可编程控制器及应用

可编程控制器及应用（精选12篇）

可编程控制器及应用 篇1

摘要：可编程控制器 (PLC) 现应用十分广泛, PLC的出现取代了传统继电接触器控制系统, 成为如今电气自动化领域中不可替代的中心控制器件。PLC是以中央处理器为核心, 综合了计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。电气控制技术本身又与微电子技术、电力技术、检测传感技术, 机械制造技术等紧密联系在一起, 这使得它得以将自动制造技术推进到更高的水平。本文就针对PLC的特点, 重点论述一下它的原理及其在生产实践中的应用。

关键词：可编程控制器,机电一体化,继电器,接触器,控制技术

可编程控制器 (PLC) 是20世纪60年代以来发展极为迅速的一种新型工业控制装置。它结合了计算机产业中最先进的技术手段以及电气自动化控制中的重要理论, 在其性能指标及功能上得到了进一步完善和发展, 打破了传统的PLC概念, 在电气控制领域的发展前景越来越广阔, 同时也成为机电一体化的核心应用。在可编程控制中, 它是当下及未来工业控制的主要手段和重要的自动化控制设备, 被誉为当代工业生产自动化的三大支柱之一。

最初, PLC是作为继电接触器控制系统的替代品出现的, 但进入电气控制系统领域后, PLC表现出了其特有的优越性, 它强大的抗干扰能力、自诊断功能等可基本解决之前存在的常见的故障问题。PLC增强的可靠性加重了其在机电一体化中的作用。本文将对PLC的特点、基本工作过程及其发展前景等问题进行分析与阐述。

1 PLC特点

1.1 可靠性高, 抗干扰能力强

由于工业现场环境恶劣, PLC采取了许多措施来提高抗干扰能力。生产厂家为电子线路、机械结构和软件结构提供了生产控制经验, I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路;在结构上针对耐热防潮抗震都做了相应措施;在硬件上采用隔离、滤波、接地等抗干扰措施;电源部分采取相应措施来适应电网电压波动和过、欠电压的影响;在软件上采用数字滤液等抗干扰和故障诊断措施, 达到实时报警和运行信息显示等。PLC的平均无故障运行时间通常在几万小时以上, 远远超过了其他的所有控制系统。

PLC通过采用微电子技术, 无触点的电子存储器件来完成大量的开关动作, 以此来提高PLC控制系统的可靠性。

1.2 通用性强, 控制程序可变, 使用方便

PLC控制系统已形成了涵盖大、中、小各种规模的系列化产品。各种硬件装置品种齐全, 操作简单, 用户只需改编相应程序就可满足各种要求的控制系统。近年来PLC大量涌现各种功能单元以适应各种控制系统, 如数字控制、位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制。因此, PLC不仅适用于单机控制, 也适用于各种规模的工业控制场合。

1.3 设计、施工、调试的周期短

PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件, 致使控制柜的设计安装接线工作量大为减少。可在实验室进行模拟调试程序, 减少了现场的调试工作量。PLC采用存储逻辑很适合多品种、小批量的生产场合, 使维修极为方便。

1.4 体积小、重量轻、功耗低、成本低

PLC应用微电子技术, 其结构紧凑, 坚固, 体积小, 重量轻, 功耗低。以超小型PLC为例, 新近品种底部尺寸小于100mm, 重量小于150g, 功耗仅数瓦。

PLC专为工业应用而设计, 其I/O系统、HMI等可以直接和现场信号连接、使用。系统也不需要进行专门的抗干扰设计。故其成本较低。

2 PLC的工作原理

顺序扫描, 不断循环。即主机的CPU将用户根据控制要求编制的用户程序, 按指令存入存储器的顺序逐条去除执行, 直至程序结束, 然后重新运行第一条指令, 开始第二次循环扫描。扫描过程分为三个阶段:输入取样, 程序执行和输出刷新。

3 控制方式的选择

在传统的继电器接触器控制系统和PLC控制系统、微机控制系统这三种控制方式中, 究竟选取哪一种更合适, 这需要从技术上的适用性、经济上的合理性进行各方面的比较。这里提供以下几点依据, 以供在考虑是否选用PLC控制时参考:

1) 输入、输出量以开关量为主, 也可有少量模拟量。

2) 控制对象工艺流程比较复杂, 逻辑设计部分用继电器控制难度较大。

3) 有较大的工艺变化或控制系统扩充的可能性。

4) 现场处于工业环境, 又要求控制系统具有较高的工作可靠性。

5) 系统的调试比较方便, 能在现场进行。

4 PLC的发展前景

改革开放后, 我国才开始引进、应用、研制、生产可编程控制器。最初在引进设备中大量使用, 之后在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了该应用。目前, 我国上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。可以预期, PLC在我国将有更广阔的应用天地。

PLC的发展趋势必然是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能、信息化、软PLC、标准化、与现场总线技术紧密结合等方向。

HMI在工业自动化系统中起着越来越重要的作用, 人机界面 (接口) 的发展便是重中之重, 编程软件的发展逐渐替代原有的手持式编程器, 使用PC加组态软件来取代触摸屏的方案也是种不错的选择。随着3C (Computer, Controland Communication) 技术的发展, 使得解决自动化信息孤岛的问题成为可能。现场总线控制系统占据工业自动化市场主导地位的今天, 大中型的单独的基于PLC的控制系统已大大减少, 但现场总线通信接口的主战和分布式的智能化从站都由PLC来实现。PLC仍将继续担当工业自动化应用领域中的主角。

5 结语

现在PLC不仅能得心应手的应用于制造业自动化, 而且还可以应用于连续生产的过程控制系统, 所有这些已经使之成为自动化技术领域的三大支柱之一。

参考文献

[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京:北京航空航天大学出版社, 2003.

[2]廖长初.PLC编程及应用.北京:机械工业出版社, 2004.

可编程控制器及应用 篇2

《可编程控制器》大作业

题

目：

学习中心：

层 次： 高中起点专科

专 业：

年 级： 年 春/秋 季 学 号：

学生姓名：

2013年9月份《可编程控制器》大作业具体要求： 作业内容

从以下五个题目中任选其一作答。2 正文格式

作业正文内容统一采用宋体，字号为小四，字数在2000字以上。3.作业提交

学生需要以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。

4.截止时间

2013年9月3日。在此之前，学生可随时提交离线作业，如需修改，可直接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。

5.注意事项

请同学独立完成作业，不准抄袭其他人或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计！

题目一：三相异步电动机的Y--△起动PLC控制

设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分

类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；

（2）选用西门子S7－200 系列PLC，设计出能对一台三相异步电动机

机进行Y--△起动的继电接触控制电路来（包括主电路和控制电路，并且包括过载、短路、失压保护）；

（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图截图后放到作业中）；

（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。

题目二：三相异步电动机具有电气联锁的正反转PLC控制

设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分

类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；

（2）选用西门子S7－200 系列PLC，设计出能对一台三相异步电动机

进行正反转控制的继电接触控制电路来（包括主电路和控制电路，并且包括过载、短路、失压保护）；

（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图截图后放到作业中）；

（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。

题目三：运料小车三位控制系统设计

运料小车控制示意图如下图所示，小车在初始状态时停在中间，限位开关I0.0为ON，按下起动按钮I0.3，小车开始右行，并按图所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置。

设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分

类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；

（2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，画出控制系统的顺序功能图，使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图截图后放到作业中）；

（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。

题目四：组合机床动力头进给运动控制设计

某组合机床动力头进给运动示意图如下图所示，设动力头在初始状态时停在左边，限位开关I0.1为ON。按下起动按钮I0.0后，Q0.0和Q0.2为1，动力头向右快速进给（简称快进），碰到限位开关I0.2后变为工作进给（工进），Q0.0为1，碰到限位开关I0.3后，暂停5s。5s后Q0.2和Q0.1为1，工作台快速退回（简称快退），返回初始位置后停止运动。

设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分

类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；

（2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，画出控制系统的顺序功能图，使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图截图后放到作业中）；

（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。

题目五：十字路口交通灯控制设计

起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。

十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。

设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分

类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；

（2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配，并使用

STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图截图后放到作业中）；

浅谈可编程控制器的应用 篇3

关键词 PLC 特点 应用

一、 引言

作为通用工业控制计算机，30年来可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。

二、可编程控制器定义

可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输人和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

三、可编程控制器的基本构成

从结构上分，PLC分为固定式和模块式两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

1. CPU的构成

CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用。 CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

2. /O模块

PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。

3. 电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。

4. 底板或机架

大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块问的联系，使CPU能访问底板上的所有模块；机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

四、可编程控制器的特点

1. 可靠性高

PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，可以编写外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统都具有极高的可靠性。

2. 功能完善、适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3. 易学易用

PLC作为通用工业控制计算机，接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

4. 维护方便、易于改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

五、可编程控制器的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

1. 开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2. 模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量和数字量之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

3. 运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4. 过程控制

過程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

5. 数据处理

PLC具有数学运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。（下转页237）（接下221页）这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

六、结束语

21世纪，PLC会有更大的发展。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]齐从谦《PLC技术及应用》机械工业出版社，2000

可编程控制器及应用 篇4

关键词：西门子S7-200PLC,可编程控制原理及应用,西门子PLC仿真器

1 可编程控制器原理及应用课程教学中存在的问题

可编程控制器应用技术是先进的自动化控制技术,是亟待学生掌握的实用技术,因此,多数工科院校在自动化专业均开设了相关课程。对于这样一门应用性广、实践性强的专业课,怎样在课堂上提高理论授课的教学效果,是值得探讨和学习的。

可编程控制器原理及应用是自动化专业的一门重要的课程,该门课程的理论教学方法和手段比较单一,教师通过多媒体演示与课堂讲解的结合,向学生展示各个教学知识点,学生被动地接受,这种常规而陈旧的教学方法弱化了学生的主体地位,使学生缺乏主体的参与和投入的热情,从而导致课堂氛围沉闷,缺乏活力。那么如何在有限的课堂教学中,化“繁”为“简”,化“抽象”为“生动”,充分调动学生的学习主动性和自觉性,同时又激发学生探究问题的热情呢?

通过在教学过程中的反复摸索和实践,对传统的以教师讲授为主的教学模式进行了改革和创新,将现代化仿真技术有机地融入课堂教学中,取得了良好的教学效果。

2 仿真技术在课堂教学中的应用和实践

定时器指令是可编程控制器中非常重要的一个基本指令,学生在初学时,对这个指令的理解比较困难,因此,在第一环节,首先配合多媒体课件讲解了定时器指令的基本概念及原理。在设计问题环节提出,如何利用PLC实现三相异步电动机的星-角起动,以及如何改变电机从星形到角形的切换时间。

接下来以学生为主体,通过教师的启发和帮助,让学生对于提出的问题进行分析,引导学生画出三相异步电动机的星-角起动的控制流程图,选择C P U类型,确定出I/O点,并分配地址,选择定时器类型。利用STEP7-MICRO/WIN32编写程序。星-角起动的控制程序如图1所示。

将控制程序转换为ASCII文件,打开西门子仿真器,选择与程序一致的CPU类型及相应的扩展模块(若原程序中包含扩展模块),导入ASCII文件,运行程序。通过给定输入值,观察输出的状态,对控制程序的正确与否加以验证。在这一过程中,打开状态表,观察定时器的数值及位的变化,理解定时器指令的工作原理及应用。仿真过程如图2所示。

以往讲模拟量模块时,学生对实际物理量和模拟量模块数值的对应关系理解困难,教师在理论课上,也没有直观的方法向学生展示。通过仿真技术,很好地解决了这一问题。以EM231模块为例,配置如图3所示。

结合过程控制中的水箱压力控制,引导学生编写程序并仿真,加深对模拟量模块的理解。

学生在仿真过程中,可以实时观察到每一个变量的变化,因此,当程序运行有误时,及时发现问题的症结所在,有针对性地修改程序,在不断地调试和编写程序过程中,学生不仅掌握了可编程控制器的基本指令,同时掌握了编写控制程序的方法,同时也充分调动学生的积极性、主动性。

3 结束语

通过仿真技术的引入,提高了教师在课堂上讲授可编程控制器原理及应用的教学效果,同时也为学生在平时学习PLC提供了便利条件。当然,学生的实际动手能力,还需要在实训的过程中加以锻炼。

参考文献

[1]孙平.电气控制与PLC应用课的教学实践与探索[J].河南机电高等专科学校学报,2001,4

可编程控制器及应用 篇5

可编程序控制器教学现状分析及解决方法

针对高职院校的`教学现状,分析了PLC实践教学的现状和主要问题,从理论教学、实验教学和综合实训教学几方面进行了探讨和研究并提出了解决方法.通过教学实践证明,取得了良好的教学效果.

作 者：刘俊华 作者单位：兖州矿区职工大学,山东,邹城,273500刊 名：现代企业教育英文刊名：MODERN ENTERPRISE EDUCATION年，卷(期)：“”(12)分类号：G71关键词：PLC 教学方法 实验 实训

可编程控制器应用程序的设计过程 篇6

1.启动、停止和保持控制

使输入信号保持时间超过一个扫描周期的自我维持电路构成有记忆功能元件控制回路的基本环节,它经常用于内部继电器、输出点控制回路,基本形式有两种。

(1)启动优先式。图1是启动优先式启动、保持和停止控制程序。

当启动信号X0=ON时,无论关断信号X1状态如何,M2总被启动,并且当X1=OFF( X1=ON )时通过M2常开触点闭合实现自锁。

当启动信号X0=OFF时,使X1=ON(X1=OFF)可实现关断M2。

因为当X0与X1同时ON时,启动信号X0有效,故称此程序为启动优先式控制程序。

(2)关断优先式。图2为关断优先式启动、保持和停止控制程序。

当关断信号X1=ON(X1=OFF),无论启动信号状态如何,内部继电器M2均被关断(状态为OFF)。

当关断信号X1=OFF(X1=On)时,使启动信号X0=ON,则可启动M2(使其状态变为ON),并通过常开触点M2闭合自锁;在X0变为OFF后仍保持M2为启动状态(状态保持为ON)。

因为当X0与X1同时为ON时,关断信号X1有效,所以此程序称为关断优先或控制程序。

2.逻辑控制的基本形式

(1)联锁控制。在生产机械的各种运动之间,往往存在着某种相互制约的关系,一般采用联锁来实现。用反映某一运动的联锁信号触点去控制另一运动相应的电路,实现两个运动的相互制约,达到联锁控制的要求。联所控制的关键是正确地选择和使用联锁信号:

不能同时发生运动的联锁控制;

互为发生条件的联锁控制;

顺序步进控制。

在实践中,顺序步进控制的实例很多。在顺序依次发生的运动之间,采用顺序步进的控制方式。选择代表前一个运动的常开触点串在后一个运动的启动线路中,作为后一个运动发生的必要条件。同时选择代表后一个运动的常闭触点串入前一个运动的关断线路里,这样,只有前一个运动发生了,才允许后一个运动可以发生,而一旦后一个运动发生了,就立即使前一个运动停止,因此可以实现各个运动严格的依赖预定的顺序发生和转换,达到顺序步进控制,保证不会发生顺序的错乱。

集中控制与分散控制。在多台单机连成的自动线上,有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。

自动控制与手动控制。在自动或半自动工作机械上,有自动工作控制与手动调整控制的联锁。

(2)按控制过程变化参量的控制。在工业自动化生产过程中,仅用简单的联锁控制不能满足要求,有时要用反映运动状态的物理量,像行程、时间、速度、压力、温度的量进行控制。

按时间控制也是常用的。交流异步电动机采用定子绕组串接电阻实现减压起动,利用时间原则控制减压电阻串入和切除的时间。交流异步电动机星形起动。三角形联结运行的控制采用时间原则控制。交流异步电动机能耗制动时,定子绕组接入直流电的时间也可用PLC控制。按速度原则控制在电气传动中也屡见不鲜。

二、应用程序设计方法

PLC用户的设计没有固定模式,靠经验是很重要的。一般应用程序设计可分为经验设计法、逻辑设计法、利用状态流程设计法等。

1.经验设计法

利用前面介绍过的各种典型控制环节和基本单元控制电路,依靠经验直接用PLC设计电气控制系统,来满足生产机械和工艺过程的控制要求。

用经验设计法设计PLC应用的电控系统必须详细了解被控对象的控制要求才能动手设计。由于该方法的基础是利用经验,所以设计的结果往往很不规范,而且往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求。由于依赖经验设计,故要求设计者有丰富的经验,要能掌握、熟悉大量控制系统的实例和各种典型环节。

经验法设计用PLC程序时可以大致按下面几步来进行:分析控制要求、选择控制原则;设计主令元件和检测元件,确定输入输出信号;设计执行元件的控制程序;检查修改和完善程序。

在设计执行元件的控制程序时,一般又可分为以下几个步骤:按所给的要求,将生产机械的运动分成各自独立的简单运动,分别设计这些简单运动的基本控制程序;根据制约关系,选择联锁触点,设计联锁程序;根据运动状态选择控制原则,设计主令元件、检测元件及继电器等设置必要的保护措施。

2.PLC应用程序的逻辑设计方法

逻辑设计方法的基本含义是以逻辑组合的方法和形式设计电气控制系统。这种设计方法既有严密可循的规律性,明确可行的设计步骤,又具有简便、直观和十分规范的特点。

逻辑设计方法的理论基础是逻辑代数。而继电器控制系统的本质是逻辑线路。看一个电器控制线路会发现,线路的接通或断开,都是通过继电器等元件的触点来实现的,故控制线路的种种功能取决于这些触点的开、合二种状态。因此电控线路从本质上说是一种逻辑线路,它符合逻辑运算的各种基本规律。PLC是一种新型的工业控制计算机,在某种意义上我们可以说PLC是“与”、“或”、“非”三种逻辑线路的组合体。而PLC的梯形图程序的基本形式也是“与”、“或”、“非”的逻辑组合。它们的工作方式及其规律也完全符合逻辑运算的基本规律。因此,用变量及其函数只有“0”、“1”两种取值的逻辑代数作为研究PLC应用程序的工具就是顺理成章的事了。

我们知道,逻辑代数的三种基本运算“与”、“或”、“非”都有着非常明确的物理意义。逻辑函数表达式的线路结构与PLC语句表程序完全一样,可以直接转化。

多变量的逻辑函数“与”运算和梯形图表达式如图3所示。

FY1=∏Xi=X1•X2•…•Xn

多变量“或”运算如图4所示。

FM1=∑Xi=X1+X2+…+Xn

用逻辑设计法对PLC组的电控系统进行设计一般可分为下面几步。

首先明确控制任务和控制要求。通过分析工艺过程绘制工作循环和检测元件分布图,取得电气执行元件功能表。

其次是要详细绘制电控系统状态转换表。通常它由输出信号状态表、输入信号状态表、状态转换主令表和中间记忆装置状态表四个部分组成。状态转换表全面、完整地展示了电控系统各部分、各时刻的状态和状态之间的联系及转换,非常直观,对建立电控系统的整体联系、动态变化的概念有很大帮助,是进行电控系统的分析和设计的有效工具。

有了状态转换表,便可进行电控系统的逻辑设计。包括列写中间记忆元件的逻辑函数式和列写执行元件(输出端点)的逻辑函数式两个内容。这两个函数式组,既是生产机械或生产过程内部逻辑关系和变化规律的表达形式,又是构成电控系统实现控制目标的具体程序。

PLC程序的编制就是将逻辑设计的结果转化。PLC作为工业控制计算机,逻辑设计的结果(逻辑函数式)能够很方便的过渡到PLC程序,特别是语句表形式,其结构和形式都与逻辑函数非常相似,很容易直接由逻辑函数式转化。当然,如果设计者需要由梯形图程序作为一种过渡,或者选用的PLC的编程具有图形输入的功能,则也可以首先由逻辑函数式转化为梯形图程序。

程序的完善和补充是逻辑设计法的最后一步。包括手动调整工作方式的设计、手动与自动工作方式的选择、自动工作循环、保护措施等。

3.利用状态流程图的程序设计方法

如前所述,状态流程图又叫状态转移图,它是完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性的一种图形,是分析和设计电控系统控制程序的重要工具。利用状态流程图进行程序设计时可以按以下几步进行。一是按照机械运动或工艺过程的工作内容、步骤、顺序和控制要求画出状态流程图。二是在画出的状态流程图上以PLC输入点或其它元件定义状态转换条件。当转换条件的实际内容不止一个时,每个具体内容定义一个PLC元件编号,并以逻辑组合形式表现为有效转换条件。三是按照机械或工艺提供的电气执行元件功能表,在状态流程图上对每个状态和动作命令配上图上实现该状态或动作命令的控制功能的电气执行元件,并以对应的PLC输出点的编号定义这些电气执行元件。

很多PLC生产厂家都专门设计了用于编制步进顺序控制程序的指令。三菱FX2系列PLC和配置的大量状态器(S0—S899)就可用于步进顺序控制程序的设计。

用步进指令设计PLC程序时,通常是利用状态流程图,而且设计的程序与状态流程图有严格的而明确的对应关系。

设计时,首先要按工艺及控制要求画出系统的状态流程图,用状态器(S0—S899)对各状态命名,标出与各状态对应的执行元件的PLC输出编号和各状态条件的PLC输入编号。然后就可以用STL/RET指令编程。

图5是一个包含用选择性分支、跳转和局部循环的自动工作机械的状态流程图。

4.程序调试和模拟运行

PLC应用程序设计完成以后,可以在实验室里或办公室里进行模拟调试和运行。程序检验是第一步,将编好的应用程序输入编程器,经过程序检验,改正编程语法和数据错误,再逐条搜索与所设计程序核对无误后传入CPU模块RAM存储器中。

(1)信号的模拟。用模拟开关模拟输入信号,开关的一端接入相对应的输入端点,另一端作为公共端,接在PLC输入信号电源的负端(当要求输入信号公共端为正端电源时)输入程序后,扳动开关,接通后断开输入信号,来模拟机械动作使检测元件状态发生变化,并通过输入、输出端点的指示灯来观察输入输出端点的状态变化。

(2)按状态转换表进行模拟运行。首先对照输入信号状态表,设置好原始状态情况下所有输入信号的状态,再使PLC运行。按工步状态在一个工作循环里逐步转换的顺序,依次发出状态转换主令信号,则系统将依次进行工步状态转换。每发出一个状态转换主令信号,系统将结束一个工步状态转入下一个工步状态。仔细观察输出端点指示灯,并与执行元件动作节拍表对照,看各输出端点的状态是否在每个工步状态里都与执行元件动作节拍表里要求的状态一致。如果是一致,说明PLC应用程序设计正确,符合控制要求。这样逐步检查,以使其都达到状态。

检查和修正编程错误。当模拟运行带某一工步状态,发现某个输出点的显示与执行元件动作节拍表要求的状态不一致时,则编程有错需要修改。这里首先检查标号是否有错;逻辑函数是否正确;PLC程序是否有误;输入程序是否正确,一般说来,经过上述几点检查,定会找出并改正存在的错误。

用户程序通过调试和修改,正确通过模拟运行,设计任务即告完成,转入现场使用调试。

可编程控制器及应用 篇7

1 PLC工作原理

PLC是一种可编程的控制器, , 其实质是按一定算法进行输入输出变换, 并使这个变换序以物理实现。输入输出变换就是利用微处理技术进行信息处理, 并使其专用化用于工业控制。

PLC采用“顺序扫描, 不断循环”的工作方式:每次扫描过程, 集中输入信号, 集中对输出信号进行刷新, 输入刷新过程, 当输入端口关闭时, 程序在进行执行阶段时, 输入端有新状态, 新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时, 新状态才被读入。一个扫描周期分为输入采样, 程序执行, 输出刷新。元件映像寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。扫描周期的长短由三点决定, CPU执行指令的速度;指令本身占有的时间;指令条数, 目前PLC扫描速度都非常快。由于采用集中采样, 集中输出的方式, 存在输入或输出滞后的现象, 即输入或输出响应延迟。

2 PLC特点

PLC作为一种新型的通用型控制装置, 被广泛的应用, 与其他传统装置相比, 具有很多的优点, 主要有以下几个方面:

2.1 可靠性强, 抗干扰能力强

PLC控制系统中大量的开关动作是由无触点的半导体电路完成, 因触点不良等原因造成的故障大为减少。在硬件方面, 比如屏蔽、隔离、滤波等硬件措施的使用, 各模块采用屏蔽措施, 以防止辐射干扰。在软件方面, 比如故障的诊断与检测、信息的保护与恢复、设置了警戒时钟等软件措施, 通过全面的抗干扰措施的使用来有效提高抗干扰能力, 防止故障扩大。

2.2 功能性强

PLC功能性强基于PLC工作速度快, 指令效率高。速度高才可能通过运行程序实现控制, 才可能不断扩大控制规模以发挥PLC的多种多样的功能。现代PLC具有很多功能, 不仅可以进行传统的逻辑运算, 实现计时、计数功能, 还能够进行数字和模拟量的输入输出转换, 具有自我检测和诊断功能, 实现人机对话, 可以实现单台生产机器、生产线以及生产过程的控制。

2.3 简单方便, 易维护

PLC的简单体现在它采用了梯形图的编程方式, 工作人员可以通过阅读用户手册或者经过短期的培训就可以掌握程序的编写方法, 简单易学, 容易被工作人员接受和理解, 对工作人员的专业基础要求较低, 减少了学习的工作量。PLC是一种小型装置, 结构相对紧凑, 体积较小, 重量轻。为了适应各种工业控制需要, 除了单元式的小型PLC之外, 绝大多数PLC采用模块化结构, PLC的各个部件通过机架及电缆连接起来, 系统的规模和功能可以根据用户的需要自行组合。对于中大型背板式PLC而言, 其外部接线有接线器, 接线简单, 而且一次接好后再跟换模块时, 把接线器安装到新模块上即可, 不必再接线, 在安装过程中体现了其方便性。而且由于其体积小, 功耗低, 加之其有很强的自我诊断能力和抗干扰能力, 因此它容易维护, 是实现自动化系统的理想装置。

3 PLC在矿井中的应用

随着我国煤矿数量的增多和煤矿设备的不断完善和进步, PLC在煤矿电气自动化系统中的应用越来越广泛, 在生产过程中起着重要的控制作用。

3.1 PLC在煤炭提升中的应用

煤矿矿井提升机是煤矿的重要设备之一, 担负着提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和设备的重要任务, 是煤矿生产的咽喉。PLC用处理开关量, 替代以前提升机控制系统中众多的继电器、接触器、复杂的连线以及信号显示系统。由于PLC具有可靠、准确、抗干扰能力强、易维护等优点, 很好的解决了TKD控制系统无法克服的弊病, 从而保证煤矿安全生产并提高生产效率。PLC的应用可以实现装车系统的自动化。其自动化控制系统由一个核心控制模块和多个独立的功能模块构成, 核心控制模块由PLC和组态网构成, 功能模块主要完成对各个部位信号的检测、输出和控制。另外, PLC还负责对检测仪表信号的采集、程序的处理和输出控制, 人机接口的控制由工控机来完成。在监控室中可以通过组态网实时监控装车信息, 便于记录及储存, 可以提高装车和提升的速度及效率还拥有精度, 便于管理。

3.2 PLC在煤炭传送中的应用

基于PLC的全矿井胶带运输机集中监控系统可以实现联锁控制和单机控制等多种控制模式, 可以供操作人员根据现场实际情况灵活选用, 确保在系统正常运行时操作灵活、易于维护。PLC的处理速度也很快, 输出脉冲的频率也很高, 而且指令也很简单, 在系统联机的情况下也可方便地进行所有指令的修改工作。在系统出现故障或通讯中断时可以现场控制确保皮带设备的正常运行, 提高了系统的稳定性, 劳动生产率大大提高。此外, 基于PLC胶带运输机集控系统可实现防止打滑、拉绳、跑偏、纵撕、堆煤等多种保护功能, 以便胶带运输机运行出现故障时, 系统可以快速地作出反应。

3.3 PLC在矿井排水系统安全性的应用

煤矿井下排水系统的自动运行是通过PLC及PC监控系统相结合来实现的。这样的结合能够实时监控排水系统的运行, 还能根据实际情况优化水泵的调度。这种实时监控可以及时的进行数据的存储及数据采集, 还能自动记录故障发生的时间和部位, 能够立即启动补救措施。另外通过对过压、过流、漏电保护、漏水保护等故障的检测, 来提高地下矿井排水系统运行的安全性。

3.4 PLC在通风系统中的应用

PLC在通风机自动化监控系统中的应用也是十分有益且必要的。通过PLC的应用, 可以在中央控制室进行远程监控, 实现自动生产、无人监控的要求。而且这种系统具有自我检测自我诊断的功能。当异常情况发生时, 这种功能能够为工作人员提供实时的错误报告, 为工作人员对设备进行检查和维修提供了巨大的便利。

PLC控制系统具有对通风机的电动机启动与运行, 进行监控、联锁和过热保护等功能。与常规继电器实施的通风系统相比, PLC系统具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点, PLC的控制功能使通风系统的自动化程度大大提高, 减轻了岗位人员的劳动强度。PLC与空气压力变送器配合使用, 使系统控制的安全性、可靠性大大提高, 也使通风机运行的故障率大大降低, 提高了设备的运转率。

而且对于传感器故障引起的数据异常, 仅通过对传感器的检测和维修就能维护正常运行, 而不需要从电动机、通风机等机械设备上查找原因, 降低了检测和维护的难度, 同时也提高

了生产安全性。

结束语

矿井生产包括开采、掘进、运输、通风、安全、排水、供电、洗选等多个环节。在这些环节中, 各种监测、监控系统繁多复杂, 但是通过PLC的应用, 都能将这些问题进行简化和控制, 起到对整个系统及各部分综合调控的作用。而且在比较恶劣的井下也能高效安全的进行操作调控, 切实的保证了煤矿的安全生产和经济效益的稳定, 同时也能节约能耗降低成本。因此PLC在矿井中的应用前景是可以预见的, 这是一种必然的趋势。

参考文献

[1]陈永利, 吕书勇.基于PLC的煤矿井下自动排水控制系统设计[J].济源职业技术学院学报.2012, 6 (30) .[1]陈永利, 吕书勇.基于PLC的煤矿井下自动排水控制系统设计[J].济源职业技术学院学报.2012, 6 (30) .

可编程控制器及应用 篇8

1 万能升降台铣床的电气控制要求

XA62W型万能升降铣床的调控需求列在下方:

(1) 没有放任何载重物的主轴电动机M1要保证其正常启动性。正反转动足以保证机床控制系统的顺铣和逆铣工作的正常进行;停车制动在电磁控制器中取用, 以使生产效率有效提升;换刀过程中, 主轴保持制动的情形, 是考虑到操控便捷性和安全性;最后主轴的电动机还有启动或者停止的功能, 这都表明了其调控性。

(2) 在工作台进入M2电动机时, 应该立刻启动。电动机正反转, 可以让电动机无论是在纵或者横, 还是垂直的方向都能够向反方向运行;在没有负载能力时迅速制动, 使生产效率得以提升;在移动的间隙中保证其相连, 从而在设备使用时把危险降低到最小化。当然在运动时, 是运用手控机械离合器来调整车床的运动方向。

(3) 能拖动冷却泵的M3电动机, 是在铣削加工的时候, 提供冷却所用的切削液。

(4) 机器的加速系统完成是通过主轴和工作台之间的加速来实现功能。在加速过程中, 要看选定的啮齿是否进入到预定的啮齿相咬合。如果选定的啮齿没有咬合, 那么就要进行电动机作业, 然后把啮齿放到适应的地方, 这样就对齿轮正常咬合提供基本的保证。零部件的加工中, 要注意的是电动机的主轴启动后, 随后工作台再参与到作业中, 这样做的目的是保障设备的安全性。

2 PLC的选择和硬件电路设计

PLC的设计中, 是采取日本三菱的40mr型的可编程控制器, 这样先进的控制器, 才既能满足铣床电气的控制要求, 又能满足其故障辨析的需求。40mr的输入口有二十四个, 输出口十六个, 共计四十个I/O端口。采用输入输出一体化的组件构成, 是此控制器的一大亮点。这样不但装配工作和调控实验工作非常便利, 输入的反应速度也大大的提高, 而且还可以进行I/O端口的扩展。

2.1 输入输出端口

开关量是以铣床升降台电气控制的需求为依据的, 总共有十九个开关, 是供给PLC检测的输入信号, 而十四个输出信号, 也是由PLC进行输出。

2.2 控制器具有良好的控制功能

我们以PLC的I/O分配为依据, 可以得知控制对象的特征和需求。进而用PLC的输入和输出接口连接相对应的电气设备, 这样不但达到控制的目的, 还能够检测设备故障。具体的I/O分配在表一中可以体现出来, 当然在I/O端口的地址分配完毕后, 才可以进行PLC硬件的设计。

3 IIAX的控制软件设计

PLC控制软件的设计依据铣床控制的需求来进行设计。在系统设计PLC软件的思路中, 为了让程序开发环境更加简单易设计, 应用了两个辅助性的继电器来完成。编程过程中采纳互锁功能的设计理念, 是为了让系统的安全系数大大提高。当然在互锁的过程中, 还分别对Y002、Y003进行串联, 这样设计的目的是在常闭触点的同时, 对KM2、KM3的保护做的更加完美。这样的一连串设计, 实现了整个铣床控制系统的有效组合, 可靠性大大提高。

编程中, 各个控制方式是以独立的方式来完成的, 这样就保证了在铣床控制系统中, 工作方式的进行可以很好的用开关量来实现, 这样就让程序构成一目了然, 提高了编程的便利性。

4 故障的诊断设计

运用PLC本身具有的运算和逻辑的功能是故障诊断的基础, 这样的运算和逻辑功能就是在铣床运行过程中, 把整个过程中不同状态下的作业状况与所储存的正确状态进行对比。如果发现不相符时, 就必须要做出检测, 在允许的范围内, 就不予报警;如果超过所规定的范围, 就要进行警报处理。

在被控设备工作的正常运作中, 无论是系统的输入输出信号, 还是继电器内部的信号, 都存在着一定的逻辑关系, 这样才能够保证机器的有序进行。当硬件运行过程中, 左右开关同时闭合, 警报响起, 然后再由工作人员查找开关中要修理的零部件。这样就通过逻辑运算的功能完成了其他的如接触器、电机的警报处理。

5 结语

在本文中通过实例来表述了PLC具有故障辨析和电气控制的功能。因为对这种技术的提升和运用, 从而把铣床控制系统的危险性和事故率降低到最低, 从而提升了设施的自动化水准和产品的品质, 为我国铣床加工行业自动化故障诊断发展做出了一点贡献。

摘要：本文就可编程控制器 (PLC) 的硬件和软件的设计做了较为详尽的探究, 并且把PLC在万能铣床调控系统中的运用方式进行简单介绍。通过研究, 得出了在电气控制和事故处理中PLC的优越性, 它不但可以使机床的硬件电路得到简化, 并且提高了工作的稳定性, 从而使得机床事故的检测效率得到加强。

关键词：可编程控制器 (PLC) ,铣床,电气控制

参考文献

[1]张万忠主编.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社, 2010, 134.

[2]余雷声主编.电气控制与PLC应用[M].北京:机械工业出版社, 2008 (89) .

[3]毕淑娥, 张继红, 韩明武.可编程序控制器教学实验装置[J].电气电子教学学报, 2011 (03) :57-58

可编程控制器及应用 篇9

关键词：选择性控制系统,三位式,变量,FBD语言

随着兰州铀浓缩有限公司对有关产品生产系统的技术改造升级,工艺生产过程发生了较大变化,同时,生产系统采用了DCS对生产过程实施监控。物料加热液化作为关键生产过程,其加热方式由蒸汽夹套装置利用蒸汽加热,改造为压热罐装置电加热方式,温度控制方式也需随之改变。在蒸汽加热方式进行物料升、恒温液化时,手动调节蒸汽压力控制温度参数;而采用压热罐装置,以电加热方式进行物料加热液化时,需对不同对象的温度参数和状态量实现准确、可靠控制,才能保证产品质量,确保生产过程及设备安全、稳定和可靠运行。不同对象的温度参数之间存在关联,实施控制时相互影响与制约。笔者介绍的控制系统及DCS系统编程,成功实现了需多变量控制的升、恒温生产过程控制要求,该控制系统自2011年投入运行以来,控制过程及工艺参数控制,均满足工艺生产需要,系统运行良好。

1 工艺过程简介

装料容器置于压热罐内,罐门闭合,罐体呈密闭状态,压热罐内腔后端处设置加热器和风扇。生产投运时,罐门呈完全闭合、风扇置运转状态才可执行加热液化过程。在加热液化过程中,加热器表面温度、装料容器后端部表面温度和容器内物料温度同时受控,其中物料加热升温至规定范围,并控制物料温度在规定值范围内进行物料液化,持续至规定时间,使物料完全液化。同时,容器后端部表面与加热器表面温度在物料升、恒温过程中,均控制在各自的规定值内。物料完全液化后,进行后续生产过程。

2 控制方案设计

2.1 控制策略确定

依据工艺过程,在物料加热液化过程中,物料温度通过调节加热器加热功率对其定值控制,为保证相关设备安全,防止物料局部温度过高造成液化过程产生事故,需对加热器表面温度和物料容器后端部表面温度限值控制,当其温度达到规定值后,加热器停止加热。同时,为保证液化过程的绝对安全,对物料温度进行限值控制,其温度达到规定的上限值后,加热器停止加热,因而控制系统采用多变量开关型选择性控制策略。将物料温度参数作为主控变量,进行连续量定值控制;容器端部表面与加热体表面温度参数作为限值控制变量,进行开关量控制;同时,物料温度参数又作为限值变量,也实施开关量控制。

2.2 控制系统设计

根据生产过程和已确定的控制策略,主控变量采用PID规律调节加热器功率,进行定值连续控制,执行机构选用双向可控硅调压器,限值变量均通过控制加热回路通断进行开关量控制,由接触器执行。在一般开关型选择性控制系统中,主控变量和限值变量一般分别为单一变量,功能构成中设置选择器,通过选择器选择输出变量值,执行对应控制过程,且限值变量通常以二位式控制方式实施控制;在该控制系统中,限值变量为多变量,功能构成中不设置选择器,采用DCS系统编程予以实现变量选择,其方式为任一限值变量超限,即执行限值变量的控制过程,主控变量的连续控制输出量仍保留,但执行状态无效。对于多限值变量控制,若均实施二位式控制,在物料升、恒温过程中,会产生加热回路频繁通、断现象,使回路中的加热体和接触器频繁执行启/停动作,易导致回路的硬件故障频繁发生,并降低其使用寿命,甚至使生产不能正常进行。为此,对限值变量均采用三位式控制方式,以消除控制过程中加热回路频繁通、断的现象,三位式控制系统如图1所示,其原理如图2所示。对限值变量实施三位式控制,在恒温生产过程中,当限值变量超限后,加热回路切断,主控变量的定值连续控制不予执行,在等待限值变量降至下限值再次接通加热回路过程中,主控变量参数值可能降至工艺规定下限值以下,故对主控变量同时实施下限限值控制,其下限值作为其他限值变量下限值确定的参考值。而物料、容器端部表面与加热体表面温度参数变量的控制范围,其上限值依据各自的规定值确定;下限值确定则成为了实现三位式控制方式的技术难点,因其控制范围过大,变量超上限限值后,控制系统切断加热回路,停止加热,待再次加热启动时,主控变量降低,超出规定范围下限值,不能实现工艺控制要求,故确定容器端部表面与加热体表面温度参数变量的下限值是至关重要的。各限值在DCS系统组态编程中实现设定,其下限值只能通过多次运行调试予以确定。三位式控制实现自动控制,同时也设置手动控制方式,当自动控制方式或其他异常发生时,可进行手动操作启动或停止加热。

3 软件编程

3.1 程序流程

由图3所示的三位式控制系统程序流程可知,无论自动控制方式,还是手动控制方式,对主控变量均实施PID规律控制,加热器的加热功率按PID规律控制输出量连续调节。在手动控制方式时,只有各限值变量均在限值以内,手动启动时才可以执行,否则启动无效,禁止在任一限值变量超上限时进行手动操作加热。

3.2 程序编写

该控制方案为复杂控制方案,既有PID规律控制,又有位式控制和联锁控制,属自定义控制方案。利用FBD语言比一般的高级语言编程更简单、方便且可视化的特点,选择FBD语言编写图形化控制程序。根据工艺操作要求,限值变量参数的限值设定均实现开放,由操作人员在操作界面自行设定,针对该要求,在实现三位式控制编程时,为减少操作界面限值设置项,并防止进行变量限值设定时产生单限值设定,故采用变量限值范围以偏差方式进行设定,其上限值按工艺需求设定,而下限值的设定是在恒温控制过程中,主控变量必须控制在工艺规定下限值以上,故上限值由设定形成,下限值由以各限值变量的上限值为基准值来设定相等偏差值而形成,偏差值的大小则以满足主控变量需控制在工艺规定下限值以上的要求条件,通过运行调试确定。ESC-100 系统提供了强大的图形化编程软件SCControl,在操作站上利用该软件中的FBD语言编辑器编写图形化程序,如图4所示。

程序中,由减法运算模块SUB_SFLOAT对限值变量上限设定值与偏差设定值进行减法运算,其输出值作为限值变量控制范围的下限值,各变量的偏差设定值为相等数值。P2_28定时器模块TON用于甄别干扰,即当定时器模块TON的输入信号产生变化,若变化后的信号状态持续时间小于设定时间5s,信号状态又恢复至原输入信号状态时,则TON的输出信号保持不变,即把持续时间小于5s的变化信号作为干扰信号,TON输出不予改变;若变化后的信号状态持续时间大于设定时间5s,则TON输出信号状态随之改变,即把持续时间大于5s的变化信号作为正常信号。P2_11、P2_12定时器模块TP,对启、停动作状态信号进行延时,用于保证启、停指令在程序周期内被执行。SW为自定义模块,由FBD语言编写实现自动、手动和停止三位切换开关功能,若置SW_A为ON,则其输出K_A端置ON,K_M端与K_S端均置OFF;若置SW_M为ON,则其输出K_M端置ON,K_A端与K_S端均置OFF;若置SW_S为ON,则其输出K_S端置ON,K_A端与K_M端均置OFF。P2_32控制模块BSCX对主控变量测量值与给定值的偏差值信号进行PID规律运算,输出控制信号,调节加热器的加热功率。各主要参数定义见表1。

程序执行过程中,罐门呈关闭状态,风扇呈运转状态。当置切换开关选择模块SW的SW_A为ON,控制系统投入自动控制方式运行,若各限值变量测量值均小于各自下限值时,各参数值与状态量经程序运算,由赋值模块输出高电平信号,加热回路接通,控制模块进行PID规律运算,输出控制信号,控制可控硅调压器,调节加热器加热功率,执行加热过程;若任一变量参数超其下限值,但低于其上限值,经程序运算,赋值模块仍输出高电平信号,加热回路保持接通,继续执行加热过程;若任一变量参数超其上限值,经程序运算,赋值模块输出变为低电平信号,加热回路断开,暂停加热,此时控制模块仍进行PID规律运算并输出控制信号,但调节作用已中止。若超上限值的变量参数值恢复至上限值以下,但高于其下限值,赋值模块仍输出低电平信号,保持暂停加热状态;若超上限值的变量参数值均恢复至下限值以下,经程序运算,赋值模块输出信号变为高电平,加热回路重新接通,调节作用恢复,执行加热;当置停止按钮为ON,停止状态信号参与运算,赋值模块输出低电平信号,使加热回路断开,PID调节中止,停止加热。若任一限值变量参数值超其上限值,经运算输出低电平信号,使加热回路断开,停止加热过程,此时即使置启动按钮为ON,也无高电平信号输出,启动操作无效,即禁止启动。当置切换开关模块SW的SW_S为ON时,停止状态信号经参与运算,赋值模块输出低电平信号,使加热回路断开,控制模块仍进行PID规律运算并输出控制信号,但调节作用已中止,停止加热。当罐门未关闭,或风扇未运转状态时,无论是自动控制方式,还是手动控制方式,均不能执行加热过程。

4 应用效果

对DCS系统进行相关组态,并对所完成的源程序进行编译、下载安装,通过离线仿真调试和在线运行调试,完善相关组态、参数设定及程序逻辑等。对于PID参数整定,按恒温控制过程进行整定,兼顾升温过程中,温升速度不宜过快,比例度、积分时间与微分时间尽量设置较大值;同时需考虑限值变量的控制范围,力求获得较大控制范围,降低加热回路通断动作频次,而温度对象是变化比较缓慢的过程,通常以较大递减比而获取最佳过渡过程,故需对比例度、积分时间和微分时间尽量设置较小值;对限值变量的偏差值设定,首先要保证在恒温过程中,因任一限值变量参数值超上限值使加热回路断开而停止加热,各变量参数随之下降,直至各变量参数值均低于由偏差值所确定的各自下限值,加热回路接通进行加热,升温开始,在此过程中主控变量参数值不低于工艺规定的下限值,在此前提下,偏差值尽量设置较大,以获得各限值变量较大的控制范围。按照前述要求,进行多次运行调试,以经验试凑法反复对PID参数予以整定、对偏差值予以设定,获得了最佳控制过程。控制系统投入生产运行以来,控制方案和控制程序均符合工艺过程控制要求,控制系统运行稳定、可靠,生产过程安全、稳定。

5 结束语

该控制系统自投入运行以来,控制过程和工艺参数控制,均满足生产工艺需要,系统运行良好。对于一个需多变量控制的升、恒温生产过程,通过设计开关型选择性控制系统,对限值变量实施三位式控制方式,以及应用设定等值偏差值确定其控制范围下限值,以获得控制系统运行的稳定性和可靠性,并利用FBD语言编写图形化程序,由DCS系统予以实现设计的控制策略,成功应用于生产过程控制。解决了该生产过程多变量的复杂控制问题,也为其他相似生产过程控制系统的设计提供了可借鉴的范例,具有较好的推广应用价值。

可编程控制器的原理与应用 篇10

工业生产一般对控制设备的可靠性提出很高的要求，应具有很强的抗干扰能力，能在恶劣环境中可靠的工作。平均无故障率高，故障修复时间短。这是PC控制优先微机控制的一大特点。PC控制系统的故障通常有两种，一种是偶发性故障，即由于外界恶劣环境所致。如:电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压等引起的故障。这类故障只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统随之恢复正常。另一类是由于元器件不可恢复的损坏引起的故障，称为永久性故障。PC设计中从硬件和软件两方面采取措施，防止以上两方面故障的发生，以提高其可靠性。

1. 硬件措施

(1) 屏蔽。对电源变压器、PCU编程器主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。

(2) 滤波。对供电系统及I/O线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以消除高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。

(3) 电源的调整与保护。对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。

(4) 隔离。在微处理器与I/O电路之间，采用光电隔离有效地隔离输入/输出间电的联系，减少故障和误动作的可能性。

(5) 连锁。所有输出模块都受开门信号控制，而这个信号只有在规定的各种条件都满足时才有效，这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。

(6) 采用模块式结构。这种结构有助于在故障情况下短时修复。因为一旦查出某一模块出现故障，就能迅速更换使系统恢复正常工作，同时也有助于加快查找故障的速度。

(7) 设置环境检测和诊断电路。这部分电路与软件配合后，可以实现灵活保护与故障指示等功能。

2. 软件措施

(1) 故障检测。软件定期地检测外界环境，对诸如掉电、强干扰信号等情况能及时进行处理。

(2) 信息保护与恢复。对偶发故障只要故障条件出现时，不破坏PC内部信息，一旦故障条件消失就可恢复正常，可继续原来工作。所以PC在检测到故障条件时，立即把现状态存入存储器软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以防存储器内容被破坏。一旦检测到外界干扰消失，便恢复到故障发生前的状态继续原来的处理。用程序驱动的故障指示，诊断的方法是经常执行一段程序，使硬件产生一些规定的信号，用这些信号来指示CPU处于正常状态，若CPU发生故障，这些规定信号自然不会出现，从而指出CPU的故障状态。

(3) 编程简单，使用方便。这是PC优于微机的另一个特点。目前大多数PC均采用继电 (器) 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，又考虑到大多数工矿企事业电气技术人员的读图习惯和微机应用水平，易于接受因而很受欢迎。这种面向生产编程方式与目前微机控制生产对象中常用的汇编语言相比，更容易被操作人员所接受。虽然由于在PC内部增加了解释程序，从而增加了执行程序的时间，但对大多数的机电控制设备来说是微不足道的。PC是为车间操作人员而设计，一般只要提供为期五六天的训练课程便能掌握并学会编程和使用。而微电脑则要求具有一定的计算机知识的办公人员操作。当然PC的功能开发，需要有软件专家来帮助和指导。

(4) 具备高灵活性及很强的信息处理能力和多能。原先PC开发的目的是为了替代当时广泛应用的可靠性和灵活性较差的硬接线继电器控制系统，由于微电子技术的发展和应用，使PC产品在许多方面更快的前进了，不仅提高了可靠性、灵活性，而且增强了信息处理能力和其他功能。例如:采用了PCRT显示和常规打字机键盘，实现现场输入或修改指令，增强了人机通讯能力。加强了数据处理能力同计算机的通讯能力，使之可以与控制生产活动的整个计算机系统连成一体。增强了四则运算功能及更为复杂的指令系统，使之能同提供数据的仪表设备一起工作，计算处理测到的数据，采用大容量存储器使PC增加许多新功能，如刀具精确定位控制、速度控制、阀门位置控制等等。

(5) 体积小、重量轻。以中档的F-40MR为例，主机尺寸仅为225mm×80mm×100mm，重量为1.5公斤，是传统的继电器逻辑柜无法相比的，可以方便地应用于各类机床或自动生产线的自动控制现场。

(6) 扩充方便，组合灵活。PC产品一般都具有各种扩充单元，可以方便地组成适应不同工业控制需要的不同输入/输出点数的系统。

(7) PC是实现“机电一体化”的重要手段和发展方向。由于PC是专为工业控制而设计的专用计算机，其结构紧密、坚固、体积小巧，并由于具备很强的抗干扰能力，使之易于装入机械设备的内部，因而成为实现“机电一体化”较理想的控制设备。

由于PC具备了以上特点，而把微计算机技术与继电器控制技术很好地融合在一起，最新发展的PC产品还把DDC (直接数字控制) 技术加进去，并具有与监控计算机联网的功能。因而它的应用几乎覆盖了所有工业企业及事业、机关等部门。既能改进传统机械产品成为机电一体化的新一代产品，又适用生产过程控制，实现工业生产的优质、高产、节能与降低成本。

二、PC的应用与发展

我国PC技术的应用与发展，起步较国外晚四至五年。始于1973年，国内先后有十家工厂和研究所研制过各种类型的程序控制器，也组织过型谱讨论和联合设计活动，但处于初级阶段，成批生产的也都是一些简易型顺序控制器。当时所研制的PC技术水平相当于国外第一代水平，电路组成、编程方式都还留有小型计算机简化压缩痕迹。近年来开始引进了一些国外的PC产品，主要有美国通用电气公司的GE系列，哥德公司的M系列，西门子公司的S系列，日本三菱公司的F系列，K系列等等。国内各行各业中采用PC技术在提高产品质量、生产效率和改善管理控制等方面已取得初步成功，推动了PC的进一步发展。目前国内PC技术的应用大部分还是引进国外产品，从国内的PC产品来看，无论在生产性能、质量、产值和销售额等方面，都要落后国外十几年。其主要原因:一是人们对PC的认识、了解、重视不足;二是与传统控制方式相比，价格昂贵;三是缺少软件支撑系统。

近年来国内广大科技人员在引进国外技术的基础上，为加快PC产品的国产化做了大量工作并已取得了可喜的成果。例如上海起重电器厂已经研制出CF-40MR型国产PC产品，其性能指标已达到国外同类产品水平，而产品价格却比同类引进产品低。为了加速PC的开发和应用，必须加快PC国产化步伐，要进一步宣传推广PC应用技术，培养专业人才。

三、可编程序控制器的基本原理

PC的基本控制原理。任何一种继电器控制系统都是由三个基本部分组成，即输入部分、逻辑部分和输出部分。其中输入部分是指各类按钮、开关等主令电器，逻辑部分是由各种继电器及触电组成的实现一定逻辑功能的控制线路，而输出部分则是包括各种电磁阀线圈，接通电动机的各种接触器，信号指示灯等执行电器。

系统的控制过程是根据操纵台上的操作指令来执行的。通过按下按钮、扳动开关或来自被控制对象上的各种开关信息，如限位开关、光电管信号去动作逻辑电路。它是一种按被控制对象实际需要的动作要求而设计，并由许多继电器按某种固定方式接好的控制线路。程序固定在线路中不能灵活变更，则由逻辑电路动作结果去驱动电路，执行电器和继电器系统类似，PC也是由输入部分、逻辑部分和输出部分组成。

各部分的主要作用是:

(1) 输入部分是收集并保存被控制对象实际运行的数据和信息。

(2) 逻辑部分是处理输入部分所取得的信息并判断哪些功能需做输出。

(3) 输出部分是提供正在被控制的许多装置中，哪几个设备需要实时操作处理。

其中输入部分基本上仍与继电器控制系统相同，但为了将不同的电压或电流形成的信号源转换成微处理器所能接收的低电平信号，需要加入变换器。同时若将微处理器控制的低电平信号输出，输出部分也需要加变换器。

PC采用由大规模集成电路构成的微处理和存储器来组成逻辑部分。对于大型PC还具有数值运算、过程控制等各种复杂功能，因而这一部分的组成、工作原理、运行方式与继电器控制系统是截然不同的。通过编程可以灵活地改变其控制程序，相当于改变了继电器控制的硬接线线路，这就是所谓的“T编程序”。程序由编程器送入处理器中的存储器，也可以方便地读出、检查与修改。

由于PC是专为工业控制需要而设计，因而对于使用者来说，编程时完全可以不考虑微处理器内部的复杂结构，也不必使用各种计算机使用的语言，而是把PC内部看成由许多“软继电器”组成，给使用者提供一种按设计继电器控制线路方式的编程方法，更突出了计算机可编程序的优点，而且即使对计算机不太了解的电气技术人员也能得心应手地使用PC，从而使操作者和广大用户所接受。PC的输出部分也与继电器控制系统类似，程序执行结果提供一系列需要的输出信号，直接按要求的方式工作去控制执行元件。用于顺序控制、条件控制、定时计数控制、单脉冲控制等场合。

参考文献

[1]方承远, 王炳勋.电气控制原理与设计[M].银川:宁夏人民出版社, 1989:221-256.

可编程控制器及应用 篇11

[关键词]PLC；可编程控制器；组成；特点；应用

PLC也称为可编程序控制器，其作为一种工业控制装置，是在计算机技术的基础上发展起来的，具有数字运算能力，是专用为工业环境应用而设计的电子装置。通过可以编制程序的存储器来完成逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，而且通过数字或模拟的输入输出功能实现对机械和生产过程的控制。所以对于PLC及外围有关的一些设备在设计时，要与工业控制系统形成一个整体，这样更易于其功能上的扩展。目前在我国工业领域内，PLC以其自身诸多的优点取得了广泛的应用。

一、PLC概述

1.PLC的结构及原理。PLC可编程控制器其可以称之为工业控制专用计算机的一种，因为其系统组成与计算机基本相同，但其又有所差别，PLC是以微处理器为基础的通用的工业自动控制装置，其有效的综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术，所以将PLC作为控制系统的核心，不仅可以有效的减小控制系统的体积，而且其功能和稳定性会更好，成本也会有较大程度的降低。另外PLC在运行时其工作是采用扫描技术来实现的，即PLC的CPU按照一定的速度来完成输入采样、用户程序执行和输出刷新这一个扫描周期，并不停的进行重复执行。

2.可编程控制器的组成

（1）中央处理单元（CPU）。中央处理器相当于可编程控制器的大脑，其不仅起着运算器和控制器的功能，而且可以对信息进行处理和控制，实现对整机进行协调的作用，所以CPU性能的好坏直接关系到PLC技术指标能否实现。在实际工作中，PLC的档次越高，其CPU的性能就更好，运输速度也越快。

（2）存储器。控制系统的程序、数据和信息等都可以存储在存储器内，也可称为内存，而对于存入系统软件的存储器称为系统程序存储器，其是由控制器厂家进行编写的，对可编程控制器的程序进行控制及完成。

（3）输入输出单元。输入输出模块是PLC与现场I/O装置或其它外部设备之间的连接部件。PLC通过输入模块把工业设备或生产过程的各种控制信号读入主机，通过用户程序的运算与操作，将结果传输到输出模块。输出模块电路将中央处理单元送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等相应的被控执行机构。

（4）电源。由于中央处理单元、存储器和输入输出模块在正常运行过程中，其所需要的电源是直流电源，所以为了使PLC能够正常的进行工作，则需要利用电源部件将交流电源进行转变。

（5）编程器。编程器是编制、编辑、调试、监控用户程序的必备设备。它通过通信接口与CPU联系，完成人机对话的功能；

二、PLC的特点

1.可靠性高。PLC系统从其电路结构上看，其采用的为大规模的集成电路，而且其制造工艺也较为严格，同时还采用了抗干扰技术，所以其可靠性较高，而且利用PLC机外电路所构成的控制系统，其接点与继电接触器系统相比，其数量有很大程度上的减少，所以有效的降低了运行时的故障率。而且PLC本身还带有硬件故障自我检测功能，所以一旦发现故障可能在第一时间内进行报警。

2.适用广泛。目前在PLC的应用中其已得到不断的发展和完善，不仅产品已初具规模，而且其产品在各种规模的工业控制场合都可以应用，而且在逻辑处理功能的基础上，其数据运算能力也不断的完善，在各种数字控制领域都得到广泛的应用。而且随着PLC功能单元的发展，其在工业控制领域中已得到有效的渗透，不仅通信能力得到增强，而且人机界面技术也得到较快的发展，所以在多种领域其控制系统中都以PLC为其核心。

3.易学易用。由于PLC作为工业控制计算机，不仅其接口容易，而且工程技术人员对其编程语言更易于接受，而且其语言图形符号与继电器电路图十分接近，所以只需要少量的开关量逻辑控制指令就可以对继电器电路的功能进行实现，因此对于工程技术人员并不需要懂得计算机的汇编语言和计算机的原理，即使不熟悉电子电路也可以实现对PLC的使用。

三、可编程控制器的工业应用

1.电器控制器。PLC作为工业控制装置，从其结构和功能上可以将其看成是新型的以计算机为内核的电器控制器，也可将其看成是由电器和电路构成的电器控制器。利用可编程控制器进行工作，可以对存储器中的各种数据依据程序进行处理，这些数据主要都是系统传感器和主令电器所产生的数据，不仅有数字量也有模拟量，其数据经PLC处理后送到机外，实现对电动机、电磁阀和其他执行器的控制工作。它们的动作反映控制系统中的各种事件。因此可以说PLC是依一定的应用程序处理现场各类事件（数据）的机器。

2.实现全光网络。全光网络以光节点代替电节点，节点之间实现全光化，这也就意味着信息始终以光的形式进行传输与交换。目前，全光网络的发展虽然是初期阶段，但已经显示出了良好的发展前景。它具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性，并能提供巨大的带宽、容量超大、处理速度极高、误码率较低，网络结构简单，组网非常灵活，可以随时增加新节点等优点。但是，全光网络的发展要与因特网、ATM网、移动通信网等良好地相结合。

四、结语

PLC由于其具有较高的性能和较好的经济性，而且适应性和可靠性都较强，使用更加的方便，所以在众多领域的控制系统中都得到广泛的应用，而且随着PLC制造成本的下降，功能的不断过磅，其市场发展前景将会更加广阔。

参考文献：

[1]刘旭东，浅析PCL技术[M].北京：国防工业出版社，2009 .

[2]杨运年，PCL可编程控制器及其在工业上的应用[M].北京：人民邮电出版社，2007 .

[3]蔡中，刘娟；基于标准总线的飞行数据采集器的设计[J]；航空计算技术；2012 .

可编程控制器的应用技术 篇12

1.1 可编程控制器系统设计的基本原则

1.1.1 满足要求

应最大限度地满足被控对象控制要求。

1.1.2 经济实用

在满足控制要求前提下, 选择各类硬件配置时, 要充分考虑其性能价格比, 降低设计、使用、维护过程中的成本, 节约开支。

1.1.3 安全可靠

硬件设计、软件编程都要保证系统安全可靠、正常运行。

1.1.4 便于扩展

应能保证系统在一定时期具有先进性, 并能随时根据生产工艺要求扩展部分功能, 各种硬、软件资源应适当留有余地。

1.2 可编程控制器系统设计的基本步骤

1.2.1 了解被控系统, 确定控制方案

深入了解被控系统是系统设计的基础。设计前应收集好各项有关资料, 同时和相关人员进行密切配合, 共同解决设计中可能出现的各种问题。如果是改造旧设备, 还应仔细阅读原有的电气图纸和技术资料。进而了解系统的工艺过程、工作特点、环境条件和系统的所有功能要求, 分析被控对象的控制过程, 明确控制要求, 划分控制环节, 弄清控制环节的特点及各环节之间的转移条件。划分出各种控制信号, 检测反馈信号, 相互转移和联系信号, 并确定可编程控制器输入、输出信号, 分类统计出各输入、输出量的性质及参数。在此基础上绘制出控制系统的状态转移图, 确定控制方案。

1.2.2 确定可编程控制器的型号与硬件配置

对模块式可编程控制器, 应确定框架或基板的型号, 选择模块型号;对整体式可编程控制器, 应确定基本单元和扩展单元的型号。

1.2.3 设计梯形图程序 (软件设计)

首先确定用户程序的基本结构, 在画出程序流程图或状态转移图后, 用已掌握的编程方法将其设计成梯形图程序。

1.2.4 梯形图程序的模拟调试

根据状态转移图模拟调试, 用小开关和按钮等模拟可编程控制器的输入信号或反馈信号 (限位开关的通、断) 。通过输出模块上各输出电器对应的发光二极管, 观察各输出信号是否按设计要求变化。调试顺序控制程序的主要任务:检查程序的运行是否符合状态转移图的规定。状态转移条件的实现与驱动的负载是否按要求进行。调试时应充分考虑各种可能的情况, 对系统的各种工作方式、状态转移图中的每一支路都要检查、调试到。如果控制系统是由几个部分组成, 则应先做局部调试, 然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多, 则可先进行分段调试, 然后再连接起来统调。调试中发现的问题, 要逐一排除, 直至调试成功。在软件的设计与调试的同时可编程控制器之外的其他硬件的安装、接线可同时进行。

1.2.5 现场总装调试

将可编程控制器安装在控制现场。将编好的程序送入可编程控制器内的存储器中。接人现场实际输入信号和负载, 进行联机运行调试。检测硬件、软件是否满足系统控制要求。发现问题在现场相应地进行硬件或软件的调整、修改, 直到符合系统的要求。

1.2.6 编写技术文件

系统调试和运行成功, 并交付使用后, 根据调试的最终结果, 整理出完整的技术文件, 提供给用户, 以便系统的维修、运行和改进。

2 可编程控制器控制系统组态选择与安装

2.1 可编程控制器控制系统组态的选择

2.1.1 可编程控制器单机控制系统

该控制系统用一台可编程控制器控制一台设备 (机组) , 当被控设备的输入/输出点数较少与其他设备之间联系时, 适于采用这种控制系统。

2.1.2 集中控制系统

集中控制系统用一台可编程控制器控制多台设备 (机组) , 该控制系统多用于各被控对象所处的地理位置较近、相互之间的动作有一定的联系的场合。与单机控制系统相比, 一台可编程控制器控制多台设备可降低总的投资, 但是有可能在检修其中一台设备时会影响其他设备的正常运行。

2.1.3 集散控制系统

集散控制系统中每一台可编程控制器控制一台被控设备 (机组) , 由上位计算机 (可以是工业控制计算机或中、高档可编程控制器) 通过数据通信总线对系统集中管理, 各可编程控制器之间可通过数据通信进行内部连锁, 响应或发令等。集散控制系统多用于多台设备组成的产生线控制, 当某台可编程控制器停止运行时, 不会影响其他可编程控制器的工作。与集中控制系统相比较, 使用的可编程控制器较多, 系统硬件费用较高, 但这种系统在维护、调试、扩大系统规模等方面比较灵活。

2.1.4 可编程控制器网络控制系统

这种控制系统用于大规模自动控制, 系统中的计算机、可编程控制器、机器人等组成一个通信网络, 网络一般分为若干层。

2.1.5 冗余控制系统

冗余控制系统一般采用两个或三个CPU模块, 其中一台作主系统直接参与控制, 其余的作为备用系统。参与控制的CPU出现故障时, 由热备处理器自动进行切换, 立即投入备用CPU。为了进一步提高系统的可靠性, 某些重要的输入/输出点和连接电缆也采用冗余措施。

2.1.6 混合控制系统

实际的控制系统可能是以上几种系统的结合, 部分冗余控制系统与可编程控制器网络控制相结合等, 这种组合的控制系统称为混合控制系统。应根据被控对象的具体情况选择适当的控制系统组态。

2.2 可编程控制器安装与维护

可编程控制器系统的可靠性虽然很高, 为保证可编程控制器控制系统长期正常合理的工作, 安装时必须做到正确、牢靠、安全。

2.2.1 可编程控制器系统安装注意事项

可编程控制器系统在安装和连接元件时要全盘考虑系统布局, 一方面要满足可编程控制器控制系统运行需要, 还要确保能在安装的环境中无故障操作, 系统的元件拆装方便, 易于维修。

2.2.2 可编程控制器安装环境

由于每种控制器都有自己的环境技术条件, 用户在选用时, 尤其是在设计控制系统时, 必须对环境条件给予充分的考虑。总之可编程控制器要注意防潮、防尘、防腐、防震, 避免电磁干扰。可编程控制器最好安装在有保护型外壳的控制柜内, 且可编程控制器固定要牢靠。

综上所述, 可编程控制器系统将用于长期实际生产, 因此设计工作从一开始就应将各种因素考虑得尽可能全面, 设计工作应当在一定的原则指导下, 严格按步骤进行。可编程控制器在设计时已采取了多种保护措施, 使它的稳定性、可靠性都较强。一般情况下, 只要对可编程控制器进行经常地定期地维护和检查, 可以保证可编程控制器控制系统的正常运行。可编程控制器是专为工业环境设计的控制器, 一般不需采取特殊措施, 就可在工业环境中使用。但是环境过于恶劣, 电磁干扰特别强烈, 或安装使用不当, 都不能保证系统的正常运行。在可编程控制器系统设计时, 应采取相应的可靠性措施和抗干扰措施保证系统的正常运行。

参考文献

[1]马广君.可编程控制器 (PLC) 应用技术[M].中央广播电视大学出版社, 2014:56-68.

[2]刘敏.可编程控制器技术项目化教程[M].2版.机械工业出版社, 2013:85-88.

[3]张世生.可编程控制器实用技术[M].天津大学出版社, 2012:80-82.

[4]闫纲.可编程控制器原理及应用[M].北京理工大学出版社, 2012:76-78.