卧螺离心机【全自动离心机的PLC控制】
时间：2019-01-04 03:35:33 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要: 本文介绍了PLC的特点与工作原理,描述了离心机的发展过程及用途。基于PLC和变频调速技术设计了三速全自动离心机,实现了进料、脱液、洗涤、脱水、刮料五种状态的全自动控制。基于PLC控制的离心机操作方便,具有很强的实用性,本设计可用于工厂批量生产离心机,可以根据需求进行产品升级,例如加入触摸屏控制等。
关键词: 全自动离心机 PLC 变频调速 自动控制
1.引言
1.1 PLC的定义
可编程控制器简称PLC(Programmable Logical Controller),以微处理器为核心,综合微机技术、电子应用技术、自动控制技术及通信技术而发展起来的工业自动化控制装置[1]。国际电工委员会(IEC)于1987年颁布了其标准及定义:“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储器,用来在其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充功能的原则而设计。”[2]
1.2 PLC的基本结构与工作原理
1.2.1 PLC的基本结构
可编程序控制器主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成(见图1)。
1.2.1.1 CPU模块
CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成,它进行逻辑运算及数学运算,并协调整个系统的工作。存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器,用来存放系统编程程序及监控运行程序、用户程序、逻辑及数学运算的过程变量及其他所有信息。一般使用三种存储器:随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可电擦除的EPROM。
1.2.1.2 输入模块
输入单元接口是PLC获取控制现场信号的输入通道,由滤波电路、光电隔离电路和输入内部电路组成,输入模块用来进行输入信号的隔离滤波和电平转换。
1.2.1.3 输出模块
输出接口电路由输出锁存器、电平转换电路及输出功率放大电路组成。PLC功率输出电路有三种形式:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出,输出模块用来对PLC的输出信号进行放大及电平转换,驱动控制对象。
1.2.1.4 编程装置
编程装置的主要任务就是编辑程序、调试程序和监控程序的执行,还可以在线测试PLC的内部状态和参数,与PLC进行人机对话。
1.2.2 PLC的工作原理
PLC系统通电后。首先进行内部处理,包括:①系统的初始化。设置堆栈指针,工作单元清零,初始化编程接口,设置工作状态及工作指针等。②工作状态选择,如编程状态、运行状态等。PLC有两种工作模式,即RUN模式和STOP模式。PLC采用循环扫描工作方式,一次循环分为五个阶段:内部处理、通讯服务、输入处理、程序执行和输出处理(见图2)。当PLC处于STOP模式时,只执行内部处理和通信服务阶段,处于RUN模式时,还要完成其他3个阶段的操作,为了使PLC的输出及时地响应可能随时变化的输入信号,用户程序不是只执行一次,而是不断地重复执行,直至PLC停机或切换到STOP模式。
PLC的用户程序由若干条指令组成,指令在存储器中按步的序号排列。在没有跳转指令时,CPU从第一条指令开始,逐条顺序地执行用户程序,直到用户程序结束之处。在执行时,从输入映像寄存器或别的元件映像寄存器中将有关编程元件的0,1状态读出来,并根据指令的要求执行相应的逻辑运算,运算的结果写入到对应的元件映像寄存器中。因此,各编程元件的映像寄存器(输入映像寄存器除外)的内容随着程序的执行而变化。
2.系统设计
2.1 离心机简介
离心机是利用离心力,分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。下面分析下离心机的工作原理,首先看下物质沉降原理。
如图3,将一个密度为,体积为V的物质粒放在密度为的液体中,根据物理学阿基米德定律,可得出物质颗粒所受到的合力是F=ρVg-ρVg=(ρ-ρ)Vg (1)。
当ρ-ρ>0时,F>0,物质颗粒下沉;当ρ-ρ=0时,F=0,物质颗粒悬浮在等密度区;当ρ-ρ 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
