可编程逻辑控制器（PLC）系列：Allen-Bradley ControlLogix_13.实际控制项目实践.docx

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13.实际控制项目实践

在这一节中，我们将通过一个具体的项目案例来实践Allen-BradleyControlLogixPLC的应用。这个项目将涉及一个小型的半导体生产控制系统，通过这个项目，您将学会如何从需求分析到系统设计，再到编程实现和调试的完整流程。我们将详细介绍每个步骤，并提供具体的代码示例和数据样例，以便您能够更好地理解和应用所学知识。

13.1项目背景和需求分析

在半导体工业中，生产过程的自动化控制是提高生产效率和质量的关键。假设我们有一个小型的半导体生产控制系统，该系统需要实现以下功能：

物料搬运：自动搬运原材料到指定的加工位置。

温度控制：在加工过程中维持恒定的温度。

压力控制：在加工过程中维持恒定的压力。

数据采集：实时采集并记录生产过程中的关键数据。

故障检测与报警：检测生产过程中的故障并及时报警。

13.2系统设计

在设计控制系统时，我们需要考虑以下几个方面：

硬件选择：选择合适的ControlLogixPLC模块、传感器、执行器等。

系统架构：确定系统的整体架构，包括各个模块的连接方式和通信协议。

控制逻辑：设计控制逻辑，包括物料搬运、温度控制、压力控制等。

13.2.1硬件选择

对于这个项目，我们需要以下硬件：

ControlLogixPLC：为主控制器，选择1756-L62或1756-L63模块。

模拟输入模块：用于采集温度和压力数据，选择1756-IF16模块。

模拟输出模块：用于控制加热器和压力调节器，选择1756-OF16模块。

数字输入/输出模块：用于控制物料搬运系统和报警系统，选择1756-IB16和1756-OB16模块。

传感器：温度传感器（如PT100）和压力传感器（如4-20mA传感器）。

执行器：加热器、压力调节器和电机。

13.2.2系统架构

系统的整体架构如下：

PLC与各个模块通过ControlNet或EtherNet/IP网络连接。

温度传感器和压力传感器通过模拟输入模块连接到PLC。

加热器和压力调节器通过模拟输出模块连接到PLC。

物料搬运系统和报警系统通过数字输入/输出模块连接到PLC。

13.2.3控制逻辑设计

控制逻辑的设计包括以下几个部分：

物料搬运逻辑：控制电机的启停，将原材料搬运到指定位置。

温度控制逻辑：根据温度传感器的反馈，调整加热器的输出。

压力控制逻辑：根据压力传感器的反馈，调整压力调节器的输出。

数据采集逻辑：实时采集并记录生产过程中的温度和压力数据。

故障检测与报警逻辑：检测温度和压力的异常，并触发报警。

13.3编程实现

在这一部分，我们将详细介绍如何使用RSLogix5000软件进行编程实现。

13.3.1物料搬运逻辑

物料搬运系统需要控制一个电机，将原材料从A点搬运到B点。我们可以通过数字输出模块控制电机的启停。

//物料搬运逻辑

//输入标签

Tag[StartButton]=输入启动按钮

Tag[MaterialDetected]=原材料检测传感器

//输出标签

Tag[MotorForward]=电机正转

Tag[MotorReverse]=电机反转

Tag[MotorStop]=电机停止

//启动按钮按下时，电机正转

|||StartButton|||MaterialDetected||MotorForward||

||||||||||

||||||||||

//原材料到达B点时，电机停止

|||MaterialDetected||MotorStop||

|||||||

|||||||

//原材料返回A点时，电机反转

|||MaterialDetected||MotorReverse||

|||||||

|||||||

13.3.2温度控制逻辑

温度控制逻辑需要根据温度传感器的反馈，调整加热器的输出。我们可以通过PID控制器来实现这一功能。

//温度控制逻辑

//输入标签

Tag[TemperatureSensor]=温度传感器

//输出标签

Tag[HeaterOutput]=加热器输出

//PID控制器标签

Tag[PID_Temperature]=PID控制器

//初始化PID控制器

PID_Temperature.PID.Configure(

PV:=TemperatureSensor,

SP:=100,//设定温度为100度

CV