PLC的應(yīng)用實(shí)例

1、主要內(nèi)容 1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.1 概述 圖11.1 恒壓加藥裝置示意圖1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.2 控制原理 計(jì)算公式如式(11.1)所示。 t 式(11.1) 其中為輸出藥劑體積量(ml)，為藥劑流量(ml/s)，t為閥門打開(kāi)時(shí)間(s)。 根據(jù)流體力學(xué)原理，對(duì)于保持不變的管路和藥液，將液位h2控制在一恒定值，體積流量Q就是一恒定值。 控制一定周期內(nèi)加藥電磁閥的動(dòng)作時(shí)間t，就可實(shí)現(xiàn)一定周期內(nèi)的藥液量的控制。1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.3 測(cè)控參數(shù)的確定1 PLC

2、1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.4 控制系統(tǒng)的硬件配置1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.5 控制系統(tǒng)上位軟件開(kāi)發(fā) 選用組態(tài)王6.53作為上位監(jiān)控軟件。軟件的開(kāi)發(fā)步驟為： 1通訊設(shè)備配置 SC09通信適配器連接PLC的編程口和計(jì)算機(jī)的COM1口，操作步驟為：“設(shè)備”“COM1” “新建” “PLC”“三菱”“FX2”“編程口”設(shè)備名稱FX2NPLC 選擇COM1 通信口 設(shè)備指定地址設(shè)為0 圖11.3 組態(tài)王串行口參數(shù)設(shè)置1.5 控制系統(tǒng)上位軟件開(kāi)發(fā)2監(jiān)控畫面的繪制 由組態(tài)軟件的“文件” “畫面” “新建”，創(chuàng)建“操作面板”畫面和“電磁閥標(biāo)定畫面。3監(jiān)控變量的定義 組態(tài)軟件將變量

3、分為實(shí)際變量（由外部設(shè)備得到數(shù)據(jù)）和內(nèi)存變量?jī)煞N，組態(tài)軟件只對(duì)實(shí)際變量計(jì)算點(diǎn)數(shù)，而內(nèi)存變量則不計(jì)入I/O通信點(diǎn)數(shù)。 為了節(jié)省組態(tài)軟件的實(shí)際點(diǎn)數(shù)，預(yù)留一些點(diǎn)供今后擴(kuò)展開(kāi)發(fā)使用，本例子對(duì)開(kāi)關(guān)量采用“數(shù)據(jù)打包”的方式，即將8個(gè)開(kāi)關(guān)量打包在1個(gè)字節(jié)變量?jī)?nèi)。當(dāng)將打包變量從PLC傳到計(jì)算機(jī)時(shí)，需要在計(jì)算機(jī)進(jìn)行解包；同樣將在計(jì)算機(jī)打包的數(shù)據(jù)傳到PLC時(shí)，也需要在PLC進(jìn)行解包。主要監(jiān)控變量如表1.2所示。1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.6 數(shù)據(jù)打包技術(shù)方法介紹 數(shù)據(jù)打包技術(shù)是利用1個(gè)字節(jié)由8位組成、一個(gè)長(zhǎng)整形由4個(gè)字節(jié)組成的規(guī)則，對(duì)開(kāi)關(guān)量或模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行打包、傳送、解包的可逆過(guò)程方法。1.6

4、數(shù)據(jù)打包技術(shù)方法介紹 本例的上位軟件為組態(tài)王和下位機(jī)為FX2N PLC，將M0M7打包到D10，在PLC的編程如圖11.5所示。 在上位軟件對(duì)位打包數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時(shí)，采用 函數(shù) Bit(變量名，位)獲取位狀態(tài)； 函數(shù) BitSet(變量名，位，0或1)對(duì)位進(jìn)行設(shè)置。圖11.5 位數(shù)據(jù)打包的PLC編程1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.7 控制編程 1恒壓控制子程序 藥劑恒壓箱的液位檢測(cè)計(jì)算公式為。 h=p/gd 式(11.3) 式(11.3)作為一個(gè)子程序進(jìn)行編程。 入口地址： D150：壓力變送器采樣值,整型數(shù)；D152：壓力變送器量程上限； D154：藥劑密度； 出口地址： D15

5、6：恒壓箱液位值，浮點(diǎn)數(shù)； 動(dòng)態(tài)地址： D170D179：計(jì)算過(guò)程用，浮點(diǎn)數(shù)； 1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用圖11.6 液位計(jì)算子程序1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用 2液位控制子程序 入口地址： D160：恒壓箱液位實(shí)測(cè)值，浮點(diǎn)數(shù)； D162：液位給定值，單位mm，浮點(diǎn)數(shù)； D164：液位控制允許波動(dòng)范圍，單位mm， 浮點(diǎn)數(shù)； M100：加藥電磁閥開(kāi)關(guān),1為打開(kāi)。 出口地址：M101：恒壓電磁閥控制。M102：控制回路故障報(bào)警 動(dòng)態(tài)地址： D170D179：計(jì)算過(guò)程用，浮點(diǎn)數(shù)； M110M119：計(jì)算過(guò)程用，開(kāi)關(guān)量； 1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用圖11.

6、7 液位控制子程序1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用3加藥量控制子程序 入口地址： D140：加藥流量給定值，浮點(diǎn)數(shù)； D142：藥劑流量系數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)； D144：電磁閥動(dòng)作周期(s)，浮點(diǎn)數(shù)； 出口地址： D146：本次動(dòng)作周期電磁閥打開(kāi)的時(shí)間，整型。 動(dòng)態(tài)地址： D170D179：計(jì)算過(guò)程用，浮點(diǎn)數(shù)； M110M119：計(jì)算過(guò)程用，開(kāi)關(guān)量； 加藥量控制計(jì)算公式： T=QT/60k Q為加藥流量給定值(ml/min)；T為電磁閥動(dòng)作周期；k為藥劑流量系數(shù)(ml/s)。 1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用圖11.8 加藥時(shí)間計(jì)算子程序1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1

7、1.1.8 加藥控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面 操作面板用于各加藥控制點(diǎn)加藥量的設(shè)定、電磁閥開(kāi)關(guān)選擇；電磁閥標(biāo)定畫面用于對(duì)各電磁閥進(jìn)行標(biāo)定。圖11.9 加藥控制系統(tǒng)操作面板畫面 圖11.10 加藥控制系統(tǒng)電磁閥標(biāo)定畫面2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2.1 電子皮帶秤的組成 圖11.11 電子皮帶秤結(jié)構(gòu)圖圖11.12 電子皮帶稱安裝示意圖2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2.2 分布式電子皮帶秤的硬件配置2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2.3 檢測(cè)原理 1、皮帶速度計(jì)算與標(biāo)定 （1）皮帶速度的計(jì)算 皮帶速度計(jì)算公式為式為：V=KVNV/t 式（11.5） V為皮帶速度(m/s)；KV為

8、速度系數(shù)(m)；t為脈沖計(jì)算時(shí)間(s)；NV為t時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)。 （2）速度系數(shù)KV的標(biāo)定 速度系數(shù)KV一般以實(shí)測(cè)值進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定方法為：讓皮帶空轉(zhuǎn)13周，記錄運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的皮帶走過(guò)的長(zhǎng)度L和累計(jì)脈沖數(shù)NV,則速度系數(shù)的計(jì)算公式為:KV=L/NV 式（11.6） 2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2、皮帶物料流量的計(jì)算與標(biāo)定 （1）皮帶物料流量的計(jì)算 空皮帶運(yùn)行時(shí)，PLC得到的重量信號(hào)采樣值為N0；當(dāng)皮帶有物料通過(guò)時(shí)，PLC得到的重量信號(hào)采樣值為N, 則瞬時(shí)物料流量的計(jì)算公式為： 物料流量累計(jì)值QT的計(jì)算公式為：2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用（2）重量系數(shù)KW的標(biāo)定 對(duì)于瞬時(shí)物料

9、流量計(jì)算公式（11.7），N和N0可以通過(guò)PLC采樣得到，而重量系數(shù)KW則需要標(biāo)定獲得。 重量系數(shù)KW一般采用實(shí)物對(duì)照法，即由單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的累積量Q實(shí)與顯示的累積量Q顯進(jìn)行比較計(jì)算，從而得到實(shí)際的重量系數(shù)。其計(jì)算公式為式（11.9）。 2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2.4 計(jì)算編程 1重力信號(hào)采樣 1#4#電子皮帶秤的重力輸入信號(hào)分別接入CH1CH4通道，輸入信號(hào)為4-20mA。采樣值為100個(gè)數(shù)據(jù)的平均值，采樣值放在寄存器D11D14中。編程如圖11.14所示。圖11.14 重力信號(hào)采樣編程2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2脈沖信號(hào)累計(jì) 1#4#電子皮帶秤的脈沖信號(hào)分別接

10、入X0X3端子。脈沖數(shù)放在寄存器D21D24中。編程如圖11.15所示。 圖11.15 采用中斷方式對(duì)測(cè)速器脈沖計(jì)數(shù)子程序2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用3皮帶速度和物料流量計(jì)算子程序 入口地址：D100： 速度系數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)，單位為m；D102: 流量系數(shù)：浮點(diǎn)數(shù)，單位為kg.s；D104： 皮帶速度脈沖計(jì)數(shù)值，浮點(diǎn)數(shù)D106: 重量零點(diǎn)采樣值：浮點(diǎn)數(shù)；D108： 重量實(shí)時(shí)采樣值，浮點(diǎn)數(shù)；D110: 累計(jì)物料量：浮點(diǎn)數(shù)，單位為t。 出口地址：D120: 累計(jì)物料量：浮點(diǎn)數(shù)，單位為t。D122: 皮帶速度，浮點(diǎn)數(shù)，單位為m/s；D124: 物料流量，浮點(diǎn)數(shù)，單位為t/h； M11: 皮帶

11、速度脈沖計(jì)數(shù)值清零標(biāo)志 動(dòng)態(tài)地址： D130D142: 計(jì)算用 2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用圖11.16 電子皮帶秤計(jì)算子程序2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用4四臺(tái)電子皮帶秤計(jì)算中斷程序2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用 下面為1#皮帶秤的計(jì)算中斷程序的編寫。 圖11.17 皮帶秤參數(shù)計(jì)算中斷程序2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2.5 監(jiān)控畫面設(shè)計(jì) 各臺(tái)皮帶秤的數(shù)據(jù)需要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示，同時(shí)需要通過(guò)監(jiān)控畫面對(duì)各臺(tái)皮帶秤進(jìn)行校準(zhǔn)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和檢索。圖11.18 皮帶秤的監(jiān)控畫面主要內(nèi)容 1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)

12、用 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.1 概述 圖11.1 恒壓加藥裝置示意圖1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用1.2 控制原理 計(jì)算公式如式(11.1)所示。 t 式(11.1) 其中為輸出藥劑體積量(ml)，為藥劑流量(ml/s)，t為閥門打開(kāi)時(shí)間(s)。 根據(jù)流體力學(xué)原理，對(duì)于保持不變的管路和藥液，將液位h2控制在一恒定值，體積流量Q就是一恒定值。 控制一定周期內(nèi)加藥電磁閥的動(dòng)作時(shí)間t，就可實(shí)現(xiàn)一定周期內(nèi)的藥液量的控制。1 PLC1 PLC在數(shù)控加藥系統(tǒng)中的應(yīng)用圖11.7 液位控制子程序2 2 PLC在分布式電子皮帶秤中的應(yīng)用2.3 檢測(cè)原理 1、皮帶速度計(jì)算與標(biāo)定 （1）皮帶速度的計(jì)算 皮帶速度計(jì)算公式為式為：V=KVNV/t 式（11.5） V為皮帶速度(m/s)；KV為速度系數(shù)(m)；t為脈沖計(jì)算時(shí)間(s)；NV為t時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)。 （