基于PLC的膨胀节波距检测控制系统设计综述
摘要：膨胀节波距检测控制系统是波纹膨胀节性能试验设备重要组成部分，是其性能的好坏将影响系统能否正常工作、获取试验件试验参数、完成试验过程的保证。本文通过明确强电控制电路图，I/O点分配图以及PLC控制梯形图的设计任务，完成对膨胀节波距检测装置的控制系统的设计。
关键字：膨胀节 PLC 控制系统
1 选题的目的及意义[1-6]
随着我国科学技术的不断进步,各个领域都加大了科研投入力度,从而使膨胀节的研究和生产得到迅速的发展和推广。膨胀节技术在工业生产中的广泛应用对国民经济的发展起到了积极的促进作用。膨胀节是设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构，其利用波纹管作为弹性元件，由波纹管的伸缩变形来吸收管线由于热胀冷缩等原因产生的尺寸变化，具有位移补偿、减振降噪和密封的功能，广泛应用于化工、石油、冶金等行业。膨胀节要求具有较高的承压能力、良好的柔性和一定的稳定性以及疲劳寿命，在多次拉伸、压缩后，若膨胀节的波形尺寸产生较大的偏差会对其工作性能产生极大的影响。膨胀节波形尺寸变化检测是保证膨胀节质量安全的关键，设计膨胀节检测装置具有重要的现实意义。
膨胀节检测装置控制系统的核心是可编程控制器(PLC)，PLC具有工作可靠性高、抗干扰能力强、适应性好、安装维修方便等优点。该膨胀节波形检测装置控制系统采用的是西门子公司的STEP7编程软件，它可提供在线及离线编程的功能，可对硬件及网络进行组态，也可对PLC进行仿真模拟。本控制系统采用的是梯形图编程语言，该编程语言具有直观、简单易懂的特点。通过S7－200 编程软件，用户可对PLC进行配置，编写调试程序，监控PLC及I/O口的运行状态。S7－200PLC是SMIATIC系列中的小型可编程逻辑控制器，其适用于各行业及各种应用场合中的检测、监测及控制。该控制器将高性能与小体积融合为一体，具有高速处理能力及强大灵活的通讯功能。
PLC控制技术是一门发展不久的新技术，起初是在二十世纪七十年代的时候，人们开始研究出了可编程逻辑控制器(PLC)。PLC控制技术巧妙地将自动化技术、计算机技术、通信技术这三者有效地合为一体，综合成为一门技术，就是现在人们熟悉的PLC控制技术。总的来说，PLC控制技术应用范围最广的还是工业领域。毕竟工业领域中对这种技术的需求程度很高。PLC控制技术的应用。不仅可以为各种自动化设备提供非常可靠的控制应用，而且在进行控制的时候能够提出比较可靠和完善的解决方法，很好地契合了工业企业的发展需求，因而PLC 控制技术在工业中的市场份额比较大。面对控制的对象，控制对象的复杂度很高，加上使用环境的特殊性和长期工作的连续性，这些都对PLC控制技术提出了更高的要求。PLC可靠性好,体积小,扩展灵活,修改程序容易;PLC程控器数字开关量输入/输出点数大于40点以上时,采用日本厂商的PLC较宜; 其中大于60点时,以日本三菱的PLC型号FX:为最佳。PLC程控器数字开关量输入/输出点数在40点以下, 以采纳德国西门子57-200为好;PLC程控器的模拟量输入/输出, 以采用欧美厂商的LC为宜。当今PLC的发向已向可编程计算控制(Programmable Computer Controller ,简称PCC)方向发展, 使得PCC与PLC集散控制系统融合以及PLC主要发展趋势将是智能化。
膨胀节波距检测控制系统要求能根据波纹膨胀节公称尺寸的大小自动控制上下两个激光传感器实现进给与后退和转台转动，并在进给到位后触发激光传感器工作，完成上下两个传感器扫描。课题意义在于综合学生四年所学机电一体化知识，锻炼学生运用所学知识的能力，为今后从事相关工作打好基础。
2 国内外同类研究现状[7-12]
PLC在当今自动化技术和市场中的重要地位勿庸置疑，在自动化领域中的应用越来越广泛。二十世纪九十年代，全球PLC市场上确立了北美罗克韦尔自动化有限公司、欧洲西门子公司、亚洲三菱电机有限公司的三强地位后，十几年来，总的格局没有发生质的变化。我国PLC市场也反映了同样情况: 三菱电机有限公司的小型FX系列PLC站稳同类产品销量榜首，长盛不衰;在大中型PLC市场，西门子的份额则遥遥领先。值得高兴的是，近几年国内涌现了多个PLC生产制造商，北京的和利时系统工程有限公司先后推出了LK 系列大型PLC 和LM 系列小型PLC，产品性能指标和市场销量都不比国外产品差。在杭州和深圳等地，也有一些PLC 厂商的产品不仅在国内应用，还有部分产品远销到了国外市场。
最近几年，国产PLC有了长足的进步。特别值得一提的是，北京和利时系统工程有限公司推出了LM和LK系列的小型、大型PLC。LM系列小型PLC是该公司在多年PLC 行业应用和技术积累的基础上，自主设计、自主开发的一款高性能、高品质的小型PLC产品，适用于单机控制和小型控制系统。应用领域包括空调、包装、印刷、纺织、机床、建材、塑料、电梯、环保、交通、物流及各类生产流水线等。
PLC 的应用领域不断扩大，并延伸到了过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控，以至实现全厂的综合自动化。PLC新技术层出不穷，如小型化、超高速、大容量、多CPU、多任务并列运行。PLC开放性更大，通信联网能力更强，集成化软件更优。
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