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5. 致谢41
6.参考文献42
1 绪论
1.1 国内外现状及本文系统概述
粉笔包装机是一种把粉笔进行整齐排列装盘的设备，是从德国引进技术。 该设备机械部分相对较简单，而电气系统非常复杂，不仅有较多的检测信号，而 且各执行器之间有复杂的逻辑连锁关系。原德国技术的电气控制系统是以微机控制、电子线路和继电器控制为主的系统，需要调速的电动机采用的是直流调速。 由于原微机系统应用软件采用加密技术，国内生产的直流电机存在质量问题，原来一直需要引进微机系统、直流电机及调速系统，成本较高、且不利于文护，故本系统采用可编程序控制器（简称PLC)作为系统的核心部件。PLC是一个智能控制器，它有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警和控制等功能。用变频调速取代直流调速。系统的主要工作过程是：首先把 空盘通过空盘输送轨输送至填充装置下面，粉笔通过输送带由进料段进入粉笔库，然后装盘、装满后换盘，满盘降至满盘输送台，再由满盘输送带送到提升台下位，由提升台电机把满盘转至上位，最后人工取走。完成系统工作的检测元件主要是 接近开关和光电开关，它们分布在装盘机的各个部位，提供的是电平信号。现场中的执行器主要是电动机、电磁铁、离合器等。用于装盘的链条驱动电机本系统采用的是变频调速，首先在变频器上设定两个频率，使之对应链条驱动电机的慢 速和快速两个工作状态，然后由PLC根据系统要求发出控制信号作用于变频器， 使电机工作在慢速、快速、停止再慢速不断循环的状态。进料段输送带电机的速度由前方机器的同步信号决定，本系统采用的同样是变频调速，即PLC把前方发 来的同步信号与转速传感器的测量值通过比较，求出偏差，经PID运算，结果由PLC的模拟量输出模块送出，该信号为4~20mA电流信号，可直接传送给变频器，由变频器控制输送带电机的运行速度。系统组成框图如图1-1所示
1.2 可编程序控制器的发展及应用状况
可编程序控制器（Programmable Controller)是美国在60年代末研制成功的。他是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术和计算机技术而形成的一代 新型工业控制装置。当时叫做PLC (Programmable Logic Controller)，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。随计算机技术的发展和微处理器的出现，PLC的功能也不断发展和完善，1976年 美国电器制造商协会经过4年的调查，将其正式命名为Programmable Controller, 简称PLCa为了与个人计算机(Personal Computer)的简称PC相区别，至今仍将它简称为PLC。1987年2月，国际电工委员会颁布了可编程控制器的相关定义：PLC 是一种数字运算操作电子系统，是专为在工业环境下应用设计的，他采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数及算术运算等操作的指令，并采用数字式、模拟式的输入/输出，控制各种各样的机械或生产过程。可编程控制器及其相关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体, 易于扩充其功能的原则设计。可见PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还具有和其它计算机通信联网的功能。
图1-1系统组成框图
在发达的工业国家，PLC已经广泛的应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、 汽车、轻纺、交通运输、环保以及文化娱乐等各行各业。随着PLC的性能价格比的不断提高，一些过去使用专用计算机的场合，也转向使用PLC, PLC的应用范围不断扩大。PLC的应用大致可归纳为如下几类：开关量的逻辑控制，这是PLC的最基本最广泛的应用领域；运动控制，PLC可用于对直线或圆周运动的控制；闭环过程控制，是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制；数据处理，现代的PLC具有数学运算、数据传递、转换、排序和査表、位操作等功能，能完成数据的采集、分析和处理；通讯联网，包括PLC之间的通讯，PLC与上位计算机和其他智能设备之间的通讯。
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