可编程控制器PLC在微波测湿控制系统中的应用分析.doc

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 内容摘要 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-4AD A/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 内容摘要 I 引 言 1 1 问题的提出与分析 2 2 解决问题的要求及主要元器件的选择 3 2.1 对新系统提出的几点要求 3 2.2 湿度检测探头与控制系统的选择 3 3 系统方案的设计 5 3.1 电器元件选用说明及元件功能 5 3.2 总体方案设计示意图 7 3.3 测湿控制器的组成 7 4 系统硬件的设计与安装 8 4.1 操作面板的设计 8 4.2 PLC安装设计 8 4.2.1 PLC工作环境的要求 8 4.2.2 PLC的安装 9 4.3 HYDRO-MIX V探头的安装 9 4.4 湿度显示仪表AS154的安装设置 10 4.4.1 按键功能说明 10 4.4.2 AS154调校 11 4.5 电气安装接线 12 4.6 其它硬件设备具体选用型号,安装位置 12 5 程序的设计 13 5.1 程序设计的思路 13 5.2 控制方法 13 5.2.1 手动控制 13 5.2.2 半自动控制 13 5.2.3 全自动 13 5.3 自动控制流程图 14 5.4 PLC I/O分配 14 5.5 编程说明 15 6 系统的调试 25 6.1 检查接线 25 6.2 上电试验 25 6.3 调试过程中碰到的问题 25 7 结 论 26 8 致 谢 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programmable controller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型的、通用的自动控制装置。多年来，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。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：原系统采用改变水泵的开启时间来控制混凝土水分的含量，由于沙，陶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％ 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