篇一：高级技师专业论文
技师专业论文
工种：维修电工
工业控制中PLC及触摸屏技术的应用
姓 名：穆林强
身份证号：110228196810125412 等 级：电工高级技师 准考证号：1108210100103300012 培训单位：北京市工业技师学院 鉴定单位：033鉴定所
日 期：2011 年9月10日
目 录
摘要
一：PLC、触摸屏简介 二： PLC、触摸屏控制系统
三：应用实例（热电厂锅炉底部干渣机尾部张紧系统） 1热电厂锅炉底部干渣机尾部张紧系统介绍 2张紧系统组成及控制要求 3工艺要求 4设计方案 5 PLC、触摸屏选型
6 PLC 程序及触摸屏画面设计 7触摸屏与PLC通讯 8应用效果 结束语 参考文献
工业控制中PLC及触摸屏技术的应用
摘要： 在现代化工业自动化领域，传统的继电器控制越来越不能满足现代化机械的控制要求。特别是需要模拟量输入与输出的控制系统，用传统的继电器与二次仪表配合的方法在电气控制线路上非常复杂。以可编程控制器（PLC）为控制核心辅以人机界面（文本显示器、触摸屏等），实现工业自动化的控制与使用传统继电器控制的方法相比，在操作、控制、效率和准确性等方面具有相当大的优势。工业触摸屏通过触摸式显示器把人和机器连为一体，用来替代大部分按钮及指示灯，通过触摸屏可以更方便、快捷、准确的设置参数、显示数据，虽然PLC触摸屏不能完全取代传统的继电器与按钮，但是PLC与触摸屏的使用给工业自动化控制带来了方便。
关键词 ：可编程控制器（PLC）、人机界面（触摸屏）。 一：可编程控制器、工业触摸屏简介
1：可编程控制器（以下简称PLC）是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。
2：PLC的工作过程主要是用户程序的执行过程。用户程序的执行过程有输入采样、程序执行和输出处理三个主要阶段，如图（1）所示。 3：PLC的编程语言主要有：梯形图、指令语句表、逻辑功能图和高
级编程语言等四种。 其中，梯形图和指令语句表是常用的PLC编程语言。各品牌PLC的编程指令语句大体相同指令语句表见表（1）
图 (1)
表（1）
4：工业触摸屏是通过触摸式工业显示器把人和机器连为一体的智能化界面。他是替代传统控制按钮和指示灯的智能化操作显示终端。它可以用来设置参数、显示数据、监控设备状态、以曲线/动画等形式描绘自动化控制过程。更方便、更快捷、表现力更强。并可以简化PLC控制程序，功能强大的触摸屏创造了友好的人机界面。触摸屏作为一种特殊的计算机外设，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
触摸屏是通过外部物体接触面板上的按钮 开关或参数设置 完成工艺流程控制，面板上的操作内容可以通过编程软件来进行编辑，同时可以把完成的工艺状态及各种报警信息以文字形式显示在屏幕上，所以它既是一个输入设备也是一个输出设备。PLC系统只需通过DP网络即可和触摸屏连接起来，减少了外部信号传输线路，实现了资源的有机整合。
5：触摸屏分类：按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。常用的工业触摸屏为电阻式。
7：电阻式触摸屏工作原理：电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面硬化处
篇二：高 级 技 师 专 业 论 文
高 级 技 师 专 业 论 文
工种：电工
基于PLC系统的EBZ系列掘进机电控系统
姓 名：郭长宏
工作单位：辽源煤矿机械制造有限责任公司 等 级：高级技师
培训单位：辽源市职业技能鉴定中心培训学校 鉴定单位：吉林省职业技能鉴定中心
日 期：20**年**月**日
基于PLC系统的EBZ系列掘进机电控系统
摘要：本文从掘进机电控系统使用可编程控制器（PLC）众多优点出发，介绍了EBZ系列掘进机电控系统的控制关系和电控原理，以及应用PLC实现这种关系和其它功能的硬件系统和软件设计方法。
关键词：PLC ； 掘进机 ； 电控
1 概述
PLC（可编程控制器）以其高可靠性、抗干扰能力强广泛应用于工业控制现场。EBZ系列掘进机是一种适合半煤岩巷道掘进的综合设备，它上面装配着掘进头切割电机、刮板运输机、行走电机、内喷雾电机、转载运输机和为其它设备提供油压的油泵电机以及各种保护线路，它们之间存在着一些闭锁关系，以保证其正常工作。同时由于其工作特性，供电距离时长，供电电压波动大，且震动频繁，因此其电气控制要求有可靠性。应用PLC能避免继电闭锁接点多、不可靠的缺陷，同时利用PLC的断电记忆功能，能方便地查出PLC外的故障输入信号。多重GOT人机界面显示，实时提示操作步骤，故障检测故障记忆，模式自由切换。对掘进机系统的油压、水压、油箱温度等进行检测，并同时增加了随机电压显示、主泵油箱低液位及温度保护，截割部油箱低液位及
温度保护，更有利于工种现场。
2 EBZ系列掘进机电控系统要求
2.1、设备控制信号：在司机操作控制台上，要求能启动各个设备和电机，而且要求油泵电机、转载电机、刮板运输机的正向启动；截煤电动机和油泵电机存在互锁，先启动油泵电机才能启动截煤电机。系统上电后，系统自动检测各设备及电机的绝缘情况，要求各设备及电机绝缘良好，如有绝缘不好现象，则相应电机不能上电（由漏电检测装置输出闭锁）。另外各个电机都有各自的漏电、过载、断相、过温和短路保护及语音预警、瓦斯检测等功能。PLC控制系统图见附图。
2.2、各个设备或电机工作过程
系统工作在掘进模式下可进行主泵、截割、转载、备用电机操作。系统工作在支护模式下不能启动截割电动机，其余电动机正常操作。首先必须启动主泵电动机使油路先工作，方可启动其它电动机。
2.2.1、主泵电机的控制
主泵电机控制功能有两个：“泵启”和“泵停”
主泵启动：将主泵电机控制按钮扭到合位置（按标牌指示）后松手（该按钮自动复位），PLC上Y6开始预警（如在预警过程中，发现不能启动油泵电机或有相对危险时，把主泵按钮扭到停止位置，预警结束，主泵控制复位到初始状态），同时主泵电机检漏
装置开始工作，如要启动主泵电机必须在预警3秒到14秒之间再合一次主泵启动按钮(如启动一次不启动第二次，延时14秒钟后主泵预警结束，回到初始状态；如主泵电机对地绝缘电阻小于40K,则系统显示“主泵电机漏电，主泵电机不能启动”，主泵电机不能启动)。这时如果正常情况下，预警结束，漏电检测结束，延时1秒后，Y1输出闭合并自保，接触器MC2吸合，自保电机启动。
主泵停止：将主泵电机控制按钮扭到主泵停位置，Y1断开，接触器MC2断开，主泵电机停止工作，此时如果要重新启动需延时15秒才能可以启动。
2.2.2截割电机的控制
截割电机控制功能有两个：“截高启”、“截低启”、截停。
截割启动：确认主泵电机已启动并且“支护/掘进”按钮打到掘进状态后，根据需要将截割按钮扭到截高启（截低启）位置后松手(该按钮自动复位)，Y6开始预警(如在预警过程中，发现不能启动截割(高/低速)电机或有相对危险时，把截割(高/低速)按钮扭到停止位置，预警结束，截割控制复位到初始状态），同时截割电机(高/低速)检漏装置开始工作，如要再启动截割电机(高/低速)，必须在预警3秒到14秒之间再合一次截割(高/低速)启动按钮(如启动一次不启动第二次，延时14秒钟后截割预警结束，回到初始状态；如截割电机(高/低速)对地绝缘电阻小于40K,则系统显示“截割(高/低速)电机漏电，截割电(高/低速)机不能启动”，
截割(高/低速)电机不能启动)。这时如果正常情况下，预警结束，漏电检测结束，延时1秒后Y2(Y3)输出闭合并自保，接触器MC2(MC3)吸合，截割高速(低速)电机启动。
停止：将截割电机控制按钮扭到截割停位置，Y2(Y3)断开，接触器MC2(MC3)断开，截割电机停止工作，此时如要重新启动需延时15秒后才能可以启动。
2.2.3副泵电机的控制
副泵电机控制功能有两个：“副泵启”和“副泵停”
启动：将副泵电机控制按钮扭到合位置(按标牌指示）后松手（该按钮自动复位），PLC上Y6开始预警(如在预警过程中，发现不能启动副泵电机或有相对危险时，把副泵按钮扭到停止位置，预警结束，副泵控制复位到初始状态），同时副泵电机检漏装置开始工作，如要启动副泵电机必须在预警3秒到14秒之间再合一次副泵启动按钮(如启动一次不启动第二次，延时14秒钟后副泵预警结束，回到初始状态；如副泵电机对地绝缘电阻小于40K,则系统显示“副泵电机漏电，副泵电机不能启动”，副泵电机不能启动)。这时如果正常情况下，预警结束，漏电检测结束，延时1秒后，Y4输出闭合并自保，接触器MC5吸合，副泵电机启动。
副泵停止：将副泵电机控制按钮扭到副泵停位置，Y4断开，接触器MC5断开，副泵电机停止工作，此时如果要重新启动需延时15秒才能可以启动。
篇三：高级技师论文
20T/h蒸汽锅炉安全联锁保护改造 摘要：
锅炉的?安全联锁保护?是锅炉控制系统中最重要的组成部分，直接关系到锅炉能否在日常生产中保持安全稳定运行，旧有设备组成的安全联锁保护系统在技术上已经落后，并存在着一些安全隐患问题，通过PLC技术以及Ⅲ型仪器仪表的使用，通过合理的构造组合测量检测、运算比较、输出控制、报警联锁、自控停炉等环节，以及合理的PLC编程，构造起一个新的安全联锁保护系统，排除旧设备系统中存在的各种危及运行和安全的隐患问题，以提高锅炉运行的稳定性和安全性。
关键词：安全联锁保护、PLC技术、Ⅲ型仪器仪表
前言：
我公司的百吨锅炉房是全厂的重点站房，承担着全公司日常生产、生活用蒸汽的生产工作。百吨锅炉房现在安装使用着5台20T/h燃煤蒸汽锅炉。运行的稳定和安全是锅炉蒸汽生产中最需要关注的焦点问题。在现代电气技术的指引下，锅炉的运行已经可以构建起比较高的电器控制系统平台，使得锅炉运行生产和安全有了比较可靠的保证，在系统中尤以?安全联锁保护?是核心部分。当今社会，科学技术日新月异，电力电子行业的一些成型技术手段已经迈向普
及，PLC技术已经普遍的应用到我们的日常生产、生活中，已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置。PLC不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，在恶劣环境下长时间、不间断的运行，且编程简单，维护方便 。随着微电子技术的发展，微处理器的速度越来越快，价格越来越低，已被广泛应用于仪器仪表中，数字信号处理技术的发展和高速数字信号处理器的广泛采用，极大地增强了仪器的信号处理能力。数字信号处理器通过硬件完成乘、加运算，大大提高了仪器性能。通过选择适合蒸汽锅炉工况的Ⅲ型仪器仪表配合PLC构造一个?安全联锁保护?的系统将会为蒸汽锅炉的稳定和安全运行提供可靠的保证。
实践过程：
原来我们站房内使用的锅炉?安全联锁保护?系统设备主要是Ⅱ型仪表，其内部还使用的是印刷电路板和分立电器元件，工作原理也很落后，这种设备在市场上基本已经淘汰了，对日常的维护、维修造成了非常不力的影响。用来实现锅炉安全联锁保护的设备核心是一台DDZⅡ闪光报警器和一块由我们自己的技术人员开发并制作的以差分电路控制的模拟量电路板（参见图1.联锁报警装置电路图）。报警器接收来自二次仪表的开关量并对应发出报警声光信息，同时为
电路板提供工作电源，电路板也接收来自二次仪表的开关报警信号及串行电流信号实现比较控制相关的继电器，由继电器控制变频器，来实现停炉保护的目的。这种设备构成中存在的问题很多：首先分立电器元件老化及受环境温度影响带来的性能不稳定情况很多，变送器、二次计量仪表、报警器到电路板都存在，长期运行使晶体管电路故障率很高，从而导致整个安全联锁保护系统的瘫痪。由于电路板的工作电源是由报警器提供的，因此如果报警器出现了故障，就会造成自动联锁停炉也不能实现工作，使锅炉处于无报警也无保护的可怕状态下。最后，由于电器元件老化所带来的校验不准确，校验值漂移也对安全运行提出了挑战。
我们选择需要的新设备来设计一套系统来实现?安全联锁保护?。在测量阶段我们选择市场已经普遍在使用的OPS-3051C及KLP-902MKG系列压力、差压变送器作为测量传感器（参见表格1）。
在计量、监控、报警部分选择新型模块化数字仪表及PLC（参见表格2）。
两台OPS-3051C差压变送器分别通过‘平衡容器压差测量法’检测汽包的当前水位，并将水位的当前情况转化为线性的4～20mA电流信号，两台差压变送器分别将电流信号送到两台数字显示仪，数字显示仪都具有显示当前水位的功能，以供运行人员观察、记录，并且数字显示仪可以根据当前水位与设定值的比较发出报警信号，一旦当前水位出现高过或低于设定范围的情况，仪表就会以开关量的形式输出对应的报警信号；报警值根据锅炉安全工程的需要分别设定在低报警-40～高报警+40mm和危低报警-50～超高报警+50mm，其中设定值为-40～+40mm的仪表只参与报警，不参与停炉保护，所以这块仪表的高、低限报警信号都直接送到闪光报警器，同时它的变送输出值送到无纸记录仪用于运行记录；而设定值为危低报警的-50～+50mm的仪表要参与停炉保护，这是由于根据锅炉安全工程规定，水位变动到-40～+40mm时只报警，而水位变动到-50mm时出现危低报警就要启动停炉保护，水位超高+50mm只报警不停炉，这个高报警也直接送到闪光报警器，而危低水位报警参与停炉保护，所以此报警要送到联锁保护PLC，PLC如何工作我们下面将会讲到。
两台压力变送器同样将测量汽包当前压力的情况转化为4～20mA的电流信号，其中精度等级高的OPS-3051C压力
变送器（0.1级）将信号送到无纸记录仪表，参与运行记录，同时利用无纸记录仪的报警功能实现报警，由于锅炉安全工程规定需停炉保护的超压动作点要低于安全阀超压起跳点
1.12Mpa，所以我们将它的报警值设定在1.10Mpa，保证其在安全阀起跳前动作，这个超压报警信号自然要送到PLC参与停炉保护，超低压报警信号意义是对工作人员的提醒，我们将其直接送到闪光报警器参与报警，而精度等级低的KLP压力变送器（0.5级）的高、低压报警信号都直接送到闪光报警器参与报警。
锅炉安全工程规定20T/h锅炉必须有双重测量、双重报警以保证起运行安全。所以被送到PLC的报警信号在完成其启动联锁保护停炉的任务后，还要被反馈回闪光报警器进行报警。这样闪光报警已经实现了8位、4路高、低限报警的工程需要（参见图2.报警联锁回路原理图，图3.联锁报警仪表接线图）
下面我们来看一下PLC是如何编程和完成停炉保护工作的。明确一点，锅炉的安全工程中规定，只有当汽包水位超低或者汽包压力超高的时候才要进行自动停炉保护。所以，前边我们只选择了两个报警信号参与到停炉保护中来。首先，我们确定PLC的输入都有那些信号：（1）汽包水位超低报警输入；（2）汽包压力高报警输入；由于锅炉安全工程规定联锁保护装置要定期校验，所以我们还需要设计一套模拟
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