自動化專業(yè)畢業(yè)論文

《自動化專業(yè)畢業(yè)論文》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《自動化專業(yè)畢業(yè)論文（35頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、精品資料 歡迎下載 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 系別（部、分院） 自動控制技術(shù)系 （以下2號宋體，空一行） 班 級 自動化21091 姓 名 胥興興 學(xué) 號 2010103232 課 題 名 稱 活性炭除臭系統(tǒng)設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師 栗小寬 職 稱 高工 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 2013 年 3 月 20 日

2、 目 錄 畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告……………………………………………………………………2 摘要……………………………………………………………………………………6 引言……………………………………………………………………………………7 1． 活性炭除臭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程……………………………………………8 1.1 活性炭除臭系統(tǒng)的構(gòu)成…………………………………………………8 1.2 活性炭除臭系統(tǒng)的電氣控制要求………………………………………9 1.3 活性炭除臭系統(tǒng)的總體方案確定………………………………………9 2． 控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計………………………………………

3、……………10 2.1 西門子PLC通訊的介紹…………………………………………………10 2.2 PLC選型及I/O表的分配………………………………………………14 2.3 PLC外圍電路的設(shè)計與硬件電路圖 ……………………………………14 2.3.1 PLC外圍硬件電路圖………………………………………………15 2.3.2 硬件電路主電路圖及說明………………………………………15 2.4 硬件電路的接線要求………………………………………………18 3. 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計…………………………………………………………19 3.1 軟件設(shè)計思路………

4、……………………………………………………19 3.2 程序流程圖與梯形圖及說明……………………………………………19 4． 抗干擾的設(shè)計…………………………………………………………………31 4.1 設(shè)備選型…………………………………………………………………31 4.2 綜合抗干擾設(shè)計…………………………………………………………31 5．軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試………………………………………………………………33 6． 附錄………………………………………………………………………………33 7. 畢業(yè)設(shè)計總結(jié)……………………………………………………………………35

5、8．參考文獻…………………………………………………………………………36 摘 要 我國大部分鋼鐵廠面臨著加強控制H2S 和NH3排放問題。在各種煙氣治理方法中,活性炭吸附法是唯一一種能脫除煙氣中每一種雜質(zhì)的方法,其中包括SO2、氮氧化物、煙塵粒子、汞、二惡英、呋喃、重金屬、揮發(fā)分有機物及其他微量元素。發(fā)展此類煙氣脫硫脫氮技術(shù),有效控制我國燃煤H2S 和NH3排放,對于國民經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展意義重大。 基于電力電子技術(shù)的發(fā)展，PLC、變頻器、觸摸屏、硫化氫氨氣在線監(jiān)測儀等、防火閥技術(shù)的綜合應(yīng)用，設(shè)計并制風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)。以西門子200為控制器、昆侖通態(tài)觸摸屏為人機

6、界面實現(xiàn)了風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)的自動化控制。實踐證明：系統(tǒng)操作方便、可靠性高。 關(guān)鍵詞：活性炭除臭；PLC；變頻器；觸摸屏、防火閥 引言 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展 ,工業(yè)化和城市化突飛猛進，環(huán)境問題日益嚴(yán)重。我國的空氣污染仍以煤煙型為主,主要污染物是二氧化硫和煙塵. 據(jù)統(tǒng)計，1990年全國煤炭消耗量10.52億噸，到1995年煤炭消耗量增至12.8億噸，二氧化硫排放量達2232萬噸。超過歐洲和美國，居世界首位。1997年，二氧化硫排放總量為2346萬

7、噸，比1995年增加114萬噸，煙塵排放總量為1873萬噸，比1995年減少111萬噸。由于我國部分地區(qū)燃用高硫煤，燃煤設(shè)備未能采取脫硫措施，致使二氧化硫排放量不斷增加，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。伴隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展仍在不停的快速增長著。 基于電力電子技術(shù)的發(fā)展，PLC、變頻器、觸摸屏、硫化氫氨氣在線監(jiān)測儀等、防火閥技術(shù)的綜合應(yīng)用，設(shè)計并制風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)。以西門子200為控制器、昆侖通態(tài)觸摸屏為人機界面實現(xiàn)了風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)的自動化控制。實踐證明：系統(tǒng)操作方便、可靠性高。 采用可編程控制器﹙PLC﹚控制的系統(tǒng)優(yōu)勢有，1.可靠性高，活性炭除臭系統(tǒng)以 PLC控制器為核心，系統(tǒng)具備高可靠性和強抗

8、干擾性等特點，對環(huán)境要求不高,適用于惡劣環(huán)境中工作。2.配置靈活，PLC在組態(tài)系統(tǒng)時具有極大的靈活性，具有極強的處理能力，以及大的I/O容量。當(dāng)現(xiàn)場控制要求發(fā)生變化時，只需改變程序即可，因此能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同規(guī)模、不同功能的控制系統(tǒng)，即可控制一臺單機，又可控制一條生產(chǎn)線；既可現(xiàn)場控制，又可遠程控制。3.設(shè)備擴展性強，PLC有很強的組網(wǎng)和擴展能力，今后可以很方便添加新設(shè)備和皮帶控制。從而避免了以前上一套設(shè)備需更換一套控制設(shè)備的弊端，節(jié)省了大量人力和財力。4.維護方便，模塊連接采用插拔式接線端子排，更換、維護非常方便。 1．

9、活性炭除臭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作過程 1.1 活性炭除臭系統(tǒng)的構(gòu)成 活性炭除臭系統(tǒng)是由十萬風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)及兩千風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)兩部分組成： 十萬風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制點明細 名稱 數(shù)量 功率 備注 除臭風(fēng)機 1 110KW 380V 消防排煙風(fēng)機 1 22KW 280℃排煙防火閥 1 DC24V+-10%，0.7A+-10% 微動開關(guān)接點容量AC380V3A 70℃電動防火閥 1 DC24V+-10%，0.7A+-10% 微動開關(guān)接點容量AC380V3A 硫化氫在線監(jiān)測儀 2 220V電源 探測感應(yīng)器和顯示儀 氨氣在線監(jiān)測儀 2 2

10、20V電源 探測感應(yīng)器和顯示儀 兩千風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制點明細 名稱 數(shù)量 功率 備注 除臭風(fēng)機 1 4kw 380V 電動閥門 2 DC24V+-10%，0.7A+-10% 微動開關(guān)接點容量AC380V3A 臭氧發(fā)生器 1 2KW 硫化氫在線監(jiān)測儀 2 220V電源 探測感應(yīng)器和顯示儀 氨氣在線監(jiān)測儀 2 220V電源 探測感應(yīng)器和顯示儀 1.1.1防火閥認(rèn)識 電動防火閥　　 安裝在通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管道上，平時呈開啟狀態(tài)，火災(zāi)時當(dāng)管道內(nèi)煙氣溫度達到70度時關(guān)閉，并在一定時間內(nèi)能滿足漏煙量和耐火完整性要求，起隔煙阻火的作

11、用。 　　 （1）閥門平時處于常開狀態(tài)，當(dāng)氣流溫度達到70℃時，溫感器動作，閥門關(guān)閉； （2）可通過DC24V電源使閥門關(guān)閉； （3）手動關(guān)閉或手動復(fù)位； （4）0～90范圍內(nèi)手動調(diào)節(jié)葉片開啟度；（調(diào)節(jié)型） （5）輸出閥門關(guān)閉信號，可與其它防火設(shè)備聯(lián)鎖。 　　 優(yōu)點： 　　 1）漏風(fēng)量低，氣密性能好. 　　 2）電動開啟消耗電流小. 　　 3）防腐性能強，使用壽命長。 　　 4）執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動靈活。反饋、聯(lián)鎖信號準(zhǔn)確。 　　 主要功能、特點 　　 1）輸入DC24V電信號、電磁鐵動作、閥門迅速開啟。 　　 2）手動關(guān)閉，手動復(fù)位開啟。 　　 3）可輸出閥門開關(guān)閉信號及

12、聯(lián)鎖控制信號。 防火閥是安裝在中央空調(diào)送、排風(fēng)或著單純的室內(nèi)送、排風(fēng)管道上的，室內(nèi)起火后防火閥的易熔桿在達到70時熔斷，防火閥關(guān)閉，主要作用是為了一間房間起火后不讓火源和煙通過管道串通到別的房間去。排煙防火閥的安裝在排煙管道上的，排煙防火閥平時關(guān)閉，房間起火后排煙風(fēng)機啟動，同時排煙防火閥打開，對起火房間排煙，以達到人員能夠及時逃脫時不受煙的傷害，火勢過大時，火苗會通過排風(fēng)口進入排煙管道，此時排煙防火閥上的280易熔桿熔斷，排煙防火閥關(guān)閉，同時給出信號排煙風(fēng)機關(guān)閉。 防火閥關(guān)閉，主要作用是為了一間房間起火后不讓火源和煙通過管道串通到別的房間去。排煙防火閥的安裝在排煙管道上的，排煙防火

13、閥平時關(guān)閉，房間起火后排煙風(fēng)機啟動，同時排煙防火閥打開，對起火房間排煙，以達到人員能夠及時逃脫時不受煙的傷害，火勢過大時，火苗會通過排風(fēng)口進入排煙管道，此時排煙防火閥上的280易熔桿熔斷，排煙防火閥關(guān)閉，同時給出信號排煙風(fēng)機關(guān)閉。 1.2 活性炭除臭系統(tǒng)的電氣控制要求 要求在兩臺西門子200之間，用通訊的方式使兩臺PLC控制柜的操作可以在一塊昆侖通態(tài)的觸摸屏上實現(xiàn)控制別且監(jiān)控。 其中十萬風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制要求如下： 1.2.1十萬風(fēng)量活性炭除臭控制系統(tǒng)控制要求 1.2.11就地控制箱控制十萬風(fēng)量活性炭除臭設(shè)備的開/關(guān)/暫停（箱子上帶有開、關(guān)、停的指示燈及各個故障指示燈）。 1.

14、2.12除臭設(shè)備總柜帶有轉(zhuǎn)換開關(guān)（自動/手動）。轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動檔上：控制系統(tǒng)按設(shè)定的程序自動運行。轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動擋上：1個就地控制箱控制對應(yīng)的十萬風(fēng)量活性炭除臭設(shè)備的開、關(guān)、暫停。監(jiān)控總柜并配置1個總的中央控制室遠程監(jiān)測的信號接口。 1.2.13連鎖： 所有電器都有反饋信號到PLC. 1）除臭設(shè)備在垃圾電廠進行檢修時運行。一般情況下，70℃電動防火閥和280℃電動防火閥都為常閉狀態(tài)。當(dāng)檢修時，70℃電動防火閥開啟，除臭風(fēng)機啟動，進風(fēng)口和出風(fēng)口兩套硫化氫和氨氣在線監(jiān)測儀啟動。此時280℃電動排煙防火閥和消防排煙風(fēng)機為關(guān)閉狀態(tài)。70℃電動防火閥和280℃電動排煙防火閥的開關(guān)都能遠程控制。

15、2）當(dāng)電廠沒有進行檢修，除臭設(shè)備處于停止?fàn)顟B(tài)。此時垃圾池內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，280℃電動排煙防火閥開啟，消防排煙風(fēng)機啟動。當(dāng)280℃電動排煙防火閥熔斷，消防排煙風(fēng)機關(guān)閉。（備注：當(dāng)手動火災(zāi)報警時，遠程控制室能關(guān)閉280℃電動排煙防火閥） 3）當(dāng)電廠進行檢修，除臭設(shè)備在運行狀態(tài)。此時垃圾池內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，70℃電動防火閥關(guān)閉，風(fēng)機停止。280℃電動排煙防火閥開啟，消防排煙風(fēng)機啟動。當(dāng)280℃電動排煙防火閥熔斷，消防排煙風(fēng)機關(guān)閉。（備注：當(dāng)手動火災(zāi)報警時，遠程控制室能關(guān)閉280℃電動排煙防火閥） 1.2.2兩千風(fēng)量活性炭除臭系統(tǒng)控制要求 1.2.21就地控制箱控制兩千風(fēng)量活性炭設(shè)備的開/關(guān)暫停（箱子上帶

16、有開、關(guān)、停的指示燈及各個故障指示） 1.2.22除臭設(shè)備總柜帶有轉(zhuǎn)換開關(guān)（自動/手動）。轉(zhuǎn)換開關(guān)在自動檔上：控制系統(tǒng)按設(shè)定的程序自動運行。轉(zhuǎn)換開關(guān)在手動擋上：1個就地控制箱控制對應(yīng)的十萬風(fēng)量活性炭除臭設(shè)備的開、關(guān)、暫停。監(jiān)控總柜并配置1個總的中央控制室遠程監(jiān)測的信號接口。 1.2.23連鎖 所有電器信號反饋到PLC。 1）除臭設(shè)備為常開狀態(tài)，除臭停止時，電動閥門關(guān)閉。當(dāng)除臭設(shè)備啟動，進風(fēng)口和出風(fēng)口電動閥門開啟，除臭風(fēng)機啟動。 2）當(dāng)除臭設(shè)備活性炭吸附飽和，出風(fēng)口硫化氫氨氣在線監(jiān)測儀檢測到出口臭氣濃度偏高，根據(jù)檢測儀上的數(shù)據(jù)，手動開啟臭氧發(fā)生器，對飽和活性炭進行再生，根據(jù)監(jiān)測儀上的數(shù)

17、據(jù)，手動關(guān)閉臭氧發(fā)生器。 1.3 活性炭除臭系統(tǒng)的總體方案確定 活性炭除臭系統(tǒng)控制可采用PLC控制與傳統(tǒng)采用繼電器控制兩種控制方法，兩種控制方法的比較如下： 1) 方式：繼電器的控制是采用硬件接線實現(xiàn)的，是利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。 2) 速度：繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現(xiàn)象。PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴(yán)格同步，無抖動。

18、 3) 控制：繼電器控制系統(tǒng)是靠時間繼電器的滯后動作實現(xiàn)延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時間困難。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時間方便，不受環(huán)境影響。 通過對兩種控制方式的比較，PLC控制方式控制效果比較好，可實現(xiàn)皮帶運輸機的自動化；而采用繼電器控制方式，這種控制方式還停留在人工操作，效果也就不是很明顯。為此采用PLC控制皮帶運輸機是一個很好的選擇。 而PLC控制方式又分集中控制和分散控制兩塊。集中控制就是一臺多個I/O點PLC控制多臺設(shè)備，實行的是一對多的控制方式；分散控制是多臺PLC，而每臺的PLC的I/O點相

19、對來說就比較少，實現(xiàn)的是多對多的控制方式。 兩者的優(yōu)缺點比較如下表1：表1 方案比較 方案 優(yōu)點 缺點 一 控制集中、緊湊、易于安裝、占地少、費用少。 一旦故障影響全裝置、運行時難于維護。 二 控制分散、互不影響、便于維護。 占地較大、費用略高。 考慮到控制成本，占地等綜合因數(shù)還是采用PLC集中控制方式較為合理。 結(jié)合PLC控制與集中控制，本篇論文對活性炭除臭系統(tǒng)就采用PLC集中控制方案。 2．控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 2.1 西門子PLC通訊的介紹 2.1.1配置

20、如下： 2.1.21STEP7 V4.0新建工程（此處為主站） 2.1.22使用編程電纜為A，B機進行時PLC地址嗎，波特率進行設(shè)置，現(xiàn)在為主站（A機）的地址設(shè)置為1，波特率使用9.600,從站（B機）地址為2.波特率9.600（主從的波特率要一致，而且設(shè)置越高越好）。打開編程軟件，單機軟件左邊系統(tǒng)快（如圖1-3處），分別設(shè)置端口0 1處的地址，設(shè)置完成后點擊確認(rèn)保存，如下圖 2.1.23點擊圖1中的1處------2處，出現(xiàn)下圖 2.1.24在上圖中需要配置幾項網(wǎng)絡(luò)讀寫操作，本例程為2個PLC并根據(jù)項目要求（I/O口分配），只需要2項即可即主寫從，從寫主。 2

21、.1.25點擊下一步，出現(xiàn)下圖 圖中1處，可以改變的主站對從站的讀寫命令，2處為下一項操作（也是為改變的讀寫命令） 2.1.26處為存儲地址， 在本例中，第1項為主站對從站的寫入命令，存儲地址為主站VB1000對從站的VB1000 第2項為從站對主站的寫入命令，存儲地址為主站VB1020對從站的VB1020.在例程中可以看到。此處不在一一圖示 2.1.27操作完成后，點擊下一步出現(xiàn)下圖 2.1.28這里點擊建議地址，程序會自動建議一個大小適合并且未使用的V存儲區(qū)地址范圍 2.1.29單機下一步全部配置完成，向?qū)樗x的配置生成項目組件，修改或確認(rèn)圖中個欄目后，點擊完成。

22、配置結(jié)束 2.2 PLC選型及I/O表的分配 2.2.1主站I/O地址分配表 輸入 對應(yīng)外圍設(shè)備 輸出 對應(yīng)外圍輸出設(shè)備 I0.0 手自動轉(zhuǎn)換 Q0.0 除臭風(fēng)機 I0.1 檢修 Q0.1 KM1 I0.2 280℃閥開 Q0.2 KM2 I0.3 281℃閥關(guān) Q0.3 KM3 I0.4 70℃閥開 Q0.4 排煙防火閥 I0.5 70℃閥關(guān) Q0.5 電動防火閥 I0.6 消防排煙風(fēng)機 Q0.6 硫化氫監(jiān)測儀 I0.7 急停 Q0.7 氨氣監(jiān)測儀 I1.0 除臭風(fēng)機 Q1.0 故障指示 I1.1 自動

23、啟動開關(guān) Q1.1 運行指示 I1.2 280℃熔絲 I1.3 70℃熔絲 I1.4 除臭風(fēng)機變頻故障 I1.5 消防風(fēng)機過載 I2.0 70℃閥開到位 I2.1 70℃閥關(guān)到位 I2.2 280℃閥開到位 I2.3 280℃閥關(guān)到位 2.2.2從站I/O地址分配表 輸入 對應(yīng)外圍設(shè)備 輸出 對應(yīng)外圍輸出設(shè)備 I0.0 手自動轉(zhuǎn)換 Q0.0 除臭風(fēng)機 I0.1 自動啟停 Q0.1 電動閥門1 I0.2 檢修 Q0.2 電動閥門2 I0.3 除臭風(fēng)機啟動 Q

24、0.3 臭氧發(fā)生器 I0.4 除臭風(fēng)機停止 Q0.4 硫化氫監(jiān)測儀1 I0.5 電動閥門1開 Q0.5 硫化氫監(jiān)測儀2 I0.6 電動閥門1關(guān) Q0.6 氨氣檢測儀1 I0.7 急停 Q0.7 氨氣監(jiān)測儀2 I1.0 電動閥門2開 Q1.0 故障指示 I1.1 電動閥門2關(guān) Q1.1 運行指示 I1.2 臭氧發(fā)生器開 I1.3 臭氧發(fā)生器關(guān) I1.4 閥門1熔絲 I1.5 閥門2熔絲 2.3 PLC外圍電路的設(shè)計與硬件電路圖 2.3.1 PLC主站外圍硬件電路圖 2.3.2

25、主站硬件電路主電路圖及說明 2.3.3 PLC從站站外圍硬件電路圖 2.3.4 主站硬件電路主電路圖及說明 2.4硬件電路的接線要求 在硬件電路圖的基礎(chǔ)上，對一些相關(guān)的控制接線做一些要求： 1）采用“遠程集中”控制，完全由PLC按照工藝要求來啟動控制系統(tǒng)上各個設(shè)備。 2）電動機容量小于10KW或其容量不超過電源變壓器容量15%~20%，可實行直接啟動 3）交流接觸器的容量根據(jù)電機功率來選取，所有接觸器線圈電壓均為AC220V。 4）所有電機都配有相應(yīng)的低壓電器保護；具有短路、過載、過電流、斷相等保護功能。 5）電控系統(tǒng)采用三相四線制供電系統(tǒng)。 6）PLC的

26、故障輸出端直接接到AC220V報警器。 3．控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 3.1軟件設(shè)計思路 根據(jù)加工工藝要求和用戶使用需要，同時考慮到各設(shè)備的安全性、故障保護與報警運行狀態(tài)顯示的要求，以及實現(xiàn)系統(tǒng)各設(shè)備協(xié)調(diào)工作功能，用梯形圖語言編制整個控制程序。是設(shè)備可以安全穩(wěn)定的運行下去。 3.2 程序流程圖與梯形圖及說明 從站 4.擾的設(shè)計 4.1設(shè)備選型 在選擇設(shè)備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標(biāo)，如共模擬制比、差模擬制比，耐

27、壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實績。 在選擇國外進口產(chǎn)品要注意：我國是采用220V高內(nèi)阻電網(wǎng)制式，而歐美地區(qū)是110V低內(nèi)阻電網(wǎng)。由于我國電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點電位漂移大，地電位變化大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對系統(tǒng)抗干擾性能要求更高，在國外能正常工作的PLC產(chǎn)品在國內(nèi)工業(yè)就不一定能可靠運行，這就要在采用國外產(chǎn)品時，按我國的標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13926）合理選擇。 4.2 綜合抗干擾設(shè)計 PLC（可編程序控制器）是以微處理器為核心，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。

28、具有控制功能強，可靠性高，使用靈活方便，易于擴展等優(yōu)點而應(yīng)用越來越廣泛。在冶金、交通、化工、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，被成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的三大支柱之一。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。故障也就大大降低。盡管PLC在設(shè)計制造時已采取了很多措施，使它對工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng)，但是為了確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使PLC有良好的工作環(huán)境條件，并采取必要的抗干擾措施。 1)PLC控制系統(tǒng)干擾的主要來源及途徑 　1.1)電源的干擾。 　PLC系統(tǒng)控制的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由

29、于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾，空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi)，就會收到輻射干擾，而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行。 1.2）信號線引入的干擾。 　與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外，總會有外部干擾信號侵

30、入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。 　1.3）接地系統(tǒng)的干擾。 　接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴(yán)重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。 1.4）變頻器干擾。 　　一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。 2抗干擾的措施 　2.1） 電源干擾

31、的抑制。 　一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源、動力線和信號線走線要更加合理等等，對電源變壓器、中央處理器、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性良好的材料進行屏蔽處理，以防止外界干擾信號的影響。電源調(diào)整與保護:電源波動造成電壓畸變或毛刺，將對PLC及I/O模塊產(chǎn)生不良影響。對微處理器核心部件所需要的＋5V電源采用多級濾波處理，并用集成電壓調(diào)整器進行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。盡量時電源線平行走線，時電源線對地呈低阻抗，以減少電源噪聲干擾。其屏蔽層接地方式不同，對干擾抑制效果不一樣，一般次級線圈不能接地。輸入、

32、輸出線應(yīng)用雙絞線且屏蔽層應(yīng)可靠接地，以抑制共摸干擾。此外可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路等。 　2.2） 信號線引入的防干擾措施。 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙絞線連接。將PLC的I/O線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。此外利用信號隔離器解決干擾問題也是很理想的辦法，其原理是首先將PLC接收的信號，通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換，然后通過光感或磁

33、感器件進行隔離轉(zhuǎn)換，然后再進行解調(diào)變換回隔離前原信號或不同信號，同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨立。只要在有干擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種隔離器，就可有效解決干擾問題。 　 2.3）正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。 良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。在PLC控制系統(tǒng)中，具有多種形式的“接地”，主要有： （1）信號地。輸入端信號元件的地； （2）交流地。交流供電電源的N線； （3）屏蔽地

34、。為防止靜電和磁場感應(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬絲網(wǎng)，通過專門的銅導(dǎo)線將其接入地下； （4）保護地。將機器設(shè)備的外殼或設(shè)備內(nèi)獨立器件的外殼接地，用于保護人身安全和防止設(shè)備漏電。 　為了抑制附加在電源及輸入、輸出端的干擾，應(yīng)對PLC系統(tǒng)進行良好的接地。一般情況下，接地方式與信號頻率有關(guān)，當(dāng)頻率低于1MHz時，可用一點接地；高于10MHz時，采用多點接地；在1～10MH之間時，通常情況下，PLC控制系統(tǒng)采用一點接地，將所有地線端子和最近接地點相連接，以獲得最好的抗干擾能力。接地線截面積不能小于2mm2，接地電阻不能大于100Ω，接地線使用專用地線。 　2.4）變頻器干擾的抑制。 （1）加隔離變壓器

35、，主要是針對來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。 （2）使用濾波器，濾波器具有較強的抗干擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。 （3）使用輸出電抗器，在變頻器到電動機之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其他設(shè)備正常。 3)結(jié)論 　　 PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個十分復(fù)雜的問題，因此在抗干擾設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作。隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用PLC也成為其發(fā)展的重要因素。在不久的將來，PLC會有

36、更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，通過完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求，PLC作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。 5．軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 由于實驗室沒有相應(yīng)的實物控制模型(活性炭除臭系統(tǒng))，因此，在調(diào)試系統(tǒng)控制程序時，所有的輸入信號均用開關(guān)信號和復(fù)位按鈕來代替，所有的輸出均用指示燈來表示。調(diào)試時，首先按控制系統(tǒng)PLC接線圖完成硬件接線，并仔細檢查接線是否有誤，特別要注意接線時不能出現(xiàn)短路、斷路及反接等情況，否則會造成硬件損壞及人身意外。 開始程序調(diào)試：首先將PLC控制程序?qū)懭氲絇LC機器中，再選

37、擇監(jiān)控狀態(tài)，使PLC處于“RUN”狀態(tài)，然后逐按下按鈕，觀察有沒有進行累加幣值；或按選擇按鈕，觀察輸出指示燈是否按預(yù)計效果閃滅，并通過監(jiān)控狀態(tài)觀察程序的運行過程及輸入輸出信號、內(nèi)部描述實際出現(xiàn)的問題及解決方案。對報警部分進行調(diào)試，只需給相應(yīng)的輸入端口信號，然后相應(yīng)的指示燈變亮即可。要對照設(shè)計控制要求，逐一檢驗設(shè)計功能是否能有效的實現(xiàn)，并對程序進行改進和完善。 例如，調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)重復(fù)線圈問題，需將程序進行合并，避免重復(fù)線圈等等?？偠灾?，對程序必須要反復(fù)調(diào)試，不斷改進，以獲得既完全實現(xiàn)功能，而又簡單、嚴(yán)謹(jǐn)性高的PLC控制程序。 6． 附錄 觸摸屏畫面

38、7. 畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 業(yè)論文是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的活性炭除臭控制系統(tǒng)設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的

39、。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力和更強理解力。 通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)PLC方面的知識，在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。 過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次

40、課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的幫助下，終于游逆而解。在 今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠不可能得到社會及他人對你的認(rèn)可！ 課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設(shè)計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認(rèn)識。通過這次課程設(shè)計，我了解

41、了PLC的工作原理，也懂得了怎樣去設(shè)計一個PLC系統(tǒng)使其實現(xiàn)。 我認(rèn)為，在這學(xué)期的實驗中，不僅提高了獨立思考的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在課程設(shè)計的過程中，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實踐，再學(xué)習(xí)、再實踐。這對于我 們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結(jié)束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。 回顧起此課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以

42、學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 實驗過程中，也對團隊精神的進行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。果然是團結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最終完美的結(jié)果。 此次設(shè)計也讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時

43、請教或上網(wǎng)查詢，只要認(rèn)真鉆研，動腦思考，動手實踐，就沒有弄不懂的知識，收獲頗豐。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。比如我的設(shè)計還有很多的不足之處，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行。 在即將畢業(yè)之際，畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，我想借此機會對關(guān)心和支持我的所有人表示感謝！ 在此，我還要感謝在一起愉快的度過全體同學(xué)， 感謝我的室友們，從遙遠的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽

44、，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 大學(xué)生活即將結(jié)束，我感到自己樹立了正確的世界觀、人生觀、價值觀。在此，我將感謝輔導(dǎo)老師，是他們教會我做人的道理。 特別要感謝電氣工程系的各位老師尤其是我的指導(dǎo)老師和何偉老師，他的勞心勞力，在他的悉心指導(dǎo)下，我才得以完成畢業(yè)設(shè)計。另外，在整個設(shè)計的過程中，還得到了其他同學(xué)的真誠幫助，在此一并表示感謝！ 回顧這兩年多的學(xué)習(xí)和生活，還有許多的朋友和同學(xué)在各個方面給予了我很多的幫助和支持，讓我堅持到了最后。在此我要感謝所有關(guān)心和愛護我的人，今后我會繼續(xù)努力，不辜負(fù)您們對我的期望！ 8． 參考文獻 1

45、.《可編程序控制器原理及應(yīng)用》 趙金榮主編 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2003 2.《可編程序控制器教程》 王兆義主編 機械工業(yè)出版社2002 3.《工廠電氣控制技術(shù)》 方承遠主編 機械工業(yè)出版社 4.《現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù)》 王永華主編 北京航空航天大學(xué)出版社 5.《電氣與可編程序控制器技術(shù)》 湯以范主編 機械工業(yè)出版社2003 7.《SIMATIC S7-200可編程序控制器CPU22X系統(tǒng)手冊》 西門子（中國）有限公司 B主要參考文獻的題錄及摘要 [1] 汽車工

46、程手冊編輯委員會編.汽車工程手冊(設(shè)計篇)[M].人民交通出版社，2001. 《汽車工程手冊：設(shè)計篇》是由汽車界上千名技術(shù)專家、教授花費多年精力編寫的我國汽車行業(yè)第一部工具書。本套書共分五冊——基礎(chǔ)篇、設(shè)計篇、試驗篇、制造篇、摩托車篇。 　　本冊為設(shè)計篇，共分十三章，分別是：商品規(guī)劃、造型設(shè)計、發(fā)動機、傳動系、制動裝置、轉(zhuǎn)向系、綜合控制系統(tǒng)、車身、懸架、附屬設(shè)備、車橋輪船車輪、先進設(shè)計技術(shù)、汽車產(chǎn)品的新發(fā)展。 [2] 余強，陳蔭三.在主動懸架系統(tǒng)中作用力產(chǎn)生裝置模型的建立及性能分析[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報.2001,21(1):103-105. 本文在對液壓工作缸的工作過

47、程及狀態(tài)進行分析的基礎(chǔ)上 ,建立了液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ,并對它的動態(tài)特性進行分析 ,確定了它對主動懸架系統(tǒng)的適應(yīng)性 ,為主動懸架系統(tǒng)的實現(xiàn)以及控制系統(tǒng)的正確設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。 [3] 丁科.車輛主動懸架自適應(yīng)控制及智能控制研究[D].北京：北京理工大學(xué)，2001. 本文針對車輛主動懸架系統(tǒng)具有大量非線性環(huán)節(jié)，并且難以建立其精確數(shù)學(xué)模型的特點進行了深入地研究。首先，對主動懸架系統(tǒng)中常見的幾種控制方法進行了理論分析和算法研究，包括自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制等，并且著重闡述了自適應(yīng)控制在主動懸架系統(tǒng)中的應(yīng)用。理論研究的結(jié)果表明，對于車輛油氣懸架系統(tǒng)這一具有許多不確定性因素的復(fù)雜系統(tǒng)，完全可以采用自

48、適應(yīng)控制來減小不確定因素的影響，提高車輛懸架系統(tǒng)的減振性能。 其次，在理論研究的基礎(chǔ)之上，分別以1/4車二自由度懸架系統(tǒng)模型為控制對象進行了主動懸架自適應(yīng)控制算法的計算機仿真。仿真實驗的結(jié)果說明，對于不同的路面激勵，自適應(yīng)控制都明顯地抑制了車體振動。因此，車輛主動懸架系統(tǒng)自適應(yīng)控制是可行的和有效的。 [4] 劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社，2001. 本書全面而系統(tǒng)地介紹了汽車設(shè)計理論與方法。內(nèi)容主要有：汽車設(shè)計理論與設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，汽車設(shè)計的內(nèi)容、特點、設(shè)計過程與發(fā)展趨勢，汽車的產(chǎn)品型號，汽車的總布置設(shè)計，汽車零件的載荷與計算工況和計算方法，汽車各系統(tǒng)、各

49、總成及主要零部件的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算以及各總成的試驗等 [5] 陳立平，張去清，任衛(wèi)群，覃剛等.機械系統(tǒng)動力學(xué)分析及 ADAMS 應(yīng)用教程 本書介紹了虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機技術(shù)的特點、內(nèi)容及其應(yīng)用，機械系統(tǒng)動力學(xué)分析與仿真在數(shù)字化功能樣機中的重要作用，以及多體系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論，主要包括多剛體系統(tǒng)動力學(xué)建模、多柔體系統(tǒng)動力學(xué)建模、多體系統(tǒng)動力學(xué)方程求解及多體系統(tǒng)動力學(xué)中的剛性(Stiff)問題，并進一步介紹了ADAMS軟件的基本算法，包括ADAMS建模中的概念、運動學(xué)分析算法、動力學(xué)分析算法、靜力學(xué)分析及線性化分析算法，以及ADAMS軟件積分器介紹。 [6] 冀杰，李以農(nóng)，鄭玲，羅銘剛.汽車主動懸架幾種控制策略的比較研究[J].機械科學(xué)與技術(shù)，2006,25(6):647-650. 根據(jù)汽車二自由度主動懸架模型，結(jié)合振動控制的理論和技術(shù)，著重研究了被廣泛應(yīng)用的模糊控制、最優(yōu)控制和模糊PID控制，并利用MATLAB進行仿真，與被動懸架進行了比較。 [7] 諸靜等.模糊控制原理與應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社，2005，1.