余热再生干燥机设计

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1、第1章PLC的有关知识1.1PLC基础知识简介在口动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC,本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一些简介。在工业生产过程屮，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及人量离散量的数据采集。传统上，这些功

2、能是通过气动或屯气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC）,现在，仍常常将PLC简称PC。PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IE

3、C）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用來在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。上枇纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30〜40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接II能力和网络能力得到大幅度提高,

4、PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具冇通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示而板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照-•定规则组合配置。CPU是PLC的核心，起

5、神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送來的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥冇关的控制电路。CPU主要出运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元述包括外围芯片、总线接口及冇关电路。内存主耍用于存储程序及数据，是PLC不可缺少

6、的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对齐部分的工作机制述是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPUI作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由農荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥卜•工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重耍参数，它们决定着PLC的工作速度，10数量及软件容量等，因此限制着控制规模。1.1PLC的硬件设施PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC

7、的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输岀模块相反。I/O分为开关量输入（DI）,开关量输出（D0）,模拟量输入（AI）,模拟量输出（A0）等模块。开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按信号类型分,有电流型、电压型等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除

8、了上述通用IO外，还有特殊10模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。PLC电源用于为PLC各模块的集成电路捉供工作电源。同时，有的述为输入电路捉供24V的工作屯源。屯源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC）,•直流电源（常用的为24VAC