基于可编程控制器的智能控制系统设计——以编织带自动切带机系统为例

一、引言

随着科技的快速发展，智能控制系统在工业制造领域的应用越来越广泛。
可编程控制器（PLC）作为智能控制系统的核心组件，其在自动化生产线上的作用日益凸显。
本文以编织带自动切带机系统为例，探讨基于可编程控制器的智能控制系统设计。

二、可编程控制器（PLC）概述

可编程控制器（PLC）是一种数字计算机控制系统，主要用于工业环境。
PLC系统具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，广泛应用于自动化生产线。
通过PLC，可以实现生产过程的自动化、智能化，提高生产效率。

三、编织带自动切带机系统设计

1. 系统概述

编织带自动切带机是一种用于切割编织带的自动化设备。
该系统通过PLC控制，实现编织带的自动切割、分拣、传送等功能。
设计过程中，需充分考虑生产效率、产品质量、操作便捷性等因素。

2. 系统组成

编织带自动切带机系统主要由以下几个部分组成：

（1）切割装置：用于切割编织带，包括刀具、电机等。

（2）传送装置：负责将编织带传送到切割装置。

（3）分拣装置：将切割后的编织带进行分拣，以便于后续处理。

（4）控制系统：包括PLC、触摸屏、传感器等，负责整个系统的控制和管理。

3. 系统设计

（1）硬件设计：根据系统需求，选择合适的PLC、触摸屏、传感器、电机等硬件，进行电路设计和布局。

（2）软件设计：编写PLC程序，实现系统的自动化控制。
包括切割、传送、分拣等功能的控制，以及系统的安全防护。

（3）人机界面设计：通过触摸屏，实现人机互动，方便操作人员对系统进行监控和操作。

四、基于可编程控制器（PLC）的智能控制系统设计

1. PLC程序设计与功能实现

（1）主程序设计：实现系统的基本运行流程，包括系统的启动、停止等功能。

（2）切割程序设计：控制切割装置的运行，实现编织带的自动切割。

（3）传送程序设计：控制传送装置的运行，实现编织带的自动传送。

（4）分拣程序设计：控制分拣装置的运行，实现切割后编织带的自动分拣。

（5）安全防护程序设计：通过传感器等装置，实现系统的安全防护，确保生产安全。

2. 智能化功能实现

（1）自动运行：系统可自动完成编织带的切割、传送、分拣等功能，降低人工操作成本。

（2）智能调整：通过触摸屏等装置，操作人员可方便地调整系统参数，以适应不同生产需求。

（3）故障自诊断：系统具有故障自诊断功能，可快速定位故障点，提高维修效率。

五、结论

本文基于可编程控制器（PLC），以编织带自动切带机系统为例，探讨了智能控制系统设计。
通过PLC的控制，实现了编织带的自动切割、传送、分拣等功能，提高了生产效率。
同时，通过智能化功能的设计，降低了人工操作成本，提高了生产安全性。
未来，随着技术的发展，基于PLC的智能控制系统将在更多领域得到广泛应用。

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• 学习plc前景怎么样？

• 《工业系统驱动与控制》期末综合设计题
• S7-200 SMART的运动控制

学习plc前景怎么样？

作为一个蓝领学习plc，当然可以了。 现在许多机械加工都是用片谁编程的，所以说要学会p儿塞的话，前景应该还是不错的。

《工业系统驱动与控制》期末综合设计题

温度传感器系统设计

对传感器型号的选用应该首先考虑使用方便，变换电路简单等特点。 现存的传感器类型很多，根据对传感器的应用分析，AD590是应用较普遍的一类传感器。 温度传感器AD590是电流输出型温度传感器，以电流输出量作为温度指示，其电流温度灵敏度为1μA/K。 它的输出电流精确地正比于绝对温度，可以作为精确测温元件。 AD590只需要一个电源(+4V～+30V)，即可实现温度到电流源的转换，使用方便。 AD590的校准精度可达±0.5℃，当其在常温区范围内校正后，测量精度可达±0.1℃。 作为一种正比于温度的高阻电流源，它克服了电压输出型温度传感器在长距离温度遥测和遥控应用中电压信号损失和噪声干扰问题，不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰，因此，除适用于多点温度测量外，特别适用于远距离温度测量和控制。 因此，选用温度AD590传感器与可达到设计要求。

要想克服简单电路的缺陷，就要使得增益调整和补偿调整相互独立。 本文设计了具有独立调节功能的测温电路，具体如图3-1所示。 AD590的输出电流I=（273+T）uA（T为摄氏温度），因此测得电压U01=（273+T）uA×10KΩ=（273+T）×10-2V。 但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。 调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R1，使U01=2.732V；或者在室温（25 C）的条件下通过调节电位器R2，使电压U02=-2.73V，调整电位器R3，使U0=1.25V。 这种调整的方法，可以保证在0℃或25℃附近有较高精度。

本设计是温室温度控制系统，其基本控制原理是：单片机定时对炉温进行检测，经A/D转换得到相应的数字量，在送到微机进行相应的判断和运算，输出控制量控制加热功率，从而实现对温度的控制。 系统结构图如下点及用途：由于该系统仅实现单一的温度控制，所以硬件结构简单，而接口及外扩芯片应用较少，成本低，在抗干扰措施上硬件采用了光电隔离，软件采用滤波程序，所以系统抗干扰的能力强，稳定性好，能满足工业中各类温度控制要求。

第一章 系统性能指标及方案的确定系统要求的主要技术指标：（1）要求温室温度分三档：一档为温室、二档为40℃、三档为50℃。 （2）具有实时显示温度（三位××.×℃）。 （3）当不能保证要求温度时，给出报警信号。 系统分析及总体设计方案：一、硬件电路方案的确定：（1）温度检测元件及放大器，A/D转换芯片选择：温度检测元件及放大器放大倍数的选择，按控制范围和精度要求考虑。 该部分采用热电偶，因为热电偶是温度测量中使用最广泛的传感器之一。 放大器选择AD521，A/D转换用0801使量化误差满足性能指标要求。 （2）温度控制电路选择：温度控制电路采用了可控硅调节规律方式。 双向可控硅在50HZ交流电源和 加热电路中，只要在给定周期里改变可控硅开关的接通时间，就能改变加热功率的目的，从而实现温度调节。 (3)人机通道方案选择：报警电路的选择：由于该系统所控制的温度有确定的范围，这就要求报警电路有上下限报警并指示功能，因此，可采用声光报警，即声音报警采用蜂鸣器接到8031的P6口上，而发光报警采用发光二极管即可并有红黄之分，区别上下限，正常运行时绿等亮。 定时电路的选择：由于该系统主控电路的电源为220V/50HZ，工频交流电，经电压比较器LM311，过零触发器MC后产生频率为50HZ的单稳态脉冲，此时脉冲一路作为触发脉冲，一路作为该系统的外部定时（100ms）送给T0，T1计数器计数。 二、 软件方案确定：本设计是采用传统的PID控制，比较实际温度和炉温得到的偏差，通过对偏差的处理获得控制信号来调节可控硅的通断，用以实现对电阻炉的控制，从而调节温室温度。 三、 软、硬件功能划分软件和硬件是计算机系统的两大组成部分，它们的目的是一致的都是为了解决特定的问题，实现特定的功能；他们的作用是相辅相成的，如果增加软件的任务，就能减少硬件的任务，简化硬件电路；相反加重硬件的任务，增强硬件的功能则可减轻软件的负担，简化编程。 因此，合理地分配软件所承担的任务充分利用MCS-51本身丰富的软件硬件功能，特别是它的软件控制功能，力争用最少的外部电路构成系统，完成系统要求的任务。 1.硬件（1） 前向通道：包括传感器（热电偶）、A/D转换器（ADC0801）、放大器（AD521）（2）人机通道：包括显示电路、拨码盘、报警电路（3）后向通道：包括脉冲触发电路、两个加热电路2.软件（1）温度检测：包括定时采样和软件滤波。 （2）温度控制的实现：即根据温度给定值的大小，决定2台电炉的通电与断电实现温度控制。 （3） T。 定时器产生每一次的定时中断，作为本系统的采样周期，T1计数器决定控制脉冲的时间。 （4） 显示有关状态。 （5） 输出报警信息。 四、 系统结构框图及基本工作原理根据应用系统的要求及软硬件功的划分，初步设计应用系统结构如1-1图工作原理：单片机定时对炉温进行检测，经A/D转换得到响应得数字量，再送到微机进行判断和运算，输出控制量，去控制加热功率，从而实现对温度的控制。

电动调节阀工作原理

2009-10-20 10:03

电动调节阀工作原理 ：压力控制的叫电动调节阀，电动球阀啊、电动碟阀、智能调节阀，其实都是电动阀 扭距电动阀大 调节形式上 电动阀可以粗略控制开度 实现原理就是在电机转动过程中停止。 结构：由电动执行机构和调节阀连接组合后经过调试安装构成电动调节阀。 工作电源：AC22V 380V等电压等级。 通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。实现自动化调节功能。 流量特性介绍：电动调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经电动调节阀的相对流量与它的开度之间关系。主要有：线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。 应用领域：电力、化工、冶金、环保、水处理、轻工、建材等工业自动化系统领域。 安装：电动调节阀最适宜安装为工作活塞上端在水平管线下部。温度传感器可安装在任何位置，整个长度必须浸入到被控介质中。 电动调节阀一般包括驱动器，接受驱动器信号（0-10V或4-20MA）来控制阀门进行调节，也可根据控制需要，组成智能化网络控制系统，优化控制实现远程监控。 类似产品：与电动调节阀功能相似的还有：自力式调节阀。 电动调节阀不需外加能源，通过调节设定点控制温度。当温度升高，阀门根据温度变化成比例的关闭。 电动调节阀包含一个控制阀和一个温控器（包含一个温度传感器、一个设定点调整器、一个毛细管和一个工作活塞），电动执行器 依靠选择不同的温度状态应用。温度调节阀根据液体膨胀原理操作，如果在传感器上的温度升高，将使得液体填充物同时加热并膨胀，在工作活塞的作用下阀门关闭，此时将冷却介质。通过设定点键可以一步步调整，电动二通阀可以在标尺上读出。所有的温控器都配有一个超温安全保护设备设计思路： （1）对温度进行测量、控制并显示，首先必须将温度的度数（非电量）转换成电量，然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。 （2）恒温控制：将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压VREF，用实际测量值与VREF进行比较，比较结果（输出状态）自动地控制、调节系统温度。 （3）报警部分：设定被控温度对应的最大允许值Vmax，当系统实际温度达到此对应值Vmax时，发生报警信号。 （4）温度显示部分采用转换开关控制，可分别显示系统温度、控制温度对应值VREF，报警温度对应值Vmax。 原理框图：

S7-200 SMART的运动控制

三轴 100 kHz 高速脉冲输出，完美实现精确定位 · 标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/S T60 提供3 轴100 kHz高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO 脉冲输出· 在PWM 方式中，输出脉冲的636f7079e79fa5e周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等· 在PTO 方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的· CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能 为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP7- Micro/WIN SMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。 该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。 PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数，生成相应的PWMx_R UN 子程序框架用于编辑。 运动控制向导最多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从2 0 H z 到1 0 0 k H z 可调。 · 提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数· 提供可组态的反冲补偿· 支持绝对、相对和手动位控模式· 支持连续操作· 提供多达32 组运动动包络，每组包络最多可设置16 种速度· 提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择 为了帮助用户开发运动控制方案，S TEP 7- Micro/WIN SMART 提供运动控制面板。 其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。 · 使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络· 显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态· 查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置

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