大学课程设计简述PLC应用与安装维护中应注意问题

1、XXXXXX学院毕业论文（设计）题目简述 PLC 应用与安装维护中应注意的问题学生学号专业班级06电气自动化系院名称工业工程系指导教师二九年六月二十日目录356788PLC8PLC9PLC11PLC121414 15XXXXXX 学院毕业论文（设计）任务书电气自动化专业年级年月日批准专业负责人：发放经手人：1、毕业论文（设计）题目：简述PLC 的应用与安装维护中应注意的问题2、学生完成全部任务期限：年月日3、任务要求：（1）进程要求1）提出选题的初步设想。2）搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料，扩充查阅范围。3）分析、筛选已有的信息资料，提出研究设想与计划。4）向指导教师

2、提出开题报告（见附页）。5）构思论文框架，编写论文提纲，撰写论文初稿。6）提请指导老师审阅，并根据老师的指导意见做进一步修订，装订成册。（2）成果要求1）毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等。书写认真、清楚，字数不少于8000 字。主要包括：前言、摘要、正文内容2）毕业论文应包括：任务书、开题报告、正文（前言、摘要、关键词，正文内容、结语、参考文献）、附录等；书写认真、清楚，字数以 15000 字左右为宜。4、实验（调研）部分内容要求：（ 1）实验

3、内容与论文题目一致，数据真实。（ 2）调研内容详实，调研结论应具备普遍性。5、文献查阅及翻译要求：（ 1）参考文献应与论文内容相一致。（ 2）参考文献不少于 8 篇。（ 3）参考文献的格式参考滨州职业学院毕业论文格式要求。（ 4）翻译文献应与原文内容一致。6、发出日期： 2009 年 6 月 15 日指导教师 ： _（签名）学生：（签名）毕业设计开题报告姓名班级06自动化学号课题名称简述 PLC 的应用与安装维护中应注意的问题课题综述（选题依据及可行性）：PLC 在工业生产中的应用越来越广泛，其干扰问题日益引起人们的重视。本文主要介绍了PLC 应用系统中产生的干扰和生产环境恶劣等，为确保整个系

4、统稳定并适应良好的环境，提出了相对应的解决方案。实施方案（资料准备、数据获取、实施步骤、保障措施）：1、 阅读几本有关PLC 应用的经典教程书籍，掌握一些PLC 必备的基础知识；2、 查阅一些时效性较好的期刊（电子期刊），确定合理的研究方向；3、 考查几个PLC 设备，向维护人员了解一些PLC 的真实情况及其性能参数4、 作好总结和记录及相关资料的整理工作进度计划（按3 月 1 日 7 月 01 日分配时间）：3 月 1 日 30 日提出毕业设计或论文选题的初步设想4 月 1 日 30 日搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料5 月 1 日 15 日提交开题报告( 见附页 )5 月 16 日 6

5、 月 15 日完成毕业设计或论文的初稿，交指导教师审阅6 月 16 日 25 日设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交6 月 29 日 7 月 2 日毕业设计（论文）答辩指导教师意见：签 名：日 期：XXXXXX 学院毕业论文进度表（设计）学生姓名：学号：专业年级 06 电气自动化指导教师：论文题目（设计）简述PLC 应用与安装维护中应注意的问题序号日期工作安排要求108年 3月提出毕业设计或论文选题的初步设想符合实际1 日30 日4月 1日230 日5月 1日315 日5月 15日4 6月 15日6月 16日搜集、整理与毕业设计或论文有关的资料紧靠本专业内容和实习岗位提交开题报告 (

6、见附页 )内容、资料准备充分完成毕业设计或论文的初稿，交指导教师全面、具体、审阅合理设计图纸、说明书、毕业论文的修改完内容正确、合520 日善，理，符合要求并提交给指导老师6月 29日6 7月 02日毕业设计（论文）答辩认真、准确XXXXXX 学院毕业论文（设计）工作指导、检查登记表学生姓名：学号：专业年级：电气自动化指导教师：闫辉论文（设计）题目：简述PLC 的应用与安装维护中应注意的问题序日期指导、检查内容学生签名号注：日期和指导、检查内容由指导教师填写。简述 PLC 的应用与安装维护中应注意的问题摘要可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技

7、术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。但在使用时由于工业生产现场的工作环境恶劣，干扰源众多，如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等通过电磁耦合产生的工频干扰等，都会影响PLC的正常工作管 PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。.尽关键词 ：PLC 、工业控制、抗干扰、接地第一章简述多年来，可编程控制器（以下简称 PLC ）从其产生到现在，

8、实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。第二章PLC 的应用领域目前， PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：1.开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动

9、化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2.工业过程控制在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量）， PLC 采用相应的 A/D 和 D/A 转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。 PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。3.运动控制PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4.数据处理PLC

10、 具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。5.通信及联网PLC 通信含 PLC 间的通信及 PLC 与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。第三章PLC 的应用特点1.可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及

11、开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时PLC可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。2.配套齐全，功能完善，适用性强PLC 发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技

12、术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3.易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC 是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。4.系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。（1）安装与布线动力线、控制线以及 PLC 的电

13、源线和 I/O 线应分别配线，隔离变压器与 PLC 和之间应采用双胶线连接。将 PLC 的 IO 线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。I/O PLC 应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC 应远离动力线（二者之间距离应大于200mm ）。与PLC 装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。 PLC 的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏

14、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.交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。（ 2） I/O 端的接线输入接线输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。输入 /输出线不能用同一根电缆，输入/ 输出线要分开。尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。输出连接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同一类型、同一电压等级的电源。由于 PLC 的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，

15、若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。 PLC 的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。第四章PLC 应用中需要注意的问题PLC 是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输

16、出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证 PLC 的正常运行，要提高 PLC 控制系统可靠性，一方面要求 PLC 生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：工作环境（1）温度PLC 要求环境温度在 055oC ，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。（2）湿度为了保证 PLC 的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85% （无凝露）。（3）震动应使 PLC 远离强烈的震动源，防止振动频率为1055Hz 的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采

17、取减震措施，如采用减震胶等。（ 4）空气避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将 PLC 安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。（ 5）电源PLC 对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC 都有直流24V 输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC 接受到错误的信息。第五章PLC在安装和维护时应注意的问题1.1 PLC的安装PLC适用于大多数工业现场，但它对使

18、用场合、环境温度等还是有一定要求。控制的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所：PLC（ 1）环境温度超过 0 50 的范围；（ 2）相对湿度超过 85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）；（ 3）太阳光直接照射；（ 4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等；（ 5）有打量铁屑及灰尘；（ 6）频繁或连续的振动，振动频率为10 55Hz 、幅度为 0.5mm（峰 - 峰）；（ 7）超过 10g（重力加速度）的冲击。小型可编程控制器外壳的4 个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和

19、标准）轨道固定。DIN 轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可* ，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55C，要安装电风扇，强迫通风。为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器

20、内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏。1.2电源接线PLC供电电源为50Hz、 220V±10%的交流电。FX 系列可编程控制器有直流 24V 输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流 24V 电源。如果电源发生故障，中断时间少于 10ms， PLC工作不受影响。若电源中断超过电源下降超过允许值，则 PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。10ms或对于电源线来的干扰， PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为 1:1 的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。1.3

21、接地良好的接地是保证 PLC可* 工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能接近PLC。1.4直流 24V 接线端使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V 电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的 24V 接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V 端子作

22、传感器电源时， COM端子是直流 24V 地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的 24V 端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。每种型号的 PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下， 24V 电源端子向外供电流的能力可以增加。FX 系列 PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。1.5输入接线PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。输入器件可以是任何无源的触点

23、或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管亮。27-Apr-0927-Apr-09输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起 PLC误动作。RC滤波器，以防若在输入触点电路串联二极管，在串联二极管上的电压应小于管的舌簧开关，串联二极管的数目不能超过两只。4V。若使用带发光二极另外，输入接线还应特别注意以下几点：（ 1）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。（ 2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。（ 3）可编程控制器所能接

24、受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。1.6输出接线（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3 种形式。（ 2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当 PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。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同一类型、同一电压等级的电源。（ 3）由于 PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。（ 4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。（ 5） PLC的输出负载可能产生噪声干