生产过程控制系统设计

目录前言 21课题设计的背景 22造纸废液处理的意义 23过程控制的发展概况 24可编程逻辑控制器（PLC）的发展 35PLC生产过程控制系统 4第二章过程控制方案比较、设计 51工艺过程分析 52配料（混料）反应系统 63干燥处理系统 74控制原理图（见附录） 85调节阀流通能力的计算 95.1调节阀 95.2PID控制算法 106数字PID参数的选择 166.1采样周期的选择 166.2数字PID控制的参数选择 17.6.3数字PID控制的工程实现 19第三章控制系统的硬件设计 231可编程控制器 231.1可编程控制器（PLC） 231.2可编程控制器的基本原理 231.3可编程控制器 261.4模拟量输入模块 261.5模拟量输出模块 272液位计 273温度变送器 283.1概述 283.2主要特点 283.3工作原理 294压力变送器 305电动执行机构 31第四章控制系统软件设计 341控制系统整体分析 341.1系统设计基本原则 341.2逻辑控制要求 341.3系统主电路图 351.4输入/输出点数统计 351.5PLC最终选型 37总结 38致谢 39参考文献 40附录 41前言1课题设计的背景本设计的背景是利用造纸工业产生的废液生产颗粒状复合肥料,要求为该生产过程设计相应的控制系统。造纸企业污染排放是我国水污染的一个主要原因。将造纸厂的废水直接排放会导致生态环境严重恶化，而废水污染治理不仅技术复杂，而且投资很大，因此造纸废液治理成为企业和社会日益关注的问题。另一方面，造纸黑液也含有大量的可利用成分，其中含氮、钾（硫酸钾）、磷、硅及有机物等因此。可以将造纸厂排出的黑液浓缩后，与有机质预配料混合,再通过喷雾干燥成复合肥，达到治理造纸黑液的目的。2造纸废液处理的意义造纸术作为我国古代“四大发明”之一，对人类文明的进步做出了巨大的贡献，但现代造纸工业却处在落后水平。在我国，造纸业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源之一。随着经济的发展，企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染也越来越严重。目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位，造纸工业对水环境的污染最为严重，它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题，也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计，我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6%，其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3%，排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的44.0%。近年经多方不懈努力，造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出，造纸工业初步实现了“增产减污”的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。造纸黑液作为造纸工业的主要污染物，含有大量可利用成分。典型造纸黑液所含的污染杂质中，约有1/3为无机物，无机物主要包括大量的游离碱和硫化物。2/3为有机物，有机物主要是木质素、半纤维素、糖类和有机酸等。这些物质作为资源进行回收，就能化害为利，创造出极为可观的价值。因此对造纸黑液的治理，只有走资源化的道路，搞综合利用，才能从根本上解决污染环境的问题，并在取得环境效益的同时，还可取得良好的经济效益和社会效益。3过程控制的发展概况基本概念过程控制系统指自动控制系统的被控量是温度、压力、流量、液位成分、粘度、湿度以及PH值(氢离子浓度)等这样一些过程变量时的系统。过程控制指工业部门生产过程的自动化。过程控制的重要性进入90年代以来自动化技术发展很快，是重要的高科技技术。过程控制是自动化技术的重要组成部分。在现代工业生产过程自动化电过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。过程控制的发展概况19世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，劳动生产率很低。19世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个阶段，一些工厂企业实现了仪表化和局部自动化。主要特点：检测和控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合仪表(多数是气动仪表)；过程控制系统结构单输入、单输出系统；被控参数温度、压力、流量和液位参数；控制目的保持这些参数的稳定，消除或者减少对生产过程的主要扰动；理论频率法和根轨迹法的经典控制理论，解决单输入单输出的定值控制系统的分析和综合问题。19世纪60年代(综合自动化阶段)：过程控制发展的第二个阶段，工厂企业实现车间或大型装置的集中控制。主要特点：检测和控制仪表采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，计算机控制系统的应用，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统；控制目的提高控制质量或实现特殊要求；理论除经典控制理论，现代控制理论开始应用。前馈控制按扰动来控制，在扰动可测的情况下，可以地提高控制质量。选择性控制在生产过程遇到不正常工况或被控量达到安全极限事，自动实现的保护性控制。19世纪70年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。主要特点：检测和控制仪表新型仪表、智能化仪表、微型计算机；过程控制系统结构由单变量到多变量系统，由PID控制规律到特殊控制规律，由定值控制到最优控制、自适应控制，由仪表控制系统到智能化计算机分布式控制系统；理论现代控制理论过程控制领域，如状态空间分析，系统辨识与状态估计，最优滤波与预报。4可编程逻辑控制器（PLC）的发展可编程控制器（ProgrambleController）由美国设备数字公司于60年代末首先开发出来，并在通用汽车公司的技术改造中得到了成功的应用。主要实现多种逻辑控制问题以取代传统的继电器硬接线方式控制系统，另外也具备简单的逻辑处理、计数、定时功能。到20世纪70年代后期，人们将微处理器应用于PLC中，使之成为一种专业的工业控制计算机，功能大大增强。逐渐成为实现工业自动化的主要手段之一。PLC正朝着两个方向发展，一是微小型，具有体积更小、速度更快、功能更强、多功能、兼容性更好等特点，为小型化、低成本的控制要求服务；二是大型，在具有以上特点的同时，还具有网络化、通信等特点，以满足组网功能，组建整个工厂的自动化控制系统。随着技术的发展和市场需求的增加，PLC的结构和功能正在不断的改进，各个厂家也在不断推出自己的新产品，产品的更新换代速度很快。在造纸废液处理这个领域，传统的技术大多使用的传统的控制方式——继电器式。但是很多大型现代化的污水处理企业已经开始使用PLC控制系统。相比之下，PLC控制系统在控制性能和了或新性上都超过传统控制方式，在行业内也得到了广泛的认可。逐步在新一轮的技术改造中占据优势。5PLC生产过程控制系统可编程控制器（PLC）作为一种新兴的工业控制设备，它集合了计算机技术和自动化技术。其灵活可靠、功能强大、使用方便的优点，使得可编程控制器在控制系统中的应用越来越广泛。随着科技的飞速发展，现在的可编程控制器已经拥有了很多的功能，可以用于逻辑控制、模拟控制、设备控制、自动化生产控制等。还可以与其他的计算机等设备组成集散控制系统。可编程控制器之所以能得到飞速发展，是因为它和传统的电器控制相比有很多优点，它继承了传统控制方式的控制效果和功能，它还有传统控制方式无法实现的功能。具体的说，相对于传统的控制方式，它有以下优点：1.控制方法，传统控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组合进行控制逻辑，其明显的缺点是线多且复杂、体积大、功耗大。系统一旦架构完毕，将无法进行实时的系统改进和升级。可编程控制器因为采用了计算机技术，其逻辑是以方程式的方式存在存储器里，因此，在结构上体积小、接线少、功耗小。触点结构也可以灵活的扩展。2.控制速度，传统控制系统依靠机械触点的动作以实现控制，工作频率低，机械触点还会出现抖动问题。而PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度快，程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动问题。3.控制精度，传统控制电路由于机械接触问题，无法达到可编程控制器精度高。4.可靠性，传统的控制系统用机械触点接触，其存在机械磨损、电弧烧伤等，寿命短，系统的连线多，所以可靠性和可维护性较差。而PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。第二章过程控制方案比较、设计1工艺过程分析利用造纸工业产生的废液生产颗粒状复合肥的简化工艺过程如图2-1所示：图2-1工艺过程可以如下描述，在颗粒复合肥的生产过程中，经浓缩后的造纸黑液经泵P1送入1#储料罐，有机配料浓液经泵P2送入2#储料罐中。经泵P3、P4将两种液体输入反应器3#罐中，先加热到一定温度，然后进行搅拌。搅拌一段时间后由P5送入4#原料罐中，再由高压泵P5打入压力式干燥器中进行干燥处理，产品由干燥器下部收集。通过对整个工艺过程的分析，可以将该生产过程分为两大部分，如图2-2所示，即混料反应过程和干燥工程。图2-2据此，我们将造纸废液生产颗粒状复合肥料（plc）控制系统主要分两大（系统）部分组成：一是配料（混料）反应系统，如图2-3所示；二是干燥处理系统，如图2-4所示。图2-3配料（混料）反应系统图2-4干燥系统2配料（混料）反应系统图2-3配料（混料）反应系统的工艺过程控制仪描述为，将1#、2#罐中的反应液按一定得要求倒入3#反应罐中，进行加热到T℃,然后进行搅拌工序，搅拌t时间后，将3#罐中的混合料打入4#罐中，准备进入干燥系统。如何将1#、2#罐中的原料注入3号罐中，以实现原料的按比例注入，其方法大致有以下几种：第一种设计方法，通过调节泵P3、P4的流量来实现对原料成比例注入反应罐的控制。该设计方法能够实时的实现原料的按比例注入，更利于原料的混合，但是要通过PLC实现，则需要采用比例，比例-积分-微分等复杂的控制。对现场的仪表、设备及整个系统的要求比较高。第二种设计方法，通过调节1#、2#罐的液位上下限来实现对原料成比例注入反应罐的控制。该设计方法利用简单的设备，即实现了原料的按比例注入，考虑到3#反应罐在混料后有搅拌过程，所以，这种方法也不会出现原料混合不均的情况。但是，这种方法却无法最好的利用大容量的1#、2#储料罐的储料功能。第三种设计方法，在反应罐中设置上中下三个液位限，按先后顺序注两种原料，以此来实现对原料成比例注入反应罐的控制。这种方法基本上克服了第一、二种方法中的缺点，同时，也满足了基本的要求。经过对已知三种方法的对比分析，在本设计中选择第三种设计方法进行3#罐的原料按比例注入控制。3干燥处理系统图2-4干燥系统的工艺过程可以描述为，来自1#、2#原料罐的原料在3#罐经过反应、加热、搅拌等工序以后，形成了高浓度的糊状物质，储存在4#原料罐中，经过高压泵P6打入到干燥器中，干燥后最终得到我们的产品。要实现该干燥过程的自动控制，首先要选择出合适的被控参数，要检测产品是否干燥合格，最直接的方法就是检测产品中的水分，但是由于技术水平等原因，测量水分十分困难，所以，我们选择干燥器温度作为被控参数。温度波动小于±1℃.在干燥过程中分别有原料流量、空气量、蒸汽量影响干燥器温度，分别会形成不同的控制方式，具体的控制示意图分别如下：图2-5以混合料流量为控制参数的控制方案示意图图2-6以进风量为控制参数的控制方案示意图图2-7以蒸汽量为控制参数的控制方案示意图说明：f1(t)混合料流量；f2(t)风量；f3(t)蒸汽量。按照图2-5使用混合料流量作为控制参数时，控制通道滞后最小，对干燥温度的校正是最灵敏的，绕的通道的时间延迟大并且作用位置靠近调节阀，从控制方面来看是最好的选择。但是，该生产过程的最终产品是颗粒状的复合肥料，要检测产品的生产能力会很难实现，因此，图2-5所示控制工艺不可取。图2-6、图2-7所示控制工艺区别在于：由于换热器是一双容对象，时间常数大，因而采用风量为控制参数时，图2-6控制系统的控制通道的时间常数小，扰动通道的时间常数则大；采用蒸汽量为控制参数时（图2-7），控制通道时间常数大，扰动通道时间常数反而小。此外，采用风量为控制参数时，扰动作用点位置靠近调节阀，根据相关选择控制参数的原则，选择空气量为控制参数的方案为最佳，亦即图2-6控制方案。4控制原理图（见附录）5调节阀流通能力的计算调节阀额定流量系数的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为105Pa，流体的密度为1g/cm3，额定行程时流经调节阀以m3/h或t/h的流量数。调节阀的流通能力值，是调节阀的重要参数，它反映流体通过调节阀的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流通能力值的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的尺寸，必须准确计算调节阀的额定流量系数值。5.1调节阀（空气类介质）Kv值计算调节阀的流通能力Kv值，介质不同，算法也不同。本设计选用的调节阀是用来控制进风量的，属于气体类介质，所以计算Kv值夜选用气体类算法。a.一般气体当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中：P1—阀前压力（绝对压力）KPa；P2—阀后压力（绝对压力）KPa；Qg—标准状态下气体流量m3/h；Pm—(P1、P2为绝对压力)KPa；

△P=P1-P2；G—气体比重（空气G=1）；t—气体温度℃；b.高压气体（PN>10MPa）；当P2>0.5P1时，当P2≤0.5P1时，式中：Z—气体压缩系数，可查GB2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》。调节阀选择的一般步骤（1）首先根据生产能力和设备负荷计算最大流量Qmax和最小流量Qmin。（2）根据所选择的流量特性及系统特点选定S值，然后再根据压力分配和管路损失，确定最小压差△Pmin和最大压差△Pmax。（3）按流通能力计算公式，求行最大流量时的Kvs。（4）根据Kvs在所选产品型式的标准，选取大于Kvs并接近的Kv值。（5）根据选定的Kv值和流量特性，验证调节阀的开度，要求开度在10%与90%之间。（6）计算R，验算可调比。（7）名项验证合格后，根据Kv值确定调节阀的口径。5.2PID控制算法模拟PID控制系统1、模拟PID控制系统组成图2－8模拟PID控制系统原理框图2、模拟PID调节器的微分方程和传输函数PID调节器是一种线性调节器，它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。1、PID调节器的微分方程式中2、PID调节器的传输函数3、PID调节器各校正环节的作用①比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差。②积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，TI越大，积分作用越弱，反之则越强。③微分环节：能反应偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。数字PID控制器1、模拟PID控制规律的离散化模拟形式离散化形式2、数字PID控制器的差分方程式中称为比例项称为积分项称为微分项3、常用的控制方式①P控制②PI控制③PD控制④PID控制4、PID算法的两种类型①、位置型控制――例如图5－1－5调节阀控制②、增量型控制――例如图5－1－6步进电机控制PID算法的程序实现1、增量型PID算法的程序流程增量型PID算法的算式式中，，2、增量型PID算法的程序流程――图5－1－7（程序清单见教材）二、位置型PID算法的程序流程1、位置型的递推形式2、位置型PID算法的程序流程――图5－1－9只需在增量型PID算法的程序流程基础上增加一次加运算Δu(n)+u(n-1)=u(n)和更新u(n-1)即可。三、对控制量的限制1、控制算法总是受到一定运算字长的限制2、执行机构的实际位置不允许超过上(或下)极限标准PID的改进1、微分项的改进一、不完全微分型PID控制算法1、不完全微分型PID算法传递函数图5－2－1不完全微分型PID算法传递函数框图2、完全微分和不完全微分作用的区别图5-2-2完全微分和不完全微分作用的区别3、不完全微分型PID算法的差分方程4、不完全微分型PID算法的程序流程――图5－2－3二、微分先行和输入滤波微分先行微分先行是把对偏差的微分改为对被控量的微分，这样，在给定值变化时，不会产生输出的大幅度变化。而且由于被控量一般不会突变，即使给定值已发生改变，被控量也是缓慢变化的，从而不致引起微分项的突变。微分项的输出增量为输入滤波输入滤波就是在计算微分项时，不是直接应用当前时刻的误差e(n)，而是采用滤波值e(n)，即用过去和当前四个采样时刻的误差的平均值，再通过加权求和形式近似构成微分项积分项的改进一、抗积分饱和积分作用虽能消除控制系统的静差，但它也有一个副作用，即会引起积分饱和。在偏差始终存在的情况下，造成积分过量。当偏差方向改变后，需经过一段时间后，输出u(n)才脱离饱和区。这样就造成调节滞后，使系统出现明显的超调，恶化调节品质。这种由积分项引起的过积分作用称为积分饱和现象。克服积分饱和的方法：1、积分限幅法积分限幅法的基本思想是当积分项输出达到输出限幅值时，即停止积分项的计算，这时积分项的输出取上一时刻的积分值。其算法流程如图5-2-4所示。2、积分分离法积分分离法的基本思想是在偏差大时不进行积分，仅当偏差的绝对值小于一预定的门限值ε时才进行积分累积。这样既防止了偏差大时有过大的控制量，也避免了过积分现象。其算法流程如图5-2-5。图5-2-4积分限幅法程序流程5-2-5积分分离法程序流程3、变速积分法变速积分法的基本思想是在偏差较大时积分慢一些，而在偏差较小时积分快一些，以尽快消除静差。即用代替积分项中的式中为一预定的偏差限。二、消除积分不灵敏区1、积分不灵敏区产生的原因当计算机的运行字长较短，采样周期T也短，而积分时间TI又较长时，)容易出现小于字长的精度而丢数，此积分作用消失，这就称为积分不灵敏区。2、消除积分不灵敏区的措施：1）增加A/D转换位数，加长运算字长，这样可以提高运算精度。2）当积分项小于输出精度ε的情况时，把它们一次次累加起来，即其程序流程如图5-2-6所示。6数字PID参数的选择6.1采样周期的选择一、选择采样周期的重要性采样周期越小，数字模拟越精确，控制效果越接近连续控制。对大多数算法，缩短采样周期可使控制回路性能改善，但采样周期缩短时，频繁的采样必然会占用较多的计算工作时间，同时也会增加计算机的计算负担，而对有些变化缓慢的受控对象无需很高的采样频率即可满意地进行跟踪，过多的采样反而没有多少实际意义。二、选择采样周期的原则――采样定理最大采样周期式中为信号频率组分中最高频率分量。三、选择采样周期应综合考虑的因素1、给定值的变化频率加到被控对象上的给定值变化频率越高，采样频率应越高，以使给定值的改变通过采样迅速得到反映，而不致在随动控制中产生大的时延。2、被控对象的特性考虑对象变化的缓急，若对象是慢速的热工或化工对象时，T一般取得较大。在对象变化较快的场合，T应取得较小。考虑干扰的情况，从系统抗干扰的性能要求来看，要求采样周期短，使扰动能迅速得到校正。3、使用的算式和执行机构的类型采样周期太小，会使积分作用、微分作用不明显。同时，因受微机计算精度的影响，当采样周期小到一定程度时，前后两次采样的差别反映不出来，使调节作用因此而减弱。执行机构的动作惯性大，采样周期的选择要与之适应，否则执行机构来不及反应数字控制器输出值的变化。4、控制的回路数要求控制的回路较多时，相应的采样周期越长，以使每个回路的调节算法都有足够的时间来完成。控制的回路数n与采样周期T有如下关系：式中，Tj是第j个回路控制程序的执行时间。表5-3-1是常用被控量的经验采样周期。实践中，可按表中的数据为基础，通过试验最后确定最合适的采样周期。6.2数字PID控制的参数选择一、数字PID参数的原则要求和整定方法1、原则要求：被控过程是稳定的，能迅速和准确地跟踪给定值的变化，超调量小，在不同干扰下系统输出应能保持在给定值，操作变量不宜过大，在系统与环境参数发生变化时控制应保持稳定。显然，要同时满足上述各项要求是困难的，必须根据具体过程的要求，满足主要方面，并兼顾其它方面。2、PID参数整定方法：理论计算法――依赖被控对象准确的数学模型（一般较难做到）工程整定法――不依赖被控对象准确的数学模型，直接在控制系统中进行现场整定（简单易行）二、常用的简易工程整定法1、扩充临界比例度法――适用于有自平衡特性的被控对象整定数字调节器参数的步骤是：(1)选择采样周期为被控对象纯滞后时间的十分之一以下。(2)去掉积分作用和微分作用，逐渐增大比例度系数直至系统对阶跃输入的响应达到临界振荡状态(稳定边缘)，记下此时的临界比例系数及系统的临界振荡周期。(3)选择控制度。通常，当控制度为1.05时。就可以认为DDC与模拟控制效果相当。(4)根据选定的控制度，查表5-3-2求得T、KP、TI、TD的值。2、扩充响应曲线法――适用于多容量自平衡系统参数整定步骤如下：(1)让系统处于手动操作状态，将被调量调节到给定值附近，并使之稳定下来，然后突然改变给定值，给对象一个阶跃输入信号。(2)用记录仪表记录被调量在阶跃输入下的整个变化过程曲线，如图5-3-1所示。(3)在曲线最大斜率处作切线，求得滞后时间τ，被控对象时间常数Tτ以及它们的比值Tτ/τ。(4)由求得的τ、Tτ及Tτ/τ查表5-3-3，即可求得数字调节器的有关参数KP、TI、TD及采样周期T。3、归一参数整定法令，，。则增量型PID控制的公式简化为改变KP，观察控制效果，直到满意为止。.6.3数字PID控制的工程实现给定值和被控量处理一、给定值处理图5-4-2给定值处理1、选择给定值SV――通过选择软开关CL/CR和CAS/SCC选择：内给定状态――给定值由操作员设置外给定状态――给定值来自外部，通过软开关CAS/SCC选择：串级控制――给定值SVS来自主调节模块SCC控制――给定值SVS来自上位计算机2、给定值变化率限制――变化率的选取要适中二、被控量处理图5-4-3被控量处理1、被控量超限报警：当PV>PH(上限值)时，则上限报警状态(PHA)为“1”；当PV<PL(下限值)时，则下限报警状态(PLA)为“1”。为了不使PHA/PLA的状态频率改变，可以设置一定的报警死区(HY)。2、被控量变化率限制――变化率的选取要适中偏差处理图5-4-4偏差处理一、计算偏差――根据正/反作用方式(D/R)计算偏差DV二、偏差报警――偏差过大时报警DLA为“1”三、输入补偿――根据输入补偿方式ICM的四种状态，决定偏差输出CDV：非线性特性图5－4－5非线性特性控制算法的实现图5-4-6PID计算当软开关DV/PV切向DV位置时，则选用偏差微分方式；当软开关DV/PV切向PV位置时，则选用测量(即被控量)微分方式。控制量处理图5-4-7控制量处理一、输出补偿――根据输出补偿方式OCM的四种状态，决定控制量输出二、变化率限制――控制量的变化率MR的选取要适中三、输出保持――――通过选择软开关FH/NH选择当软开关FH/NH切向NH位置时，输出控制量保持不变；当软开关FH/NH切向FH位置时，又恢复正常输出方式。四、安全输出当软开关FS/NS切向NS位置时，现时刻的控制量等于预置的安全输出量MS；当软开关FS/NS切向FS位置时，又恢复正常输出方式。自动/手动切换在正常运行时，系统处于自动状态；而在调试阶段或出现故障时，系统处于手动状态。图5-4-8为自动/手动切换处理框图。一、软自动/软手动当软开关SA/SM切向SA位置时，系统处于正常的自动状态，称为软自动(SA)；当软开关SA/SM切向SM位置时，控制量来自操作键盘或上位计算机，称为软手动(SM)。一般在调试阶段，采用软手动(SM)方式。二、控制量限幅――对控制量MV进行上、下限限处理,使得MH≤MV≤ML.三、自动/手动当开关处于HA位置时，控制量MV通过D/A输出，称为自动状态(HA)状态)；当开关处于HM位置时，手动操作器对执行机构进行操作，称为手动状态(HM状态)。四、无平衡无扰动切换1、无平衡无扰切换的要求在进行手动到自动或自动到手动的切换之前，无须由人工进行手动输出控制信号与自动输出控制信号之间的对位平衡操作，就可以保证切换时不会对执行机构的现有位置产生扰动。2、无平衡无扰切换的措施。在手动(SM或HM)状态下，应使给定值(CSV)跟踪被控量(CPV)，同时也要把历史数据，如e(n-1)和e(n-2)清零，还要使u(n-1)跟踪手动控制量(MV或VM)。从输出保持状态或安全输出状态切向正常的自动工作状态时，可采取类似的措施。第三章控制系统的硬件设计1可编程控制器1.1可编程控制器（PLC）PLC(programmerlogiccontroller),即可编程控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程控制器的存储器，用来在其内部进行逻辑运算。顺序控制、定时、计算和运算操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制机械的生产过程，PLC及其有关外围设备，都易于扩充功能原则设计。可编程控制器具有以下特点：①可靠性高，抗干扰能力强工业生产一般对控制设备有很高的可靠性要求，应具有很强的抗干扰能力，能在恶劣的环境中可靠的工作，平均无故障间隔（MTBF）高，故障修复时间短。②功能完善PLC具有数字和模拟量的输入输出，逻辑算术运算定时，计数，顺序控制，功率驱动，通信，人机对话，自检记录和显示功能，使控制水平大提高。③编程简单，使用方便目前，大多数PLC均采用继电器式控制形式的“梯形图”编程方式，既继承了传统控制线路的清晰直观，又易于接受，因此普遍受到欢迎。④控制程序可变，具有很好的灵活性PLC只需改变程序就可以满足不同的要求，是PLC较继电器控制无可比拟的优点。⑤扩充方便，组合灵活PLC产品大多为模块化设计，都有扩充插口，可以适应各种不同的工业控制需要。1.2可编程控制器的基本原理PLC基本组成部分有输入部分，逻辑部分和输出部分。输入部分是指各种按钮、行程开关，接近开关，转换开关。逻辑部分是由各种继电器及触点组成的实现一定逻辑功能的控制线路。输出部分是各种继电器。接触器和电磁闸以及信号灯等执行电器。输入输入逻辑输出图4.1基本组成形式Fig4.1Theformatofbasicalstructure各部分的主要功能作用：输入部分：它收集并保存被控对象实际运行的数据和信息。逻辑部分：处理输入部分所取得的信息，并且按照被控对象的实际动作要求，做出逻辑反映。输出部分：可提供正在被控制的许多装置中的某些设备实时操作处理。可编程控制器的主要逻辑部件：a.继电器逻辑：1输入继电器2输出继电器3内部继电器定时器逻辑：1定时条件,2定时语句,3定时器当前值,4定时继电器;计数器逻辑：1计数器的复位信号,2计数器的计数信号,3计数器设定值的记忆单元,4计数器当前计数值单元,5计数器继电器.b.触发器逻辑c.移位寄存器d.数据寄存器可编程控制器内部存储单元有“I”和“O”这两种状态，对应于继电器的“ON”“OFF”状态，软件为“软继电器”，它与通常的物理继电器相比有以下特点：e.体积小，功耗低f.无触点，速度快，寿命长g.有上千个常开、常闭触点，供程序使用，在使用过程中不考虑触点容量。可编程控制器的内部硬件组成：a.CPU（centrolprocessunit）它是PLC核心组成部分，功能与微机的CPU功能一致。b.系统程序存储器它用以存放系统工作程序（监控程序），模块化应用功能子程序，命令解释、功能子程序调用管理，存储各种系统参数等功能。c.用户存储器用以存放用户程序，即存放通过编程器输入的用户程序d.输入输出组件（I/O）模块I/O模块是CPU与现声I/O装置或其它外部设备之间的连接部件。e.编程器编程器是用于用户程序的编制、编辑、调试检查和监视。f.外部设备g.电源其原理图如下所示：图4-2PLC原理图图4-2PLC原理图（3）PLC工作过程的特点PLC工作过程是周期循环扫描的工作过程，如图4-3所示：PLC采用集中采样，集中输出的工作方式，减少了外界干扰的影响。PLC工作过程分三阶段进行，即输入采样阶段，程序执行阶段和输出刷新阶段.图4-3PLC扫描工作原理图图4-3PLC扫描工作原理图Fig4.3TheprincipleofPLCscanningFig4.3TheprincipleofPLCscanning（4）PLC对输出的处理原则a.输入映像存器的数据，取决于输入端子板上各输入点的上一个刷新期间的接通/断开状态。b.程序如何执行取决于用户所编制的程序和输入/输出映像寄存器的内容及其它各元件映像寄存器的内容。c.输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。d.输出锁存器中的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。e.输出端子的接通/断开状态，由输出锁存器决定。1.3可编程控制器可编程控制器的基本特点：=1\*GB3①FX系列是由电源、CPU、存储器和输出入器件组成的单元型可编程控制器。而且，AC电源、DC输入型的内装DC24V电源作为传感器的辅助电源。=2\*GB3②基本单元及扩展单元采用易于维修的装卸式端子台。=3\*GB3③在编程端子罩内装有RUN/STOP开关。=4\*GB3④标准型内装8K步有备用电池的RAM存储器。另外，若采用可选的存储卡盒，那么，最大可扩展到16K步。关于存储器的类型，可以选用RAM、EEPROM、EPROM。⑤内含计时器功能，也可以进行时间控制。⑥PC使用A7PHP/A7HGP、A6GPP/A6PHP相对应的编程软件，可以在RUN时改变程序。⑦通过设定参数可以确保编程存储器内原件注释（日文字母/字母数字）区域。此外，还具有利用可输入汉字的外围设备给程序加汉字注释的显示功能。⑧可表现SFC（顺序功能图）方式程序。可设计适合机器运行的顺空程序。此外，程序也可以和指令、梯形电路图互相转换。⑨可编程控制器是由简便指令到复杂控制指令支持。简便指令是为减轻序列程序编辑负担，复杂控制指令则要求控制复杂。⑩可编程控制器具有高速计数器、脉冲捕捉功能、输入输出更新功能、输入滤波器常数变更功能、输入中断功能、定时中断功能、计数中断功能。1.4模拟量输入模块模拟量输入模块的基本特点：=1\*GB3①模拟特殊模块有四个输入通道，输入通道接受模拟信号并将其装换成数字量，这称为A/D转换。最大分辨率是12位。=2\*GB3②基于电压或者电流的输入/输出的选择通过用户配线来完成，可选用的模拟范围是-10V到10VDC(分辨率：5mV)、或者4到20mA，-20到20mA(分辨率：20uA)。=3\*GB3③和主单元之间通过缓冲存储器交换数据，共有32个缓冲存储器（每个16位）。=4\*GB3④占用扩展总线的8个点，这8个点可以分配成输入或输出，消耗主单元或有源扩展单元5V电源槽30mA的电流。1.5模拟量输出模块模拟量输出模块的基本特点：=1\*GB3①模拟特殊模块有四个输出通道，输出通道接受数字信号并将其装换成模拟量，这称为D/A转换。最大分辨率是12位。=2\*GB3②基于电压或者电流的输入/输出的选择通过用户配线来完成，可选用的模拟范围是-10V到10VDC(分辨率：5mV)、或者0到20mA(分辨率：20uA)，可被每个通道分别选择。=3\*GB3③和主单元之间通过缓冲存储器交换数据，共有32个缓冲存储器（每个16位）。=4\*GB3④占用扩展总线的8个点，这8个点可以分配成输入或输出，消耗主单元或有源扩展单元5V电源槽30mA的电流。2液位计本设计中的液体为高粘度的混合液体，因此，常规的液位计很难满足要求，CTS-DD型电导式液位控制器是一种新型的电导式液位控制器。其灵敏度可调，对低电导率的液体具有极强的抗结垢能力。该控制器可以通过测量电极与导电液体的接触，连通控制电路的电流，再由控制电路把这个电流信号转换为继电器的触点开关输出，从而实现了对液位的传感和控制。CTS-DD型电导式液位控制器的基本特点：①安装调试简单，运行可靠，价格低廉。②可通过灵敏度调整适应不同电导率的液体。③对于较低电导率的液体具有极强的抗结垢能力。④有一体型和分体型结构，使用方便灵活。CTS-DD型电导式液位控制器主要技术指标：①工作电源：AC220V±10%50HZ②功率：≤3W③环境温度：-30～50℃④介质温度：-40～250℃⑤介质压力：1MPa⑥液体电导率：≤200K.CM⑦继电器输出触点容量：AC250V0.5A；DC28V，0.5A⑧电极材料：不锈钢3温度变送器SBWR/Z数显一体化温度变送器SBWR/Z一体化数显温度变送器产品特点:3.1概述

SBWR、SBWZ系列热电偶、热电阻温度变送器是DDZ系列仪表中的现场安装式温度变送器单元，与工业热电偶、热电阻配套使用，它采用二线制传输方式（两根导线作为电源输入和信号输出的公用传输线）。将工业热电偶、热电阻信号转换成与输入信号或与温度信号成线性的4-20mA、0-10mA的输出信号.一体化数显温度变送器可直接安装在热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构。它作为新一代测温仪表可广泛应用与冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防以及科研等工业部门。3.2主要特点

·采用硅橡胶或环氧树脂密封结构，因此耐震、耐湿、适合在恶劣的现场环境安装使用。·现场安装在热电偶、热电阻的接线盒内使用，直接输出4-20mA、0-10mA的输出信号。这样既节约了昂貴的补偿导线费用，又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力；

·热电偶变送器具有冷端温度自动补偿功能；·精度高、功耗低，使用环境温度范围宽，工作稳定可靠；·适用范围广、既可以与热电偶、热电阻形成一体化现场安装结构，也可以作为功能模块安装在检测设备中和仪表盘上使用；·智能型温度变送器可通过HART调制解调器与上位机通讯或与手持器和PC机对变送器的型号、分度号、量程进行远程信息管理、组态、变量监测、校准和维护功能；

·智能型温度变送器可按用户实际需要调整变送器的显示方向，并显示变送器所测的介质温度、传感器值的变化、输出电流和百分比例；3.3工作原理热电偶或热电阻传感器将被测温度转换成电信号，再将该信号送入变送器的输入网络，该网络包含调零和热电偶补偿等相关电路。经调零后的信号输入

到运算放大器进行信号放大，放大的信号一路经V/I转换器计算处理后以4－20mA直流电流输出；另一路经A/D转换器处理后到表头显示。变送器的线性化电路有两种，均采用反馈方式。对热电阻传感器，用正反馈方式校正，对热电偶传感器，用多段折线逼近法进行校正。一体化数字显示温度变送器有两种显示方式。LCD显示的温度变送器用两线制方式输出，LED显示的温度变送器用三线制方式输出。技术参数1、输入信号：热电偶：K、E、J、B、S、T、N。热电阻：Pt100、Cu50、Cu100(三线制、四线制)。智能型温度变送器的输入信号可通过手持器和PC机任意设置；2输出信号：在量程范围内输出4－20mA直流信号，与热电偶或热电阻的输入信号成线性或与温度成线性。智能型温度变送器输出4－20mA直流信号同时叠加符合HART标准协议通信；隔离式温度变送器：输入与输出相隔离，隔离电压500V，增加了抗共模干扰能力，更适合与计算机连网使用；3、基本误差：0.5%FS、0.2%FS、智能型0.2%FS；

4、接线方式：二线制、三线制、四线制；5、显示方式：四位LCD显示现场温度，智能型四位LCD可通过PC机或手持器设定使之显示现场温度、传感器值、输出电流和百分比例中的任一种参数；6、工作电压：普通型号12V-35V，智能型12V-45V，额定工作电压为24V7、允许负载电阻：500Ω（24VDC供电）；极限负载电阻R（max）=50(Vmin-12),例如在额定工作电压24V时，负载电阻可在0-600Ω范围内选择使用。8、工作环境：a:环境温度-25-+80℃-25-+70℃-25-+75℃b:相对湿度：5%-95%c:机械振动f≤50Hz,

振幅≤0.15mm

d:无腐蚀气体或类似的环境；

9、

环境影响系数：δ≤0.05%/℃。4压力变送器MPM4730型智能压力变送器是一款高精度、高稳定性的智能化压力测量产品。该产品采用数字技术在传感器制造领域的最新应用成果，结合国际最先进的压阻式压力变送器设计制造技术，精密数字化温度补偿和非线性修正技术，一体化的结构设计和标准化的信号输出，体积小、精度高、重量轻、量程覆盖范围宽，适用于各行业需要对流体压力进行精密测量的场所。该产品以两线制方式工作，可以直接替代模拟两线制4～20mADC输出变送器。综合精度①±0.075%FS（最小）±0.15%FS（典型）±0.25%FS（最大）长期稳定性±0.2%FS/年补偿温度②-10℃～80℃工作/贮存温度-40℃～80℃供电(8～28)VDC（RS485接口型）/(12～30)VDC（HARTâ型）(4～20)mADC输出RS485接口/HARTâ协议（可选）(4～20)mADC输出，（U-8V/12V）/0.02A（Ω）负载能力RS485总线可挂接99个变送器DIN436504芯插头（内置RS485插座）电气连接7芯插头座（适用于现场RS485接口输出）Φ7.2mm屏蔽电缆绝缘100MΩ/50V5电动执行机构DKZ、ZKZ系列直行程电动执行机构是工业过程测量和控制系统的终端控制装置，它能够将系统的控制信号转换成输出杆的直线位移以控制阀门内截流件的位置或其它调节机构，使被控介质按系统规定的状态工作。新一代DKZ、ZKZ系列性能完全一致。电动执行机构按控制方式分为比例式和积分式。比例式执行机构由电动伺服放大器和积分式执行机构组成，它能够将系统的控制信号与关于输出杆位置的反馈信号加以比较(闭环控制)以改变输出杆的行程，使之与输入信号成比例关系。积分式执行机构由伺服电动机、减速器及位置发送器组成，它能够与电动操作器配合对阀门或其它调节机构实现远方操作。电动执行机构的自动控制系统配用DFD系列电动操作器可以实现控制系统“自动”—“手动”工作状态的无扰动切换。电动执行机构安全可靠，安装、调试、操作、维修方便，广泛应用在能源、冶金、化工、建材等行业，在工业过程测量和控制系统中发挥重要作用。一、概述二、使用条件1动力条件单相交流电。电压：220V%频率：50Hz±1%2环境条件2.1温度、相对湿度a.电动伺服放大器、电动操作器为控制室内仪表。温度：0～50℃；相对湿度：10%～70%；b.电动执行机构为室内现场安装仪表。温度：－10～+55℃；相对湿度：不大于95%。2.2大气压力：86～106kPa。2.3周围空气中无起腐蚀作用的介质。主要技术性能1输出杆的额定负载、额定行程及额定行程时间见表1。2电动执行机构的工作信号范围见表1.电动伺服放大器的输入阻抗见表2。3参比工作性能基本误差限：不超过额定行程的±2.5%回差：不大于额定行程的1.5%额定行程时间误差：不超过额定行程时间的±20%比例式执行机构：死区：不大于输入量程的3%阻尼特性：不大于3次半周期摆动。积分式执行机构：惰走量：不大于额定行程的1%(额定行行程时间为＞10～＜25s时)；不大于额定行程的0.5%(额定行程时间为25～63s时)。4绝缘电阻：在温度为15～35℃，相对湿度为45%～75%时，电源端子—机壳不小于50MΩ电源端子—输入端子不小于50MΩ输入端子—机壳不小于20MΩ第四章控制系统软件设计1控制系统整体分析1.1系统设计基本原则任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：1.

最大限度地满足被控对象的控制要求充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2.

保证PLC控制系统安全可靠保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。3.

力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。4.

适应发展的需要由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。1.2逻辑控制要求本设计中，要求PLC实现逻辑控制，描述如下：1）、按下总启动按钮,P1、P2启动运行，将浓缩造纸黑液和配料浓液分别打入1#、2#罐；2）、1#、2#罐控制：1#、2#罐液位达到上限时P1、P2↓，P3、P4↑；1#、2#罐液位达到上限时P3、P4↓，P1、P2↑。3）、3#罐控制：3#罐液位达到上限时：（1）P3、P4↓；（2）电加热器↑，加热到40OC时，电加热器↓，搅拌电机↑；（3）搅拌时间到2min时搅拌电机↓，P5↑。3#罐液位达到下限时，P5↓。4）、4#原料罐控制：P5↓4#罐液位达到上限时送风机↑→电磁阀V↑→P6↑P5↑4#罐液位达到下限时P6↓→电磁阀V↓→送风机↓1.3系统主电路图本系统中包含六个水泵电动机，一个搅拌电机，一个送风机，一个电加热器及一个电动阀，其中泵P6功率较大选用用Y-△降压启动方式，其余直接启动。系统主电路原理图如图4-8。1.4输入/输出点数统计输入点包括系统的开始、结束信号，1#-4#罐的液位信号，3#罐的温度继电器输入，P1-P5电机、风机电机及搅拌电机过载保护信号，共计19点。具体的输入I/O地址分布如表所示：编号地址说明功能0002I0.2SB按钮接入开始系统0003I0.3YH1液位继电器开关检测1#罐高液位0004I0.4YL1液位继电器开关检测1#罐低液位0005I0.5YH2液位继电器开关检测2#罐高液位0006I0.6YL2液位继电器开关检测2#罐低液位0007I0.7YH3液位继电器开关检测3#罐高液位0010I1.0YL3液位继电器开关检测3#罐低液位0011I1.1YH4液位继电器开关检测4#罐高液位0012I1.2YL4液位继电器开关检测4#罐低液位0013I1.3温度继电器开关检测加热温度0014I1.4干燥器温度检测开关检测干燥器温度0015I1.5加热器温度检测开关检测蒸汽温度0016I1.6P6压力开关检测P6运行0015I1.7FR1热继电器P1电机过载保护0016I1.5FR2热继电器P2电机过载保护0017I1.6FR3热继电器P3电机过载保护0020I1.7FR4热继电器P4电机过载保护0021I2.0FR5热继电器搅拌电机过载保护0021I2.1FR6热继电器P5电机过载保护0022I2.2FR7热继电器风机过载保护表x-x输入地址分布表输出点包括P1-P6电机、搅拌电机、风机供电继电器,以及P1-P6电机、搅拌电机、风机过载故障报警，共计19点。具体的输出I/O地址分布如表所示：0000Q0.0接KM1继电器P1电机供电0001Q0.1接KM2继电器P2电机供电0002Q0.2接KM3继电器P3电机供电0003Q0.3接KM4继电器P4电机供电0004Q0.4接KM5继电器电加热器供电0005Q0.5接KM6继电器搅拌电机供电0006Q0.6接KM7继电器P5电机供电0007Q0.7接KM8继电器P6电机供电10010Q1.0接KM9继电器P6电机供电20011Q1.1接KM10继电器P6电机供电30012Q1.2接KM11继电器风机供电0013Q1.3BJ1P1电机故障报警0014Q1.4BJ2P2电机故障报警0015Q1.5BJ3P3电机故障报警0016Q1.6BJ4P4电机故障报警0017Q1.7BJ5搅拌电机故障报警0020Q2.0BJ6P5电机故障报警0021Q2.1BJ7P6电机故障报警0022Q2.2BJ8风机故障报警表x-x输入地址分布表1.5PLC最终选型根据输入输出统计，选择FX2N-48MR，24个输入点，24个输出点，满足要求并且还有冗余，便于以后扩展。要用PLC实现对干燥管的实时控制，则需要将电动调节阀的开度和干燥管的温度反馈到PLC中去，P6电机的状态监测也需要将信号反馈到PLC中去，所以选择一个模拟量输入模块，根据分析，FX2N-4AD为合适的型号。FX2N-4AD具有4个模拟量输入通道，与PLC基本单元连接，由PLC基本单元的24V电压输出供电。另外控制电动调节阀需要一个模拟量输出模块，选择FX2N-4DA，FX2N-4DA具有4个模拟量输出通道，与PLC基本单元连接，由PLC基本单元的24V电压输出供电。总结本设计是在利用造纸工业产生的废液生产颗粒状复合肥料的背景下，要求为该生产过程设计相应的自动控制系统。首先要通过工艺流程确定控制内容，系统中包含逻辑控制和过程控制。逻辑控制是根据生产过程中各原料罐的液位，温度等情况，控制各台设备的起停，用FX2N系列PLC编程实现。FX2N可编程控制器功能强大，除了其基本的逻辑与或功能外，我还使用了它的特殊模块—4AD模拟量输入模块，通过编程将温度测量的模拟量转化成控制信号，使得控制过程更加方便。过程控制是对干燥器内的温度进行控制，令其保持在一定的数值，才能保证产品质量。过程控制部分用常规仪表实现。通过分析工艺过程，反复比较，最终确定了串级控制方案。在选择仪表的过程中，我查阅了大量的资料，获得了丰富的知识，发现了一些智能化的器件，可以减少使用量，简化系统。在设计过程中涉及到过程控制、自动控制、电气控制、PLC编程使用等多方面的内容，是对大学所学课程知识的一次回顾和总结，使大学所学知识更加巩固。同时，我也学习到很多新的知识，了解了一些比较先进的器件设备。现在工业上应用广泛的FX2N系列PLC的使用让我的毕业设计更贴近于实际，对其编程语言的学习使用也让我可以在以后的工作中更容易上手。两个多月的设计工作中，通过老师的悉心指导和与同学的讨论，我的毕业设计逐步完善起来。但是设计中一定还存在一些不足之处，希望老师给予指正，我会努力改进，不断学习，不断提高。致谢首先我要衷心感谢我的指导老师王老师。王老师在我的毕业设计中，从题目的选择到课题的研究及设计的最终完成，都给予了极大的帮助。本设计从软硬件的安装、调试及实验工作，直到论文的审阅和修改，到处都凝聚着王老师辛勤的汗水。王老师耐心细致、严谨踏实的治学作风使我受益匪浅，在今后的学习和生活中我将把王老师作为我的榜样来学习。在此论文完成之际，我谨向王老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。其次我要感谢电气自动化2班的同学们。在我的整个学习生活中，他们给了我很大的帮助，包括这次设计，他们提出了很多宝贵的意见和建议。我能顺利完成本次设计，他们的帮助十分重要。再次，我对他们表示深深地谢意。最后对负责本次论文阅览的老师们表示感谢。参考文献[1]王文琦.工业锅炉的检测与控制技术[M].成都:四川科学技术出版社,1986.[2]王骥程.化工过程控制工程[M].北京:化学工业出版社,1981.[3]王文琦.工业锅炉的检测与控制技术[M].成都:四川科学技术出版社,1986.[4]王骥程.化工过程控制工程[M].北京:化学工业出版社,1981.[5]潘新民,王艳芳微.型计算机控制技术[M].高等教育出版社，2002.[6]汪晓平

PLC可编程控制器系统开发实例导航等

人民邮电出版社2004.7[7]于庆广

可编程控制器原理及系统设计

北京

清华大学出版社.2004[8]林小峰

可编程控制器原理及应用

北京

高等教育出版社，1994[9]钟肇新

可编程控制器原理及应用

广州华南理工大学出版社，1991[10]宋德玉.可编程序控制器原理及应用系统设计技术[M].北京:冶金工业出版社,1999.[11]陈诗滔.工业过程仪表与控制[M].北京:中国轻工业出版社,1998.[12]王俭、龙莉莉编著。建筑电气控制技术。北京：中国建筑工业出版社，1998年[13]求是科技编著。PLC应用开发技术与工程实践。北京：人民邮电出版社，2005年[14]邵裕森、戴先中编著。过程控制工程。北京：机械工业出版社，2007年[15]严盈富编著。监控组态软件与PLC入门。北京：人民邮电出版社，2006年[16]刘涳编著。毕业设计宝典。西安：西安电子科技大学出版社，2008年[17]周万珍、高鸿斌编著。PLC分析与设计应用。北京：电子工业出版社，2004年[18]殷永泉、刘瑞辉、邓兴彦、崔兆杰等。制浆造纸废水的处理与资源化。论文天下论文网，2007年附录梯形图：程序：

附录资料：不需要的可以自行删除仓库员工作职责仓管员应认真贯彻仓库保管工作的方针、政策、体制和法律法规。树立高度的责任感，忠于职守，廉洁奉公，热爱仓库工作，具有敬业精神。严格遵守仓库管理的规章制度和工作规范、严格履行岗位职责，及时做好物品入库验收、保管保养和出库发运工作。严格执行各项手续，保证帐物相符，把好收、发、管三关。具体如下所示：仓库管理规划熟悉仓库的结构、布局、技术定额。熟悉仓库规划，熟悉堆码，掌握堆垛作业要求。在库容使用上做到：妥善发安排货位，合理高效地利用仓容，堆垛整齐、稳固，间距合理，方便作业、点数、保管、检查、收发。了解物料编号方法，掌握并熟练运用所管物料、产品的编号于工作中。入库管理依物料验收规定点收物料。依半成品、成品入库规定点收入库。点收的物料依序整齐摆放。不合格品进行标识，或进行处理。储存、保管熟悉仓储物质的特性、保管要求，能针对性地进行保管，防止货物损坏，提高仓储品质。熟练地镇定表帐、制作单证，妥善处理各单证业务。了解仓储合同的义务约定，完整地履行义务；妥善处理风雨、热冻等自然灾害对仓储物资的影响，防止和减少损失。搬动、防护管理掌握各种储物的搬运方法。熟练操作各种搬运工具。搬运、交付及时。严格执行仓库安全管理的规章制度，做好防火、防盗、防破坏、防虫鼠等安全保卫工作，防止各种灾害和人身伤亡事故，确保人身、物资、设备的安全。出库管理依发料规定发料。依成品出货规定出货。呆废料管理妥善保管好剩料、废旧包装，收集和处理好的下脚料，做好回收工作。用具、货车、货板等应妥善保管，细心使用，确保延长使用寿命。按公司规定及时处理呆废料。盘存管理定期进行仓库盘点。协同其他部门进行盘点差异处理。帐卡管理建立完整的物料帐、物料卡。当日物料、当日完成。定期做好各项仓库报表。仓库6S整理。整顿。清扫。清洁。素养。安全。协作、沟通协助部门领导做好内部品质各项工作。尊重同事、与各同事相处融洽。能为需要帮助的同事提供必要的帮助。真诚对待其他部门同事，友好的处理工作业务。乐于参加各项团体组织，加强组织的凝聚力。仓库6S管理规范表序号项目规范内容1整理把永远不能用的物品清理掉。把一个月不能用的物品摆放在指定的位置。把一周内要有的物品摆放在易取位置。将不要用的文件资料、单据按编号归类放置指定文件柜或依ISO规定予以处理。将常用的文件，单据予以分类，放置于专用文件夹，并在文件夹上标明文档类别。将正在使用的文件资料、单据、表格分未处理、正在处理、己处理三类。将办公用品及办公桌面摆放整齐，桌面、抽屉尽量最低限量摆放资料。2整顿工作区、物品存列区、通道位置予以规划并明显标识，绘制仓库物品平面分布图。物品按规划放置，存列位也规范。物品放置整齐，容易收发。物品要有明确的标识，设制“库存卡”容易识别。货仓通道保持畅通，不能堵塞。使用的运输工具要放置专用位置。消防器材要容易拿取、定期检查是否处于正常状态。办公桌、办公用品、文件柜等放置要有规划和标识。办公用品、文件放置要整齐有序。文件处理完后均要放入文件夹，且摆放整齐。文件夹要有相应的标签，每份文件要有相应的编号。私人物品要放置在规定位置。利用电脑序号检索文件资料。3清扫地面、墙上、天花板、门窗要打扫干净，不能有灰尘。物品不能裸露摆放，包装外表要清扫干净。物品贮存区要通风，光线要好。办公用品要保持干净。4清洁每天上下班花5分钟做好5S工作，并随时维护好工作区域的清洁。随时自我检查，互相检查，定期或不定期检查。对不符合要求的情况及时纠正。整理、整顿、清扫保持得很好。5教养上下班戴好厂牌，穿厂服且整洁得体，仪表整齐大方。言谈举止文明有礼，对人热情大方。工作精神饱满。运输货物时小心谨慎，以防碰伤。具有团队精神，互帮互助，积极主动参加5S活动。具有时间观念，责任心，事业性强。6安全仓库规划合理，根据物品的特征分类储存。配置了相匹配的消防设施，并定期有做好消防检验。在明显处标有安全疏散图及警示标。仓库工作人员有安全意识，重于预防。自我检测请对照自己在该方面的实际情形，仔细阅读以下问题，认真回答，以便提升你在仓管方面的执行力。1、规划货仓时，是否充分考虑到物料的运输问题，仓门与电梯是否相连？是否有相应的运输通道，运输路线？2、是否对所管辖物资进行分析、归纳分类、分类储存？3、库内各区域间、各建筑物间是否留有一定的防火间距？是否设有各种防火、防盗等安全保护措施？4、货仓的办公室是否设置在仓区附近，并有仓名标牌？5、仓区内是否留意有必要的废次品存放区、物料暂存区、待验区、发货区等？6、每仓进门处是否张贴有《货仓平面图》，图上关于仓库地理位置、周边环境、仓区仓位、仓门各类通道、门、窗、电梯等是否一目了然？7、货位编号是否唯一、实用、通用，并按物品分类顺序分段编排？8、在货位的编排上是否考虑到物品储备定额及物品本身的自然属性？9、储存区域是否整洁，具备适宜的环境条件？10、对可能会变质和腐蚀的物品，是不按一定的防腐蚀和变质的方法进行清洗、防护、特殊包装和存放？11、是否定期检验，对在库物品实行先出原则，定期整理清洁，并做好检验记录？12、是否严格限制非仓库人员进入？13、仓库保管是否做到人各有责，物各有主，事事有人管？14、仓库物资若有损失、贬值、报废等，是否及时报告上级，分析原因，查明责任，按规定办理报批手续？15、是否依物料存放要求，做好防湿、防尘、防霉、防蛀工作？16、在危险品和易损品上，是否分别标出“危险品”、“易损品”、“注意存放”、“切勿倒置”等字样？17、暂存品、不良品是否单独存放，并以醒目标志标出？18、物料的堆放是否容易识别与检查，其储存数量读取是否容易？19、物料发放是否严重审核单据（领料单）手续齐全？20、发放物料，是否当面点交完成，并签字。21、物料发放后，是否根据《领料单》记录《物料管制卡》？22、发料是否依先进先出的原则？23、退料补货、半成品发放是否有相关的制度、程序？是否严格遵照执行？24、接到提货单时，是否认真审核单据填写的项目、印鉴等？25、是否根据出库凭证所列项目内容，核实并进行配货？26、一般情况下，发货是否按照货单一交发完？若有困难段分批提取，是否向提货人交代分批提取手续？且每次分批发货均有记录？27、发货后，是否及时核对成品储存娄，是否对所发货销帐、销卡并检查其数量、规格是否与帐面结存数相符？28、是否就物料管理的问题与各部门进行有效沟通，以降低呆料的发生？29、是否对存量加以控制，使存量不至于过多，从而减少呆料发生的机会？30、是否经常核查帐物，以发现存于仓库中的呆滞料？31、是否就存放于仓库中的呆料，提出处理建议，予以及时处理？32、是否坚持先进先出的发料制度，以免物料堆积过久而成为陈腐报废的物料？33、你是否清楚废品的范围？34、在收到各部门送到的废旧物资时，是否做好记录，注册品名、数量签发，并爱逐月按各部门实交废旧物汇总数量？35、是否每月整理物料库存报表时