利用可編程序控制器(PLC)組成自動監控系統時,首先遇到的是PLC的選型問題。
在選用PLC時,除把可靠性、環境適應性放在首位外,還要根據具體應用場合盡量選用合適的可編程序控制器。
系統各部件的選擇步驟。
2、PLC構成的控制系統
設計一個由構成的應用系統要經過很多步驟,從課題調研開始。
與常用的繼電器控制邏輯設計比較,組件的選擇代替了原來的部件選擇,程序設計代替了原來的硬件設計。
采用了一臺PLC控制油循環系統。用于監測對象(儀器)所處的地理位置比較接近,且相互之間有一定聯系的場合。
PLC在監測系統中要完成信號數據實時采樣、開關量檢測、預警報信號監測與報警輸出等,并通過各種二次儀表與傳感器連接,PLC作為一種控制設備,用它單獨構成一個監測系統是有局限性的,主要是無法進行復雜運算,無法顯示各種實時圖形和保存大量歷史數據,也不能顯示漢字或方便地打印報表,沒有良好的界面。這些不足可用上位微機來彌補。上位微機完成監測數據的存儲、處理與輸出,以圖形或表格形式對現場進行動態模擬顯示,分析上下限值或警報信息,驅動打印機打印各種圖表。
為提高PLC及系統的抗干擾能力,在硬件配置與安裝上,交流電源使用雙層隔離,輸入信號光電隔離,遠離強電布線,模擬量信號和開關量信號采用屏蔽線傳送,采用放射性一點接地等措施,消除或減弱共模和瞬變干擾。
3、系統軟件的設計
PLC梯形圖所用邏輯符號與繼電器、接觸器系統原理圖的相應符號極其相似,人們能迅速熟悉該種編程語言。一般設計梯形圖程序大都采用繼電器系統電路圖的設計方法。對于復雜的系統,在梯形圖設計中采用大量的中間單元來完成記憶、聯鎖、互鎖等功能,由于需要考慮的問題較多,分析起來非常困難,并且很容易遺漏一些該考慮的問題,且修改和閱讀也很困難。根據功能圖表設計PLC的梯形圖程序,可以有效地解決以上問題,達到事半功倍的效果。
下位機PLC采用梯形圖來編制程序。
在編制軟件前先要定義輸入、輸出號,然后才能在程序中調用,輸入、輸出定義號系統也會自動分配,但必須以插槽的順序為依據,因此調整I/0模塊的順序也會改變輸入、輸出定義號。
下位機PLC軟件用來實現數據采集、開關量控制、邏輯判斷及聲光報警輸出。
上位微機機軟件用來實現數據通訊、查詢顯示、數據通訊完成微機與PLC間數據和命令的傳送,并將得到的數據按系統要求的格式分離成系統變量和數據。
顯示模塊將實時數據顯示在屏幕上,以圖形或表格形式分屏循環顯示。
系統維護模塊可用來修改設定參數、口令及限值等。
4、油循環系統的控制
油循環系統的過程控制如下:
(1)當起動按鈕SBl按下時,泵1、泵2通電運行,由泵1將油從循環槽打入淬火槽,經沉淀槽,再由泵2打入循環槽,運行15min后,泵l、泵2停。
(2)在泵1、泵2運行期間,當沉淀槽液位到達高液位時,液位傳感器SL1接通,此時泵l停,泵2繼續運行lmin。
(3)在泵1、泵2運行期間,沉淀槽液位到達低液位時,液位傳感器SL2由接通變為斷開,泵2停,泵1繼續運行lmin。
(4)當停止按鈕SB2按下,泵1、泵2停。
用PLC實現控制要求,可按下列步驟進行:
第一步:設置I/0點輸入/輸出的設置,如圖6所示。
輸入:X00 起動按鈕SB1
X01 停止按鈕SB2
X02 高液位傳感器接點SL1
X03 低液位傳感器接點SL2
輸出:Y30 泵1接觸器KM1
Y31 泵2接觸器KM2
第二步:設計梯形圖
系統工作過程如下:
當按下啟動按鈕X00時,Y30、Y31線圈接通,泵1、泵2開始運行,同時由于Ml00接通,T50開始計時,到達預定時間15min時,T50的常閉接點斷開,Y30、Y31線圈斷開,泵1、泵2停。另一個T50的常閉接點使M100線圈斷開,為下次操作做好準備。
在泵1、泵2運行期間,如果當沉淀槽液位到達高液位時,液面傳感器SL1的常開接點接通,X02有輸入,X02的常閉接點斷開,Y30線圈斷開,泵1停:同時X02的常開接點閉合,M101產生一脈沖使T51線圈接通,延時lmin后,T51的常閉接點斷開,Y31線圈斷開,泵2停。在延時lmin期間即使沉淀槽液位下降,SLI常開接點斷開,泵2仍運行,直到延時lmin時間到。
同理,當沉淀槽的液位下降到低液位時,SL2的常開接點由接通變為斷開,X03的常開接點斷開,Y31線圈斷開,泵2停、同時X03的常閉接點接通,M103接點產生一下降沿脈沖,使T52線國接通,延時lmin后,T52的常閉接點斷開,Y30線圈斷開,泵1停。在延時lmin期間,即使沉淀槽液位上升,SL2的常開接點接通,泵1仍運行,直到延時lmin時間到。
5、結論
根據油循環系統的要求,采用PLC來實現對系統的控制,并以微機為人機界面。這種監控系統運行可靠,使用壽命長,可實現脫機工作,很好地解決了對工作在惡劣環境系統的監測監控。










