可编程控制器PLC在微波测湿控制系统中的应用分析.doc

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1、本科生毕业论文（设计）题目：可编程控制器在微波测湿控制系统中的应用研究容摘要本文介绍了以三菱FX系列可编程控制器（又称PLC）为控制系统，选用三菱FX2N-4ADA/D转换模块、英国HYDRONIX微波测湿仪等元器件组成的湿度控制系统，实现了PLC技术在干性混泥土湿度的控制。分析和比较单片机控制和PLC控制的优缺点，结合实际情况，设计出一套以PLC为大脑的控制系统，通过改变控制方式来达到提高工作效率，减少故障的发生概率，同时针对改造过程中所出现的问题提出了解决的方法。关键词：可编程控制器；A/D转换模块；微波测湿系统；混凝土湿度控制目录容摘要I引言1

2、1问题的提出与分析22解决问题的要求及主要元器件的选择32.1对新系统提出的几点要求32.2湿度检测探头与控制系统的选择33系统方案的设计53.1电器元件选用说明及元件功能53.2总体方案设计示意图73.3测湿控制器的组成74系统硬件的设计与安装84.1操作面板的设计84.2PLC安装设计84.2.1PLC工作环境的要求84.2.2PLC的安装94.3HYDRO-MIXV探头的安装94.4湿度显示仪表AS154的安装设置104.4.1按键功能说明104.4.2AS154调校114.5电气安装接线124.6其它硬件设备具体选用型号,安装位置125程序的

3、设计135.1程序设计的思路135.2控制方法135.2.1手动控制135.2.2半自动控制135.2.3全自动135.3自动控制流程图145.4PLCI/O分配145.5编程说明156系统的调试256.1检查接线256.2上电试验256.3调试过程中碰到的问题257结论268致27参考文献28附录1:电气接线图29附录2:硬件设备具体选用表32附录3:主要软元件表33附录4:控制面板34附录5程序指令表35引言可编程序控制器，英文为programmablecontroller简称PC，又称PLC，是以微电子技术、自动控制技术和通讯技术相结合的一种新

4、型的、通用的自动控制装置。多年来，PLC从其产生到现在，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。PLC的编程类似继电控制梯型图，且具有在线修改能力，功能易于扩展。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。1问题的提出与分析公司现状：公司有一台里立轴式搅拌站，采用时间继电器控制混泥土的加水时间。原系统在运行中存在的问题：原系统采用

5、改变水泵的开启时间来控制混凝土水分的含量，由于沙，粒等原料为露天堆放，其含水率随气候和时间的不同变化很大，尤其在夏天晴雨交替更加明显。加上公司生产所采用的是干硬性混凝土，对含水率要求比较高，混凝土中水多了产品表面塌陷，缺棱少角，合格率低，水少了，表面粗糙，容产生裂纹，强度降低。所以用时间继电器加水无法满足要求，一直采用人工点动加水，然后用手抓取混凝土，检查湿度，凭经验控制混凝土的含水率，效率低，误差大，针对上述情况，经公司领导研究决定，要求拿出方案解决混凝土加水难的问题。2解决问题的要求及主要元器件的选择2.1对新系统提出的几点要求经过与生产人员、品

6、质部人员的商讨，对新系统提出几点要求:a:湿度可设定b:有湿度显示c:湿度误差要求≤0.2％d:操作简单2.2湿度检测探头与控制系统的选择目前混凝土在线湿度检测的方法大致有电阻法，电容法，红外线法，微波法等几种。表2.1是测湿方法优、缺点的比较:表2.1测湿方法优、缺点的比较测湿方法优点缺点电阻法，电容法价格便宜精度低（因为湿料的导电率不仅与含水率有关，而且与水中所含盐类离子浓度有关）红外线法精度高价格贵，测量精度受周围环境温度的影响微波法精度高，不受材料颜色，温度，颗粒和像盐分等污染的影响价格高通过对优、缺点的分析与比较,决定采用微波测湿传感器。控

7、制系统的选择在现代工业化中，随着大规模电路的出现，单片机的功能变得强大，它在各个领域的应用也得到迅猛的发展，具有体积少，功耗小等优点广泛应用于智能仪表，过程控制，机电一体化中，但抗干扰能力差、对软、硬设计要求高。由于湿度控制器安装在搅拌机控制室，周围有如搅拌主机，提升电机等大功率电机，对其改造存在不利因素。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，部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成的控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，

8、故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，还可以编