式：全自动、半自动、手动模式,然后机械设备安照所选模式进行工作,同时工作人员随时进行检测,以防止生产中可能出现的问题,最后产品输出。其大致工作理念如图1所示：PLC控制系统PLC控制系统全自动模式全自动模式半自动模式手动模式机械运转人工检测产品输出图1 系统模式1.3 系统安全性方面分析对于一个新的控制系统来说,全安性能方面要有着可靠的保障。PLC作为一款比较成熟的软件,在企业生产中有着广泛
5、的应用,说明它本身的性能是十分优越的。在此两料全自动搅拌控制系统中,停止按钮SB2可以一键全部停止,起到一定的安全保障。在自动化集成工作中,工作人员可以利用此按钮马上制止设备的误动作,并可以及时做出相对应的调整,使机械设备恢复正常的工作。1.4设计要求喂料振动器1料仓1料仓2料空感应器喂料振动器2清料振动器2称重仓1清料振动器1感应器1称重仓2感应器2送料带3搅拌器送料带2送料带1感应器H感应器M感应器L排料门图2 系统实物图设计工作流程说明:按下启动按钮喂料振动器1同时启动,料进入称重仓感应器1都为1喂料振动器12停止,同时送料带1启动,10秒后清料振动器1启动料进入混合搅拌仓当感应器M都为
6、1时搅拌器启动感应器H都为1清料振动器停止, 送料带3启动5秒后,送料带1和2停止10秒后排料门打开感应器L都为0时,搅拌器、排料门关闭100秒后送料带3停止,一周期结束。1.5 系统功能方面分析PLC不管是控制系统还是操作系统都有着不可比拟的优越性,因为它系统功能十分健全。此次两料全自动搅拌控制系统主要是以中间继电器、TIM时间继电器控制操作的,有着良好的逻辑性能。PLC可编程控制器,能够简单扼要的对各种生产操作进行有效的控制。两料全自动称重搅拌的操作重视高精度的配料控制,正是适合PLC控制的操作。对于生产过程中的给料配比通过传感器的信号传感,对PLC程序的控制有着很高的要求。周全的顺序控制
7、、运动控制、定时控制、循环控制是整个系统操作的关键。顺序控制：在生产过程中离不开顺序操作,它是PLC最基本、最广泛的应用领域,用来取代继电器控制系统,实现逻辑控制和顺序控制对两料全自动称重搅拌的基本控制。运动控制：在机械加工行业,PLC与计算机数控集成在一起,用以完成机床的运动控制,并通过传感器的传感信号随时随地的调整机床的运动。定时控制：PLC部一定数量的定时器通定时器指令对控制过程中需要定时处理的操作部件进行定时操作,它使得操作系统更具灵活性的实用性。循环控制:PLC采用循环扫描方式工作,每个扫描周期都按顺序把每项任务处理一次,并集中进行I/O处理。通过以上几个方面的说明,可以看出在PLC
8、控制系统中有着完备功能应用性。系统的优越性能很好的完成生产技术中的各项指标,从而大大节约操作人员的时间和工作量,并且能做到精确的配比、搅拌充分和资源更节省,是一种高效的控制生产方式。在市场环境竞争下,谁的成本更低、谁的质量越好、谁的效率最高,谁就能取得市场的认同,才能在激烈的竞争中获得更多的优势。为此,对两料全自动控制称重搅拌的操作有着十分充足的理由去实现PLC系统控制。2. PLC工作系统设计说明2.1 PLC的选型由于该程序较为简单,指令条数较少,所以选用OMRON CPM1A-30CDR-A-V1型PLC.2.2 工作流程图设计感应器M感应器HPLC上电系统启动感应器1喂料振动2喂料振动
9、1100秒后皮带3停止感应器L皮带3工作10秒后排料门打开搅拌器工作清料振动器2清料振动器1延时10秒皮带1工作感应器2皮带2工作图3 工作流程图由上图可以看出两料全自动搅拌称重控制系统的工作流程。当PLC上电系统启动后,机器中喂料器就开始工作,所搅拌的物料开始下放,在称重仓会逐渐加多。经过一段时间后,无聊将附在称重仓上的两个感应器覆盖时便会对PLC输出信号,PLC将控制系统进行下一步,这时,对应感应器信号输出的喂料振动器停止工作,且对应皮带启动,经过十秒后,清料振动器工作,物料开始下放到对应传送皮带上。将物料送入搅拌仓,当物料将附在仓壁上的感应器M覆盖时,同样对PLC输出信号控制搅拌器启动开
10、始搅拌,物料继续进入搅拌仓,当物料将附在仓壁上的感应器H覆盖时,PLC控制送料带3工作,且10秒后排料门打开,物料开始排出搅拌仓,当物料上表面低于感应器L的感应区时开始计时,100秒后送料带3停止,物料运送完毕；且开始启动喂料振动器开始第二个循环。由此可知,此程序只要紧要一次启动可以,PLC可以控制其自动循环运行。2.3 I/O分配表输入输出输入原件端子号作用说明输出原件端子号作用说明SB100000启动SB1KM101000喂料振动器1SB200001停止SB2KM201001喂料振动器2SQ100002感应器1KM301002清料振动器1SQ200003感应器2KM401003清料振动器2
11、SQH00004感应器HKM501004送料带1SQM00005感应器MKM601005送料带2SQL00006感应器LKM701006送料带3SQK00007料空感应器KM801007排料门21002备用触点KM901100搅拌器21003备用触点Q01101红绿指示灯21004备用触点21000备用触点21005备用触点21001备用触点在设备的长期使用中,会出现人为的、非人为的损坏,为考虑到设备可能出现的损坏,特留出几个备用触点。2.4 接口电路图图4 I/O接口电路2.5 PLC 接地处理良好的接地是保证PLC可靠性工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。PLC的接地线与设备的
12、接地端相连,接地线的截面积应不小于2mm2,接地电阻要小于100。为了有效抑制加在电源和输入、输出端的干扰,应给PLC接上专用的地线,接地点应与动力设备的接地点分开；如果达不到这种要求,也必须做到与其它设备公共接地,接地点要尽量靠近PLC,严禁PLC与其他设备串联接地。2.6 布线的抗干扰措施与强烈干扰环境中的隔离措施动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应用分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应用采用双绞线连接。PLC的输入与输出最好分开走线,开关量与模拟量信号线也要分开敷设。模拟量信号的传送采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。PLC基本单元与扩展
13、单元以及功能模块的连接线缆应用单独敷设,以防外界信号干扰。交流输出线和直流输出不要用同一个根电缆,输出线应尽量远离高电压线和动力线。I/O输入接线一般不要超过30m,但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。I/O输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。I/O输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压,但在同一组中的输出只能用于同一类型、同一电压等级的电源。采用继电器输出,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的工作寿命,因此使用电感性负载时应选择工作寿命较长的继电器。2.7 操作盘按照以上两个措施,更好的做好单周期物料混合的操作盘
14、。操作盘有两个按钮,一个控制电源一个控制PLC程序的运行与停止。2.8 PLC控制接通电源,按下开始按钮00000,PLC部继电器20000接通输入并自锁,整个系统开始工作。初始工作,通过20000输入 ,01000、01000开始工作,料开始进入称料仓。经过一段时间后,附在称重仓仓壁上的感应器SQ1、SQ2达到额定值时。所产生的感应信号输入PLC,PLC发出指令控制对应的送料带启动。当SQ1和SQ2都达到额定值时开始计时,10秒后,清料振动器KM3和KM4开始工作并自锁,料进入混合搅拌仓。当料将混合搅拌仓仓壁上的感应器M覆盖,使感应器M向PLC发送信号,PLC输出搅拌器启动信号,搅拌开始搅拌混合。料继续进入搅拌仓,当料的值达到感应器M的额定值,送料带3启动并计时器开始计时,10秒后,搅拌仓的排料门打开,开始排料。当搅拌仓中混合料低于一定量时,感应器L输入信号,一方面计时器开始计时,100秒后停止搅拌并关闭排料门；另一方面启动喂料振动器开始第二次循环。喂料料仓定部有料空感应器,当仓有料时,红绿指示灯显示为绿色,程序正常运行,当任意一个料仓无料时,红绿指示灯显示为红色,并断开喂料振动器启动,机器暂停。3. 系统安全、故障分析3.1 故障查找一般来讲,PLC由控制器模块、I/O模块、通信模块、
