c650車床的控制線路用plc改造設(shè)計(doc畢設(shè)論文)-資料下載頁

　　

【正文】 或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。（5）電源　　PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流[來電源時，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。 　　　　現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標(biāo)先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。（1）干擾源及一般分類　　影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度?！　。?）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑　　強電干擾　　PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁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。　　柜內(nèi)干擾　　控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾?！　碜孕盘柧€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息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時將引起元器件損傷?！　碜越拥叵到y(tǒng)混亂時的干擾　　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?！　碜訮LC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾　　主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等?！　∽冾l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?！　　　。?）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾　　對于電源引入的電網(wǎng)干擾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?！　。?）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。　　PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。　　此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作?！　　?安全地或電源接地　　將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會對人造成傷害?！　　?系統(tǒng)接地　　PLC控制器為了與所控的各個設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。● 信號與屏蔽接地一般要求信號線必須要有唯一的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地；不接地時，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接點?！　?）對變頻器干擾的抑制　　變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：?。?）加隔離變壓器，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?！。?）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，影響其它設(shè)備正常工作。 總結(jié) 將以上設(shè)計好的PLC程序輸入到FX2N48MR主機后，連接好輸入輸出分配和主電路，按照以上的步驟進行調(diào)試，調(diào)試過程全部通過，完全滿足車床的控制要求；C650臥式車床原繼電器電路經(jīng)三菱FX2N系列PLC改造后，雖然一次性投資較大，但改造后的設(shè)備大大降低了運行的故障率，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性和效率，減輕了工人的勞動強度，降低了日常維護成本，并可避免因誤操作而引起的事故，通過實驗運行結(jié)果表明，用PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電—接觸器控制能達到很好的效果，節(jié)省大量電氣元件、導(dǎo)線與原材料，縮短設(shè)計周期，減少維修工作量，提高加工零件合格率，具有整體技術(shù)經(jīng)濟效益。改造后的設(shè)備經(jīng)實際使用表明效果非常好。此設(shè)計，在“電機拖動”這門課程的基礎(chǔ)上，對電動機的各種起動，制動，調(diào)速方法所對應(yīng)的控制線路進行分析，研究。同時，也對電氣控制，典型機床和重機械控制線路進行了詳細(xì)的分析和講解。期間，我們認(rèn)識了各種元器件。（繼電器，熔斷器，主令電氣等）畢業(yè)設(shè)計，讓我們有很多的機會實際運用一下所學(xué)的知識，在對電氣原理圖，安裝圖等的繪制與分析，對PLC編程與調(diào)試等過程中提高了我們的動手能力及解決實際問題的能力。在這次學(xué)習(xí)后，我對接觸器控制、PLC程序控制兩者不同之處有了深刻的體會。接觸器控制具有自動控制方法簡單、工作可靠、成本低等特點。大多是用于有觸點控制系統(tǒng)，適用于固定動作要求的控制設(shè)備，一旦工作中發(fā)生程序變化、錯誤，就需要重新配線，比較麻煩，不適用與較復(fù)雜和控制要求經(jīng)常改變的場合。PLC程序控制是在計算機技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)自動控制，它編程簡單、動作可靠且動作順序變更容易，一旦工作中發(fā)生程序變化，只要改變程序結(jié)構(gòu)即可，因此被廣泛應(yīng)用與復(fù)雜控制系統(tǒng)。 通過在學(xué)校的學(xué)習(xí)和前幾次的課程設(shè)計，以及通過老師的講解和自己的學(xué)習(xí)，對這方面的知識，使我對電氣控制和可編程控制器PLC有了更深的了解和也增添了做這次畢業(yè)設(shè)計的信心。在此非常感謝輔導(dǎo)及教育我的老師！參考文獻：工廠電氣控制技術(shù) 機械工業(yè)出版社 主編 方承遠工廠電氣控制設(shè)備 機械工業(yè)出版社 主編 許廖機床電氣控制技術(shù) 機械工業(yè)出版社 主編 王炳實可編程控制器的應(yīng)用技術(shù) 機械工業(yè)出版社 主編 王兆義可編程控制器的原理及程序設(shè)計 電子工業(yè)出版社 主編 [M].北京:機械工業(yè)出版社,2004,8.[M].北京:中國勞動出版社,1990,9.[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2003,8