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关键词： 玻璃柱生产   可编程控制器   组态软件  

摘要： 本文根据玻璃柱生产控制系统的实际操作过程,介绍了本论文与PLC的有关内容、对PLC控制系统的硬件组成、系统硬件选型作了描述。根据玻璃柱自动生产控制系统的具体控制要求,对玻璃进行均匀加热、定型、降温输送等过程作了分析。设计了实时监控系统,完成了上位机与PLC的连接以及世纪星主画面的制作。

关键词： 航运   节能减排   柴油-LNG   双燃料动力船舶   消防安全   自动控制   可编程控制器   触摸屏  

摘要： 随着石油危机的不断加剧和全球航运业的快速发展,航运造成的巨大的石油消耗和环境污染问题受到了社会的广泛关注。作为一种清洁能源,液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)的开发和利用可有效减轻石油资源的供应压力及对环境的污染;因此,船舶动力燃料的LNG化得到了大力研究和推广。在我国,为充分利用已建成使用的大量船舶资源,目前的LNG燃料动力船来源主要为纯油动力船的“油改气”LNG燃料化改造。本论文结合上述工程背景,针对“油改气”船舶的自动控制和消防安全系统,利用可编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和触摸屏作为核心控制器件与人机交互界面,开发柴油-LNG双燃料动力船舶的消防安全和自动控制系统中的PLC软件应用程序,并完成了人机界面组态工作;目前,装备本文所设计的安全控制系统的柴油-LNG双燃料动力船舶已经开始投入工程使用。论文的主要工作和研究成果如下:(1)对柴油-LNG双燃料动力船舶的自动控制系统、消防报警系统进行整体方案设计,分析了柴油-LNG双燃料动力船舶的动力系统自动控制需求,明确了安全控制系统自动控制部分的功能设置和控制方式;分析了“油改气”船舶消防安全的重要性及改造重点,对柴油-LNG双燃料动力船舶消防报警系统方案进行补充设计和完善。(2)将自动控制系统与消防报警系统进行整合,完成了柴油-LNG双燃料动力船舶安全及自动控制系统任务分块及逻辑关系图的编制、PLC输入输出端口分配、PLC程序编写,并对程序进行了编译调试及功能的仿真验证。(3)采用HT7000触摸屏及其组态软件,完成了安全控制系统人机交互界面的设计,并在模拟运行环境中对所设计的应用系统组态进行了模拟运行,以发现和修改完善组态中功能上的不足。

关键词： 控制与保护开关   选相合闸   节能技术   零电流分断   通信  

摘要： 传统电控系统中,控制和保护电动机需要热继电器、接触器、断路器等多种低压电器,在占用空间尺寸、可靠性、使用便捷性上都不尽人意。控制与保护开关电器集成上述低压电器的功能为一体,具有体积小、配合性能好等特点,得到越来越广泛的应用。现有的控制与保护开关电器存在分合闸相角随机、功率消耗高等缺点,因此本文研究其智能化控制技术具有重要的理论意义和应用价值。本文首先研究控制和保护开关电器的智能化控制技术,包括选相合闸技术、节能技术和零电流分断技术。详细分析了智能化控制技术中切换开关—继电器的使用方法:通过单片机智能控制三个电力电子开关,分别对交流回路、直流回路和继电器驱动回路进行单独控制,使继电器切换避开大功率时刻,大大提升其使用电寿命。其次,设计了控制功能模块的硬件电路,包括电源电路、过零检测电路、信号采集电路、控制电路、通信电路和显示与按键电路。对所搭建电路的输入输出信号进行了实测,进行了软件设计。再次,对通信技术进行研究,包括通信模式和通信协议的分析和选择,应用RS485总线、MODBUS通信协议进行上下位机通信设计。最后,对控制功能模块的性能进行测试,包括功耗和温升测试、动态特性测试、电压电流采集功能测试和分合闸性能测试,并对测试结果进行分析,各项功能均得以实现,达到设计要求。

关键词： 可编程控制器   教学方法   教学效果  

摘要： 随着技术工程教育的开展,可编程控制器应用的范围越来越广,因此很多院校都开展了专门课程,但是课程在开设过程中还是遇到了一些问题,这些问题的存在严重的影响了教学目标的达成,因此我们应当予以高度的重视.

关键词： 矿井提升机   可编程控制器   变频调速   矢量控制  

摘要： 矿井提升机是煤矿井上、井下联系的纽带,用于运输煤炭、矸石、物料、设备、人员,是煤矿高效安全生产的重要保障。传统继电器—接触器控制系统,受元件发展限制,硬件线路复杂,可靠性差,故障率高,能耗大,不能满足现代化企业高效节能的控制要求,对其实施改造具有积极意义。本文针对王石凹矿提升机继电器—接触器电气系统存在的具体问题,实施系统改造。改造方案将可编程控制器、计算机、高压变频器应用于提升机电气控制系统,并在可行性方面进行了研究。可编程控制器作为控制系统的核心,完成对提升机各个运行阶段的逻辑控制,提高系统运行可靠性,满足提升工艺要求,简化硬件线路;计算机作为上位机,全程在线监控提升机运行过程,实现运行状态、运行参数监控以及数据查询、故障查询诊断、报表打印等功能;电气拖动单元选用高压变频调速方案,调速平滑、调速范围大,调速精度高,节电效果显著。王石凹矿提升机电控系统实施改造后,运行稳定,操作方便,安全可靠,节能效果显著,较转子回路串接电阻的调速方法节约电能20%到40%。

关键词： 可编程控制器   IEC61131-3   梯形图   指令表   编译器  

摘要： 可编程逻辑控制器(简称PLC),通俗来说就是通过处理器对工业设备加以控制的装置,它实现了三位一体,即工业自动化技术、通信技术和计算机技术于一体,这种技术在控制领域内,拥有及其广泛的应用。我国的PLC发展目前仍处于起步阶段,国产PLC的国际市场占有量仅为10%,作为一个庞大的市场量,开发具新型的、技术领先的国产PLC对于走进国际化市场十分重要。然而开发PLC系统最困难的部分是对于PLC上位机编程软件与下位机的统一结构化的编程,这也是为什么PLC在国内无法进一步推动的原因。为了提高执行效率,方便设计的统一性,国际电工委员会(简称IEC)正式颁布了PLC编程语言的国际标准IEC61131-3,有了该标准,PLC编程软件的开发走入了新的次序,编程设计变得相对简单,方便维护。本次课题的主要任务是开发一套基于IEC61131-3标准的PLC上位机软件及采用STC89C52RC单片机作为控制芯片的嵌入式PLC系统。参考国外PLC软件软件编程布局,结构化设计的相关思想,本次设计的上位机软件平台选择梯形图和指令表作为编程语言,采用分块设计方法,整个系统分为梯形图和指令表编辑器模块、梯形图与指令表的转换模块、指令表到C语言转换模块、通信模块、错误处理模块、以及仿真监测模块。在整个PLC软件的开发中,采用VC++的MFC封装类库作为开发工具。系统也基本实现了PLC语言编译器的设计,整个PLC编程软件平台界面友好,操作简单方便。下位机采用光耦抗干扰设计,多路输入输出。通过联机实例测试,运行结果表明,编程软件各项功能符合设计要求,程序下载到下位机运行正确,反馈信息正常,系统设计方案切实可行。

关键词： 现场总线   Profibus   变频器   可编程控制器   拌料设备  

摘要： 现场总线是一种将生产过程中的各种执行机构、控制部件、传感器、指示器等互联的通讯网络。本文设计目标为糟醅拌料设备的控制系统,该设备是某酒厂为了提高酒的品质,减少人工使用而提出的,主要完成向糟醅中加料、拌和两个工序。该系统的部分运行参数在开发阶段不能具体确定,需通过试验调试得出。所以,为了方便参数的修改,采用现场总线连接PLC和变频器,变频器参数的修改只需在触摸屏上进行简单的数字输入即可。该项目的成功实施,使糟醅拌料设备准确完成预定工序,较大提高了糟醅拌料的均匀程度,使后期酒品提高有了一个良好基础；也大大提高了生产效率,该工序的生产时间从以前10分钟左右,减少到不足5分钟；同时对人力的需求从以前的大于6人,减少到2人,能缓解酒厂招工难的问题。控制系统主要由现场总线、PLC、变频器等组成。Profibus-DP现场总线是由西门子公司研发和主推的总线技术,主要用于车间级和现场生产设备,应用范围广、案例多,在国内有很多大型生产项目和设备采用该总线；西门子公司生产的PLC和变频器能高效可靠的连接该总线,该公司的S7-300系列PLC性能强大、使用范围广,提供多种功能模块,部分CPU本体提供Profibus-DP接口,配套的STEP7组态编程软件友好高效,支持PLC国际标准编程语言IEC61131；该公司的MM4X0系列变频器是通用变频器,加装通信板即可很好的支持Profibus-DP总线。为了减少开发中可能遇到的问题,提高开发效率,本文选择了S7-300系列PLC, MM4X0系列变频器,通过Profibus-DP现场总线互联,配合威纶通公司的TK6070IP触摸屏组成控制系统主体部分,以该系统为基础进行了各种程序和算法、人机界面的开发和调试,该系统最终成功完成了糟醅拌料设备的动作控制要求。

关键词： 工业滑升门   自控系统   设计理念   可编程控制器  

摘要： 工业滑升门是一种建筑外用门，利用扭簧扭力与门体自身重力平衡的原理，使门体在钢丝绳的作用下，可以在轨道中做匀速的上下往复运动。它可通过手动和电动两种方式驱动，其电动控制方式更易为用户接受。随着现代化建设脚步的加快，新型建筑大量的出现和应用，工业滑升门作为建筑领域新型硬件设备，展现出非常良好的市场前景。　　本课题建立了一个以设备层、控制层、操作管理层为基础的系统架构。继而，运用C＃语言编写基于Client/Server模式的工业滑升门自控系统软件作为操作管理层。并结合利用的三菱公司FX1N型可编程控制器(PLC)的梯形图自动控制技术和通信技术，来实现工业滑升门及卸货平台开关量的联动控制、自动控制、远程控制作为控制层。设备层的信号通过限位开关、传感器上传至PLC和上位机的控制层和操作管理层上进行处理后，再对工业滑升门和卸货平台进行实时控制。最终，建立起一个网络架构的工业滑升门自动控制系统。　　本文还通过搭建具有工业滑升门和卸货平台开关量控制特点的实物模型，对系统进行功能和性能的测试。经过对软件中系统软件状态显示、串口配置、系统配置、单元控制的功能测试。结合GX works2软件自带的模拟功能，对PLC进行程序监测。系统通过软件、硬件测试，基本完成了所有功能。它具有响应快速、操作简便、状态稳定可靠的性能特点。

关键词： PID控制器   建模与仿真   模糊控制   可编程控制器  

摘要： 在工业生产过程控制中,液位控制系统是控制系统中非常重要的成员之一,液位控制质量水平也是影响连续过程系统的的重要因素,因此,对液位控制系统的研究是过程控制系统中重要研究内容之一。随着科技日新月异的发展,人们也对工业自动化提出了更高的要求,使得传统的PID控制器有时难以完全满足过程控制的要求,因而也催生了对工业控制理论的发展具有重要的意义的先进的智能控制理论。此外,通过仿真技术来研究和设计各种控制系统也越来越得到人们的重视,从而大大提高了系统的设计速度。本论以双容水槽系统的液位控制问题为研究对象,通过机理和实验法建立了系统的数学模型,并研究了简单的单参数和串级控制系统的特性。在此基础上,设计了前馈—串级控制系统,从而有效地克服了来自各种通道的干扰。针对控制系统参数不易整定的问题,本文引入了模糊PID控制器,通过模糊控制器对控制参数进行整定,从而大大简化了参数整定过程,特别是当系统处于不同控制点时,通过模糊控制器进行参数整定更具有良好的适应性。最后,本文以S7-300PLC作为底层控制器,以通用计算机作为上位机,实现了基于模糊PID控制器的前馈-串级控制系统。实验结果表明,该系统能够较好地实现对双容水槽液位系统的控制。

关键词： 丝网印刷   可编程控制器   伺服驱动   触摸屏  

摘要： 丝网印刷，由于它的大小和基板的形状没有限制，可适应油墨，印刷油墨层厚度可调的特性而被广泛使用，因此，对开发控制精度高，性能高，操作简便的丝网印刷机是必要的。 在本文中，采用高性能的PLC对原有的丝印机电气控制系统的设计改造。在开发之前，对丝网印刷机的工作流程进行了详细分析，进而明确了控制系统的任务，再从硬件和软件两个方面进行改造。 在硬件设计方面，本文采用了三菱Q系列的PLC，其中选择了高性能的Q02CPU，并对其余各个模块进行了准确选型，完全满足了设备的要求，详细设计了触摸屏、测厚装置以及视觉系统与PLC的通信接口。在跑台位置控制方面，采用了交流伺服驱动系统来控制跑台准确实现玻璃的传送。 在软件设计方面，该程序分为了主程序，手动程序，视觉程序和参数程序四个部分。根据模块化的编程方法，对梯形图中的重要模块进行了详细的描述。在人机界面方面，采用GP-Pro EX开发出了触摸屏中的各个功能界面，提高了操作性能。 本文设计的控制系统，经实验室和现场调试之后，达到了控制系统的各项要求，运行稳定，达到预定目标。