plc控制范文

導語：如何才能寫好一篇plc控制，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：鍋爐控制；plc研究；應用

Abstract: in today's all kinds of industrial enterprise of power equipment, remains an important part of the boiler. With the rapid development of modern industry, more and more high to the requirement of energy efficiency, as the primary energy is converted into secondary energy, one of the important equipment of boiler, the control and management with the demand is higher and higher. But in our country, except for some large and medium-sized boiler adopts the advanced control technology, the vast majority of small and medium-sized enterprises (smes) used in boiler, such as ot / 1 h, 2 ot/h boiler, most still use instrument/relay control, or even manual operation, automatic TouRuLv has been is not high, resulting in power plant boiler operation condition is not very stability, combustion efficiency is low, the service-power consumption rate is high, seriously affect the boiler safe and economic operation, how to improve small and medium-sized power plant boiler safe and economic operation level, reduce accidents and improve the efficiency of equipment (system), decrease the rate of coal consumption and auxiliary power, become a problem to be solved. With the constant improvement of the level of economic and science and technology, energy saving and environmental protection have also been on the agenda, more and more get the attention of the people all over the world. Therefore, boiler combustion system of boiler combustion control are also put forward new requirements, therefore on the basis of deep analysis of the original control system of the boiler, aiming at the problem of boiler control system on the application of programmable controller of PLC control system of boiler is put forward to the application. These problems that exist in the current PLC application, to some extent hindered the popularization and application of it, some caused undue economic loss, thus worth of attention. The author, boiler control and PLC application is analysed.

Key words: boiler control; The PLC research; application

中圖分類號： TK223 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

一、可編程序控制器(Programmable logic contoroller)

可編程序控制器(Programmable logic contoroller)，簡稱PLC，是以微處理器為核心，用于工業控制的計算機，由于PLC廣泛采用微機技術，使得PLC不僅具有邏輯控制功能，而且還具有了運算、數據處理和數據傳送等功能。目前城市供暖的鍋爐在啟停和運行的過程中都需要精確的實時控制，大多數鍋爐系統的控制還采用繼電器邏輯控制。這類系統自動化程序很低，大部分操作還是由手動來完成，只能處理一些開關量問題，無法處理系統的模擬量，即使控制一些開關量，其電氣線路復雜，可靠性不高，不便維護，實際鍋爐系統控制中每臺爐就需要一套繼電器控制系統，而采用OMRON CQM 系列可編程控制器設計的控制系統，以較低的成本實現了在20T水爐的系統自動控制，取得了較好的運行效果。

二、控制方案原理

2.1 燃燒過程控制

鍋爐燃燒系統是一個多變量輸入、多變量輸出、大慣性、大滯后且相互影響的一個復雜系統。鍋爐燃燒過程自動控制的基本任務是使燃料燃燒所提供的熱量適應負荷的需要，同時還要保證鍋爐安全經濟運行。對于給定出水溫度的情況下，需要調節鼓風量與給煤量的比例，使鍋爐運行在最佳燃燒狀態。

2.2 爐膛負壓控制

爐膛負壓是保證鍋爐安全運行的一個重要參數，同時也是維持鍋爐熱效率的一個重要量值。在鍋爐爐膛內存在一定的負壓可以避免爐膛過多的熱量隨尾氣排放，也可以防止鍋爐爐膛因正壓而向外噴火，因而它保證了鍋爐操作人員的安全和環境衛生。負壓控制是通過調節鍋爐的引風量實現的。負壓是由鼓風量和引風量之間的特定關系形成的，鼓風量的大小變化是爐膛負壓產生擾動的主要因素。本控制系統通過變頻器調速系統調節引風量來控制爐膛負壓。同時爐內壓力變化是個快速環節，因此在設計負壓控制器時，采用前饋PID 控制器。這樣，一旦鼓風量發生變化，控制器可以迅速地調整引風機的轉速，從而將爐膛負壓控制在設定值附近。

2.3 鍋爐汽包水位控制系統

汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數，水位過高，會破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴重時會導致蒸汽帶水增多，增加在管壁上的結垢和影響蒸汽質量。水位過低，則會破壞水循環，引起水冷壁管的破裂，嚴重時會造成干鍋，損壞汽包。所以其值過高過低都可能造成重大事故。在負荷急劇增加時，導致汽包壓力下降，使汽包內水的沸點溫度下降，水的沸騰突然加劇，形成大量汽泡，而使水位抬高，造成“虛假水位”。汽包水位控制系統，實質上是維持鍋爐進出水量平衡的系統。通過調整進水量的多少來達到進出平衡，將汽包水位維持在汽水分離界面最大的汽包中位線附近，以提高鍋爐的蒸發效率，保證生產安全。由于鍋爐水位系統是一個設有自平衡能力的被控對象，運行中存在虛假水位現象，實際應用中可根據情況采用水位、蒸汽量、給水量三沖量的控制系統。

三、PLC應用技術的特點

1.1可靠性高

工業生產的環境條件是不能保證的，通常是不能和通用計算機所處的環境進行比較的，有些生產環境極為惡劣，因此要求PLC具有較高的抗干擾能力以及可靠性，尤其是能適應惡劣的環境，比如高溫、高壓以及強電磁干擾等環境，而其正是又要具有可靠性高、抗干擾能力強等特點，在工業生產中才有如此地位。

1.2使用方便

使用方便作為PLC的有一個特點，這主要表現在:第一，操作簡單方便，一般其操作主要包括程序輸人以及更改操作，多數PLC是通過編程器來實現程序輸人和更改操作的。需要對程序進行更改操作的時候，也叫以根據所需安的地址編號、接點號或者是繼電器標號進行順序或者是搜索查找來完成更改;第二，編程簡單方便，PLC具有包括梯形圖、功能表圖、C語言以及功能模塊圖等在內的多種程序設計語言可以使用;第三，維修簡單方便，如果系統出現故障，通過硬件和軟件可以完成自診斷，這時維修人員根據故障的提示很容易找到故障的位置，以便于及時出來，這樣既省時又省力。

1.3靈活性高

靈活性高作為PLC一個顯著的特點主要表現在:第一，編程的靈活性，由于其具有多種編程語言，只需要掌握一種設計語言就可以完成編程;第二，擴展的靈活性，PLC可以根據應用的規模進行擴展，可以通過輸人的增加、輸出卡件點數的增加以及單元的擴展等來擴大容量和功能;第三，操作靈活，操作的靈活性即就是有效的減少了設計的工作量、安裝工作量以及編程工作量，而且操作方便靈活，很容易進行監視和控制。

1.4機電一體化

其是專門為工業控制而設計的，體積小但是功能卻很完善，具有較強的抗干擾能力，其集機械、電氣、儀表、計算機以及控制于一體，真正實現了機電一體化。

2．PLC應用中需要注意的問題

PLC作為一種可直接用于自動化工業生產控制的設備，雖然其具有較高的可靠性以及較強的抗干擾能力，但是如果生產環境太過惡劣的話，由于受到各種因素的干擾，或者是沒有正確的安裝，其程序就可能出現錯誤或者計算錯誤，這樣就無法保證其的正常運行，因此想要從本質上確保其的可靠性，除了其生產廠家要不斷提高設備的抗干擾能力和可靠性之外，對其的設計、安裝以及維護也要給予高度的重視，只有做好多方面的配合才能真正提高其系統的抗干擾能力，使其具有較高的可靠性。下面將對其在應用中需要注意的問題進行分析。

2.1使用環境

2.1.1溫度

根據PLC的使用要求，其的使用環境應該在0℃一550 C的范圍之內，在安裝的時候注意不要在發熱熱量大的元器件下面進行安裝，要確保其周圍具有足夠的通風散熱面積。

2.1.2震動

不能讓PLC接近強烈的震動源，要防止震動頻率為十到五百五十赫茲的頻繁或者是持續震動，如果必須在存在震動的環境中使用的話，就要采取有效的減震措施，比如采用減震膠等來減少震動。

2.1.3空氣

要頂防氯化氫以及硫化氫等有腐蝕或者是易燃的氣體，如果在空氣中存在的粉塵或者是腐蝕性氣體比較多的話，可以在封閉性較好的控制室內進行PLC的安裝，以保證其不受到空氣中粉塵和腐蝕氣體的影響。

2.1.4濕度

根據PLC的使用要求，空氣的相對濕度不能超過85 %，就是在沒有凝露的情況下使用，否則無法保證其的絕緣性能。

2.1.5電源

通常PLC可以抑制電源線帶來的干擾，如果在電源干擾嚴重或者是可靠性要求相對較高的使用環境中，為了減少設備和地之間的干擾，可以按照一臺帶屏蔽層的隔離變壓器進行改善。

四、PLC鍋爐控制系統的功能及應用：

為充分保證爐膛的最佳溫度控制在最理想的范圍內，對溫度控制則采用了串級比例調節的方式。

（1）此控制系統采用鍋爐的燃燒系統自動控制和水控制相結合的方法，利用外界負荷的變化來進行自動調節，從而實現鼓風和給煤量的自動化。當風煤的比例達到平衡的最佳狀態下鍋爐也就實現了經濟燃燒。其中包括：蒸汽壓力控制、汽包水位控制、給煤量控制、煙氣含氧量控制等。

（2）熱工及電氣的保護功能熱工保護及電氣保護的功能主要就是對重要參數進行限位，使機泵過負荷、設備故障等聲光報警和故障自動處理的功能達到要求。PLC控制系統是根據工藝要求設置的高壓力極限、引風機自動跳閘連鎖電氣保護和汽包低水位熱工保護，使之能夠在最大程度上保證鍋爐的安全生產，也給鍋爐操作人員以人身安全的保證。PLC鍋爐控制系統應用變頻多泵切換技術保證母管水壓控制在最佳的范圍之內，從而保證了節電運行的順利進行。熱工保護指的是蒸汽壓力的保護程度高、汽包水位的保護程度低，電力保護指引風機會連鎖跳閘、給水泵會自動跳閘報警。

（3）快捷的操作系統、強大的顯示功能PLC的應用為保證控制臺的集中操作以及提供安全方便快捷的操作方法的設置提供及時有效的運行、快速的報警顯示。這個保護系統高度的完善性和強大的鎖定性防止了操作過程中可能出現的失誤。

（4）PLC的運用使鍋爐實現半自動點火、停爐的自動化。

（5）PLC的運用使之達到了參數在線工人設置的標準。

（6）PLC的運用使之能夠脫離上位機的獨立運行，為其自動化的實現提供了不可忽視的重要作用。

（7）監控功能：該系統在運行的過程中，通過對上機位的分析和判斷，實現對現場溫度/流量、煙氣含氧量等的模擬動態顯示。使系統和現場儀表、電氣設備的結合達到閉環調節和連鎖控制的目標。

（8）密碼功能：為了防止隨意改動參數造成鍋爐操作誤動作的發生，PLC系統為之配備了操作員的獨立密碼，操作員可以通過這個唯一的標識符和口令進入從而修改參數。

五、控制系統的安全措施

(1) 通訊網絡冗余

為保障系統運行的可靠,計算機測控通訊網采用雙冗余光纖環網,當一條網絡線出現故障時不會影響系統正常工作。

(2) PLC冗余

比如，2套SIEMENS S7-300 PLC實現冗余控制,每套SIEMENS S7-300 PLC都由相同的模塊組成S7-300 PLC 實現了冗余配置。輸入信號通過信號端子同時進入PLC的輸入模塊, 經過CPU運算處理后,運算結果送到對應的輸出模塊,兩塊輸出模塊的輸出同時接到一個輸出端子上。主控的PLC 輸出結果起控制作用,另一個PLC 的輸出結果則處于等待狀態, 只有主控PLC在故障狀態時,另一個輸出信號才起控制作用。

(3) 電源冗余

以西門子S7-300 系列PLC 為例，它的各模塊采用DC24V供電方式。現場提供兩路獨立的AC220V 電源，分別給兩個西門子SITOP 電源(20A)輸入端供電。兩個SITOP電源輸出端經二級管隔離后并聯到一起,共同給系統提供 DC24V電源。這樣當任何一路交流電掉電或任一個SITOP電源損壞時,不影響系統的持續供電,從而實現系統的電源冗余。

結束語

PLC技術具有很多的優點，在工業生產中得到了越來越廣泛的應用，而其系統的干擾是非常復雜的，在設計中要做好抗干擾，同時要采用有效的方法來對干擾進行控制，使其具有更高的可靠性，使其在工業控制領域的作用在最大限度生得以發揮。所以，PLC鍋爐控制系統的完成使用帶來了巨大的經濟效益和社會效益，受到了廣大人民的青睞。采用PLC系統功能完善，先進合理的結構，擴展靈活便于維護，而且具有很高的可靠性使之得到了更為廣闊的前景。

參考文獻：

[1]SIMATIC S7-300 可編程控制器硬件和安裝手冊．

[2] 朱傳標. 工業鍋爐技術基礎. 上海遠東出版社，1996.12

[3] SIMATIC WinCC組態手冊[M]. Siemens Co.LTD.

[4] SIMATIC S7-300可編程控制器硬件和安裝手冊[M]. Siemens Co.LTD.

[5]孫欣.PLC在鍋爐控制系統中的應用[J].儀器儀表標準化與計量,2006(02).

[6]孫欣.PLC在鍋爐控制系統中的應用[J].節能與環保,2006(09).

[7]姚會民. PLC 應用及使用中應注意的問題[J].當代農機,2008(11)

[8]張華平.PLC應用技術及應用中注意問題[J].城市建設理論研究(電子版)，2011 (23) .

[9]姚成，黃國方，周勁亮，金杰，陸洪洋.軟PLC技術應用于智能保護測控裝置的實現方案[J].電力系統自動化，2010 (23).

[10]褚凡，王占樓，張蕾，陳永寬.PLC技術在北洛河鐵礦選礦廠的應用[J].金屬礦山，2007 (7) .

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關鍵詞：三層電梯；PLC控制；高層建筑

隨著科技的不斷進步，城市化進程的不斷加快，高層建筑業越來越多地出現在人們的身邊，電梯就成了快速通往高層建筑的一種便捷交通工具。隨著PLC在電梯中的運用，大大提高了電梯的可靠性、可維護性和靈活性，并延長了電梯的使用壽命，縮短了電梯的開發時間。

一、PLC控制概述

1.PLC的基本結構

電梯PLC控制系統分兩個方面：邏輯控制系統和拖動控制系統。基本結構可見圖1。邏輯控制系統有轎內指令與廳外召喚的登記和消號、定向選層、順向截梯、換速、平層、開關門運行等程序控制的功能，并通過PLC軟件來實現；拖動控制系統是將電梯當前工作狀態的反饋信號直接發送給PLC，由PLC向拖動系統發出速度切換、起動、平層等控制信號。由于PLC控制技術的使用，目前電梯的拖動方式已由原來的直流調速過渡到了交流調速，大大促進了現代電梯行業的發展。

圖1 PLC的基本結構圖

2.PLC的特點

我國電梯控制系統主要有三種方式：繼電器控制系統、微機控制系統和PLC控制系統。PLC是一種專門用于工業環境設計的通用控制裝置，是工業自動化技術的支柱之一，它能完成大型的、復雜的控制任務，在工業自動控制領域占有十分重要的地位。PLC的體積小、重量輕、可靠性高、通用性強、成本低，能有效縮短制造控制屏的時間，是實現電梯自動控制的一種十分理想的設備。

二、三層電梯的PLC控制設計

由于電梯不是單一的工作循環，所以需要設計一個邏輯系統來確定電梯的上行或下行。當目的地位置在電梯當前之下時，電梯下行，反之，當目的地的位置在電梯當前位置之上時，電梯上行。在此過程中，還需要建立一個判別系統，來對電梯的工作方式和運行狀態作出正確的判斷。當電梯在無司機操縱的狀態下工作時，在召喚或選層信號登記后，電梯自動到達目的地。同時，電梯在此運行過程中，電梯只答應順方向的信號，而不答應來自逆向的召喚和選層信號。在檢修電梯時，電梯智能減速，緩慢行駛，保證檢修人員和周圍人的安全。

1.PLC的選型、硬件系統的配置及I/O點數計算

根據I/O點數和輸入、輸出類型，對I/O點數要保留一定的余量。選用目前通用的西門子315-2DP可編程控制器（總共80個輸出、輸入點）。西門子315-2DP可編程控制器的硬件系統配置符合三層電梯的設計要求，同時出于安全設計需要，控制部分保留安全回路繼電器（急停繼電器）和門鎖繼電器。對3層/3站集選電梯，根據輸入信號及輸出信號的數量，經過粗略計算，輸入點數為21點，輸出點數為21點，輸入、輸出信號都是數字量，輸出電壓220VAC，110VDC，24VDC。

2.設計I/O地址分配及接線圖

綜合分析所選用的輸入、輸出點數分配情況及計算I/O點數實際情況，畫出I/O地址分配及接線圖。控制系統核心為PLC主機，通過PLC輸入接口將信號送入PLC，按PLC存儲器中存儲的程序進行運算處理，然后經輸出接口分別向指層器、召喚指示燈、驅動系統等發出顯示信號及控制信號。

3.PLC控制系統輸入輸出形式的選用及輸入輸出內容

輸入的形式：1NH-DC24，直流24V輸入，電源由機內供給，輸入信號有效。

輸出的形式：OUT-R繼電器接點輸出，容量AC220V，2A。

輸入繼電器：自動，司機，檢修，開、關門上下行，門關嚴，門卡滯，上下平層，快車上下限位，選層，召喚，層站信號等。

輸出繼電器：S、X、K、M減速接觸器，開關門及樓層指示系統，按鈕指示系統等。

4.程序設計思路

PLC控制系統由開關門系統、上下門系統（包括上下行邏輯判斷和上下行運動）、選層系統、快速運行系統、層樓感應信號、緩速系統、平層系統、指示系統系統組成。

根據PLC控制系統的組成，可設計一個只有三層的電梯模型，電梯的每一層面均有升降及轎廂所在樓層的指示燈顯示。1-3所對應的指示燈表示樓層信號，每一層的樓廳均有輸入（分上行和下行）按鈕召喚電梯，要求設計的電梯具有自動定向、順向截車、反向保號、外呼記憶、自動開/關門、停梯消號及自動達層等功能。工作中的電梯通過對各種呼梯信號和當時的運行狀態進行綜合分析后，再確定下一個工作狀態。例如，當電梯啟動后，轎廂在一樓，若一樓有呼梯信號，則開門；當有呼梯信號的樓層高于電梯當前樓層時，電梯則上升，反之，當有呼梯信號的樓層低于當前樓層時，則下降；當電梯運行時只響應順向呼梯信號，與運行中的電梯相反的呼梯信號則不予反應。

三、PLC控制的運用

1.三層電梯的PLC控制

三層電梯系統控制的電路主要由PLC、各種按鈕、顯示器及電動機啟停開關組成。具體的控制電路接線圖如圖2所示。

圖2 三層電梯的控制線路圖

從圖2三層電梯的控制線路圖中，可以看出PLC控制在整個電梯的運營中所占據的重要位置。PLC控制系統主要有雙速電梯系統和變壓變頻調速系統，而變壓變頻調速系統通過改變電機供電的電壓和頻率，調節電梯速度，可以使人們在乘坐電梯時，獲得更好的乘坐舒適感，同時它平層精度高，并有顯著的節能效果，保障了電梯的可靠性，成功地解決了電梯運行的舒適感問題。

2.三層電梯的PLC調試及運行

電梯控制系統的調試目的是通過實驗調試，對所編寫的控制程序梯形圖進行檢驗和反復修改，以實現本設計中三層電梯PLC控制系統的功能。對電梯中的PLC控制系統進行調試，能及時地反映出在三層電梯的PLC控制系統中出現的問題，并針對所出現的問題進行有目的的修改，使電梯在運行的過程中更能適應環境的要求和變化。其次是通過實踐操作，經過三層電梯控制系統的接線、調試和操作過程，加強對電梯PLC控制系統的了解，也能更深刻地對整個設計中所需要的知識進行理解，更為以后的電梯設計工作打下良好的基礎。

在日常的生活和工作中，電梯得到了越來越廣泛的應用，尤其是在高層建筑中，電梯已成為城市物質發展的一種標志。PLC控制系統的運算準確性強、維修方便、抗干擾強、系統穩定、調試周期短，成為當前電梯控制系統中使用最多的控制方式，PLC控制系統的運用為電梯的發展做出了卓越的貢獻。同時，電梯性能的好壞也越來越影響著人們的生活，應努力提高電梯系統的性能，保證電梯運行的安全、節能、可靠。

參考文獻：

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【關鍵詞】PLC；控制系統；設計；流程

一、前言

PLC，即可編程邏輯控制器，它具有編程功能，當需要改變被控制的工藝時，只需要修改一下原來的程序即可，因而在工業生產中應用十分廣泛。目前，PLC已經廣泛應用于各種機械加工和生產控制中，在煤礦開采、機械制造、石化工業等眾多行業中，PLC都發揮著重要的作用。既然PLC應用如此廣泛，那么，對于技術人員來講，掌握PLC控制系統的設計方法就顯得尤為重要。下面，本文就對PLC控制系統的設計進行一點淺顯地探討。

二、PLC控制系統設計的基本內容

1、擬定控制系統設計的技術條件。設計PLC控制系統，首先要擬定控制系統的技術條件，它是整個設計的依據。2、根據需要控制的對象，以及對控制的要求，選擇合適的輸入設備，常見的輸入設備有限位開關、按鈕等。3、PLC的選擇。PLC是控制系統的核心部件，選擇時要根據控制的要求，選擇既能滿足要求，又能盡量節省開支的PLC，即根據需求“量體裁衣”。4、編制PLC的I/O分配表，繪制輸入I/O端子接線圖。5、編寫軟件規格說明書，然后再用相應的編程語言，如梯形圖等，進行程序設計。6、設計操作臺、電氣柜及非標準電器部件。

設計PLC控制系統的設計流程如圖1所示。

三、PLC的選擇

目前，PLC已經廣泛應用于很多行業，人們根據每個行業的特點，研制了很多不同類型的PLC，以滿足不同行業的需求。在控制系統設計中，要根據控制要求，選擇最適合本系統的PLC。下面具體介紹如何進行選擇。

1、機型的選擇

PLC的機型很多，功能各異，在實際選擇中，應該從以下幾個方面進行考慮。

（1）機型統一

同一家企業需要多臺PLC時，應盡量選擇同一機型。這樣做的好處有以下幾點；①便于備品和配件等的管理和采購；②同一種類型的PLC，其編程方法相同，員工只需掌握一種編程方法即可以使用所有的PLC；③有利于資源共享，可以用計算機把多臺PLC聯系起來。

（2）結構和功能方面

在結構的選擇方面，如果所適用的場合生產工藝相對較為固定，且環境條件較好的話，宜用整體式結構的PLC，而如果生產工藝經常變化，且環境又比較惡劣的話，則應盡量選用模塊式結構。

在功能選擇方面，應以實用為主，如果需要控制的工程項目比較簡單，就不要選擇功能多、價格貴的高檔機，只需要選擇具備一些基本功能的低檔機就足夠了。只有在控制要求比復雜，低檔機無法滿足控制要求時，才選用高檔機。

（3）離線編程和在線編程的選擇

PLC的一個顯著的優點是具有編程功能，當我們需要被控制的工藝改變時，只需要修改一下原來的程序即可，因而給生產帶來了極大的方便。目前，根據在編程時CPU是否還能起到對工藝的控制作用，PLC的編程有離線編程和在線編程之分。前者是指當對PLC進行編程時，其CPU將停止控制作用，后者則是指在編程時，CPU仍能對現場起到控制作用。很明顯，在線編程比離線編程更為先進，但是這種類型的PLC結構復雜，價格昂貴。

2、I/O接口模塊的選擇

PLC要控制工業生產過程，必須有I/O接口模塊才行，因此，I/O 接口模塊的選擇是PLC控制系統設計的重要部分。PLC的I/O接口模塊很多，最主要的模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊，等等，下面對其選擇進行具體探討。

（1）確定I/O點數 在確定I/O點數時，應在控制系統要求的最大點數的基礎上再留出一定的余量，這樣的話，以后需要的時候還可以適當增加控制功能。另外，確定I/O點數點數時還應注意，對于同一個控制對象，如果采用的控制方法不同或編程水平不同，其I/O點數不同。

（2）開關量I/O 開關量I/O接口可從傳感器和開關（如按鈕、限位開關等）及控制設備（如指示燈、報警器、電動機啟動器等）接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24～240V，直流輸入/輸出信號為5～240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。

（3）模擬量I/O 模擬量輸入/輸出接口一般用來感知傳感器產生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設備。這些接口的典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA 或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設計有特殊模擬接口，因而可接收低電平信號，如RTD、熱電偶等。一般來說，這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號。

四、編程方法

編制PLC控制程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。

1、圖解法編程

圖解法是靠畫圖進行PLC程序設計。常見的主要有邏輯流程圖法和梯形圖法，下面分別予以介紹。

（1）邏輯流程圖法：邏輯流程圖法是把系統的工藝流程，用邏輯框圖表示出來形成系統的邏輯流程圖。用該法編程，邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關系及聯鎖條件明確，因此用該法編制的程序故障查找、調試和維修都很方便。

（2）梯形圖法：該法模仿繼電器控制系統的編程方法，用梯形圖語言去編制PLC程序。由于該法是通過模仿繼電器控制系統的編程方法來編程的，因此其圖形跟繼電器控制電路很相似，元件名稱也與繼電器控制電路相似。對于熟悉繼電器控制的人來說，只要把原繼電器控制電路移植到梯形圖語言中，再稍作修改，就完成了編程過程。

2、借鑒其他程序進行編程

該法是先找一些與自己需要控制的工藝比較接近的程序，這些程序可能是來自自己以前的編程，也可能是他人在其他項目控制時編寫的程序。編程時，在這些程序的基礎上進行修改，使其控制的工藝與自己的要求相符合。

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【關鍵詞】plc；船閘控制；水量控制

一、引言

plc在船閘控制系統中存在很多技術上的設計，在這些復雜的數據中船閘參數必須時刻受到關注，它包括船閘內的氣體壓力容量、蒸汽所產生的壓強、排水時產生的溫度變化、排水水量。除此之外還要時刻關注船閘的電壓狀況，測算出因水量釋放出的噪音對周邊的影響。有一項指標必須得到大家的重視，在船閘內水量體積越大的情況下，越容易發生不完全倒灌的現象，這個現象十分危險，它會將不完全排除的水量連帶新加入的水流一起對船只造成很大的影響。因此要在排水口做到全天候的監控是很有必要的。

二、plc控制的相關概念和特點

plc在船閘控制系統中有很多的元件，在運轉過程中需要很大的能量供應，這些能量都來自動力燃料的燃燒。在系統中，有許多的關鍵部件，包括安全閥門、變頻器和通氣窗口。安全閥門的作用是：水流進入氣缸中，系統維持氣體值的平衡，在排水后，始終保證壓力的平穩，一旦出現壓力值過大時，安全氣門會自動打開調節氣體的含量，以保持內部的穩定。變頻器是用來調節水量高低的構件，這個構件的在整個系統中占了重要的地位，它能調配很多其他元件的工作，改善船閘的內部環境，調節系統的輸入和輸出的頻率，有效的控制水量進入容器的數量，保證了流量控制的質量。通氣窗口顧名思義是用來排氣的構件，它在整個系統的最后一個環節，也是一項很重要的程序。它的主要工作是對壓力差進行技術性處理，船只的安全和這項指標也是有密切的關系的。

plc控制就是可編程控制器，它是由輸入單元和輸出單元組成的編程模擬器。

plc控制的作用是通過閘門中的水流量值通過數據傳輸到控制儀表上面，系統的終端通過改變變頻器和安全閥門的方式對整個系統進行控制，儀表盤顯示的數據可以在很快的時間之內處理，想比傳統的技術能力有了很大的提升。同時，它在操作上也有著很大的方便性，操作盤上的功能鍵可以采用自定義的方式，能夠做到及時的接收數據，及時的更改數據參數。在發生突發狀況下，它還能起到報警的作用。

三、plc控制在煤礦鍋爐系統

plc控制是基于C語言模式下制定的程序設計方法，我們將模型劃分成很多塊，每塊都有自己不同的作用，相互之間也是緊密的聯系在一起的，包括氣體的輸送、系統數據自動清零、程序自動點火、數據采集并傳輸到數據終端、故障報警以及生產完成系統自測等相關功能。其中最為突出強調的就是安全預警系統，當系統中的數值不符合設計中的數值，或者元件出現了機械故障，控制系統就會自動報警，并且會啟動自測程序，完成對整個系統的自我保護。在操作系統的儀表盤上，時刻顯示出船閘內水壓的實時情況，這可以很好的控制水流速度，提高碼頭和水廠的水量控制的使用率，從根本上解決了水流倒灌對船舶帶來的不利影響。變頻器處于系統的核心地位，控制整個系統的工作，完成操作人員對整套系統的實時操作。

我們從變頻器聯接圖中可以看到，整個體系是由電路組成的，控制系統其實就是線路上的終端，電路的順暢運行就是操作的必要條件。在控制電路中一般是由電源開關、控制按鍵、信號指示燈、電源聯接器、高壓電機組成。但是不管什么樣的電路，是復雜還是簡單，原理都是大體相同的，這些聯接方式都已經形成了定式，如延時電路、聯鎖電路、順控電路等。簡單的電路就是通過一些簡單的聯接起到控制的作用，但是在復雜的電路中，就沒有想象的那么簡單，但是目的也就只有一個，就是起到控制的作用，只是在操控上存在復雜的線路布置。

四、淺析系統中plc控制的給水系統

在船閘內部，水流到達一定的高度時，必須通過降水的方式使得船閘內的壓力值趨于穩定的狀態。因此要時刻保持船閘內的水量恒定。plc控制就能很好的掌控水量的多少。不至于出現船閘內的水位處于明顯的不足狀態下，整個水面上的船只處于觸底的危險。也不會因為閘門內的水位太高，所導致的壓力過大的不良情況發生。

plc控制可以監控水量的高低和壓力的大小。當船閘內的水位過高使得壓力過大，系統會自動打開安全閥門，將過多的壓力釋放掉，或者是把閘門的管道口打開，將內部的水降到合適的高度。在閘門內水位不足時，接水管道會在儀表盤的指引下不斷的進水，避免了船只處于觸底的危險帶來的巨大危害。加水過程中還有一個設備就是水泵，在控制器的調控下，水泵會自動加水，我們常常會選用緩慢加水的方式，原因是迅速的打開閘門會使得水量迅速增長，這樣會導致能源的大量浪費，閘門受到了大水量的沖擊，極易造成閘門的破損，也起不到很好的注水作用，所以我們選擇緩慢添加的方法，也能夠在很短的時間內作出停止加水的操作控制。

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【關鍵詞】PLC；伺服電機；定位控制

0.引言

在工業自動化的生產及加工過程中，通常要準確定位控制機械設備的移動距離或生產工件的尺寸。在定位控制中，關鍵便是實現對伺服電機的控制。由于PLC體積小，可靠性高，抗干擾能力強，是一種專門應用于工業的控制計算機，因而其能有效實現機電一體化的控制。PLC的有效運用，給工業帶來了巨大的經濟效益的同時，也為工業技術的發展奠定了良好的基礎。

1.PLC旋轉編碼器及高速計數器指令控制三相交流異步伺服電機實現定位控制

1.1 控制系統的工作原理

PLC的旋轉編碼器與高速計數器的聯合運用能有效進行長度測量和精確定位控制，其中，高速計數器在不增加特殊功能單元的情況下，就能準確計算出小于PLC主機掃描周期脈寬的高速脈沖，而PLC的旋轉編碼器則可以將電機軸上的角位移有效轉換成脈沖值。在此種控制系統中，其原理為利用光電旋轉編碼器將電機角位移轉換成脈沖值后，高速計數器將編碼器發出的脈沖個數進行統計，進而達到定位控制的目的[1]。

1.2 控制系統的設計方案

本文以定位電機傳輸帶的控制設計為例。假設傳輸帶現要將貨物運送到距離為20cm的終點，且貨物到達終點后，電機停止工作。在此系統中，硬件設施主要包括PLC、三相交流異步伺服電機、光電旋轉編碼器以及變頻器等，其工作原理是將光電旋轉編碼器的機械軸連接由三相交流異步伺服電機拖動的傳動輥，通傳動輥的轉動，帶動機械軸轉動，從而將脈沖信號輸出，并利用PLC的高速計數器指令計數產生的脈沖個數，此時，如果計數器的值與預置值相等時，電動機便由變頻器控制停止工作，進而準確定位控制傳輸帶的運行距離。在此控制系統中，傳輸帶運行20cm過程中，光電編碼器產生的脈沖個數即為高速計數器的預置值，脈沖個數與傳動輥直徑、光電編碼器的每轉脈沖數以及傳輸帶的運行距離等均有著直接關系。其中，脈沖數的計算公式為：脈沖數=[（傳動輥直徑×π÷（脈沖數/轉）] ×傳送帶運行距離。

2.PLC高速脈沖指令控制步進伺服電機實現定位控制

2.1 控制系統的工作原理

步進伺服電機由于成本低廉、控制簡便、定位精度高以及無累積誤差等，因而廣泛應用于工業控制中的精確定位場合中。步進電機在工業生產中多與絲桿等機械進行連接，從而實現旋轉運動向工作臺面的直線運動的轉變。其中，控制控制步進電機的角位移大小和轉速便可定位控制工作臺面的移動距離。

PLC高速脈沖指令控制步進伺服電機實現定位控制的本質為PLC通過高速脈沖輸出指令PTO/PWM進行高速脈沖信號的輸出，再通過步進伺服電機的脈沖細分驅動器對步進電機的運行進行有效控制，進而將工作臺移動到指定的工作位置，完成定位工作。在該控制系統中， 設定PLC產生的脈沖數為定位工作的關鍵，其中，脈沖數值受到脈沖當量、步進電機驅動器的細分數、傳動速比以及脈沖頻率等參數的直接影響[2]。

2.2 控制系統的設計方案

本文以定位控制貨物倉儲系統中的直線導軌的設計為例。假設在倉儲系統中，步進電機需將材料以直線導軌的拖動形式拖至距離為200mm的目的地。為了進行準確的定位，該系統采用的設備有型號為CPU226的PLC、混合式的步進伺服電機以及步進電機驅動器等。其中，采用的PLC的CPU包含Q0.0端子和Q0.1端子兩個脈沖發生器，且均可輸出脈沖頻率高達20kHz的PTO/PWM高速脈沖信。系統根據控制要求需采用高速脈沖串輸出PTO功能。PTO功能可以滿足多個脈沖串進行排隊輸出，從而形成單段和多段兩種流水線。

在此定位控制系統中，需將步進電機細分驅動器的脈沖細分數設定為4，驅動步距角為0.9度/1.8度，從而實現電機低頻振蕩的消除和分辨率的有效提高。步進電機的運行為了滿足定位精度及速度的要求，需經歷啟動加速、恒速運行以及接近定位點時的減速運行這三個過程。此外，為了保障電機及驅動設備的有效運行，驅動脈沖頻率也必須進行線性增大，因而此定位控制系統采用多管線的操作方式來實現步進電機運行過程的控制。

2.3 控制系統的注意事項

（1）嚴格選擇PLC的類型。在選擇PLC時，需滿足以下兩點要求：一是其輸出形式必須為可以輸出高速脈沖的晶體管形式，二是輸出的脈沖頻率大小必須滿足系統控制的要求。

（2）仔細選擇步進電機的脈沖細分驅動器以及嚴格設置其參數。

（3）在選擇步進電機時，首先要考慮其類型的選擇，在根據系統要求的基礎上，對步進電機的電流值、電壓值及使用螺栓機構等定位裝置的確定，從而確定其拍數和相數。其次便是綜合考慮速比、額定轉矩、負載轉矩、軸向力以及運行頻率等，通過對步進電機規格及控制裝置的確定從而選擇合適的步進電機品種[3]。

（4）嚴格計算脈沖當量。

3.結語

綜上可知，隨著我國各項技術的不斷進步，主要運用于數據處理與網絡通信的PLC技術已經取得了較快的發展。PLC、旋轉編碼器以及伺服電機等組成的定位控制系統由于具備結構簡單、易于實現且高性價比等一系列優點，因而在工業生產及軍事領域得到了廣泛地應用，并為其以后的長遠發展提供更好的技術支持。

參考文獻

[1]蔣景強.伺服電機控制技術的發展應用[J].中國高新技術企業，2012（20）：158-160.

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[關鍵詞]PLC；液壓控制系統；編程；

中圖分類號：TV664.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0308-01

0 引言

本文以線性絞車為主導，通過PLC控制電磁閥，實現對液壓缸自動進退動作控制，完成 “夾緊”和“往返”兩個動作，實現順序控制、手動控制、緊急停車等功能。

1.液壓控制系統概述

液壓控制系統是以電機提供動力基礎，以液壓油作為工作介質，使用液壓泵將機械能轉化為壓力能，推動液壓油，通過職能機構控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成各種設備不同的動作需要。它與單純的機械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，具有傳遞功率大，結構小、響應快等特點。

液壓系統的優點：

（1）液壓元件的功率-重量比和力矩-慣量比大；

（2）工作比較平穩，反應快，沖擊小，可在負載下直接換向或啟動；

（3）易實現復雜的動作、集中操作或遠程控制；

（4）易實現無極調速。

液壓控制系統的原理圖見圖1：

2.線性絞車控制系統的工作原理

2.1 線性絞車控制系統組成

主要由控制系統、液壓傳動系統組成。控制系統以PLC為核心，編譯工作程序，控制電磁閥的啟停，從而控制液壓缸的伸縮，實現工況下的動作方向、工作行程。液壓傳動系統由各種閥門、液壓油箱、液壓缸、液壓管路等組成，基本液壓回路實現不同功能，包括控制執行元件運動速度的速度控制回路、控制液壓系統全部或局部壓力的壓力控制回路、用來控制執行元件（液壓缸）運動方式的換向回路等，這些回路組成的傳動系統實現了機械設備所需的各種運動及控制功能。工作部件主要為液壓缸，它們的工作過程按預定的邏輯關系實現，運動狀態的改變靠轉換信號。信號主要來源于按扭（啟動、停止）開關、行程限位開關、壓力等參數變化，這些輸入的信號通過PLC邏輯運算轉化為控制液壓換向閥的輸出信號。

2.2 PLC系統設計

（1）PLC的選擇

PLC芯片集成了CPU、RAM、ROM與輸入輸出電路，PLC主要用于輸入輸出之間的邏輯轉換，邏輯信號流程可表示為輸入―CPU邏輯轉換―輸出，輸出信號對設備進行各種控制，實際上PLC只是起了中間變換器的作用。為實現控制系統數據的集中管理，將現場數據遠程傳輸，采用了PLC串行通信模塊。

（2） PLC控制的工作原理

PLC系統主要是通過編譯程序，控制電磁換向閥的啟停，實現液壓缸的按照工藝要求自由進退。如圖2所示：

在選擇PLC時，首先要分析液壓系統運動過程、設計功能以及輸入設備（按扭開關、行程開關、傳感器等）和輸出設備（液壓換向閥電磁鐵線圈、接觸器線圈、指示燈）的作用，明確輸入、輸出信號的對應關系和數量，選擇與之相適應的PLC。

（3）PLC程序設計

1執行方式

自動方式下可以按預定的方式完成活塞桿的往復運動。要求活塞桿能夠在到達一個終點以后經過預先設置好的時間后返回。這就要求電磁換向閥的兩個線圈必須隔一定的時間輪流吸合或放開，整個過程可以讓PLC內部的程序來完成。如果需要切換控制方式，則可以用上位機人機界面上的轉換控制按鈕或用外接開關強行轉換。圖3為程序流程圖：

手動方式可以控制逐個控制電磁閥的吸合控制。是為了在精度要求不高的時候或作簡單測驗時能夠用較簡潔的方式來控制系統的運行。

2執行過程

PLC執行程序的過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執行階段、輸出刷新階段。

3 PLC控制系統的抗干擾設計

盡管PLC有較強的抗干擾能力，但是如果環境過于惡劣，電磁干擾特別強烈或PLC的安裝和使用方法不當，還是有可能給PLC控制系統的安全和可靠性帶來隱患。因此，在PLC控制系統設計中，還需要注意系統的抗干擾性設計，主要從三個方面考慮：

（1）采取抗電源干擾的措施，以減少因電源干擾造成的PLC控制系統故障；

（2）采取合理的接地方式，可避免電壓沖擊的危害；

（3）采取防I/O干擾措施，降低對元器件的損傷。

4 結語

本文通過對液壓控制系統組成、設計、運行三個方面的簡述，闡述PLC在液壓控制系統中的應用，并詳細的說明了PLC編程設計的過程和執行過程。

參考文獻

[1] 何衍慶，可編程控制器原理及應用技巧，化學工業出版社1998.

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關鍵詞：電梯控制系統； PLC； 繼電器設計； 微型計算機設計

自我國改革開放之后，經濟與科學技術的發展，為人們的生活提供了很大的便利。由于城市用地的緊張，各類高層建筑拔地而起，作為唯一的運輸設備，電梯已經成為人們長久依賴的出行工具。電梯不僅提升了建筑空間的利用效率，還方便了廣大住戶的出行。但是，傳統的電梯布線程序復雜，經常會引發故障，由于其體積過大，導致修復困難，無法確保電梯安全、順利運行。因此，電梯系統的設計問題已經成為建筑行業亟待研究、解決的問題。

PLC系統具有強大的功能，將傳統系統中復雜的控制線路變得容易操作，布線程序更加精簡，不僅如此，還可同計算機進行有效的連接，在解決了傳統電梯控制系統中的弊端之后，還可確保電梯運行的可靠性與安全性。因此，PLC電梯控制系統被廣泛應用于各大高層建筑領域，具有非凡的發展潛力。本文從多個角度探討了PLC電梯控制系統的優勢與特點，以期為電梯設計領域提供有效的參考與借鑒。

1.PLC 的相關概念分析

所謂的PLC，從專業的角度來看，是一種以微處理機為基礎而設計出的一種新型的自動化、數字化控制系統，業內人士將其稱之為編程控制器。PLC主要由電源部件、中央處理器、輸出接口部件、輸入接口部件組合而成。PLC系統具有一定的應用優勢，因此廣受建筑行業的喜愛與青睞。縱觀電梯行業的發展史，我們不難發現，PLC系統備受各界人士的矚目，隨著集成電路及通信技術的長足發展，PLC系統被廣泛應用于電梯行業中。采用PLC系統，具有提升電梯運行可靠性、安全性，投資小等優勢，所以，其發展潛力巨大。在電梯的運營及最初設計環節，都應給予控制系統這一問題高度關注，因為對于整個電梯而言，控制系統具有決定性的作用。傳統的電梯控制系統缺陷極多，譬如說：缺乏可靠性、安全性；容易發生故障且接線程序較為復雜等，這些對系統的運行均會產生負面影響。PLC系統靈活性較高、編程較為簡單，降低了故障的發生幾率，保證電梯安全、可靠運行，有效解決了傳統控制系統中的存在的問題。

2.電梯PLC 的設計思路探討

2.1電梯PLC系統的設計思路

電梯能否正常運行一般取決于自身的控制系統。因此，在最初的設計階段，應選擇與電梯運行特點相符的PLC系統。PLC是保證電梯系統技術、質量的關鍵性因素，因此，設計人員應給予其高度重視。一般而言，電梯控制系統是由層站召喚系統、指令系統、電視監控以及電梯控制系統組合而成。在設計電梯控制系統時，明確PLC設計思路是首要工作，按照熊設計要求及相關使用要求進行I /O 接口的分配，隨后，來繪制I /O 端子接線圖、編制選定PLC系統的I /O 接口分配表，最終設計成專業性、系統性、安全性較強的電梯控制軟件。

2.2電梯控制系統的軟件開發研究

在具體的開發環節，設計師在編制程序時，一般選擇數據比較方法，不僅操作簡單，還便于人們的理解。即便是編寫幾十層高的電梯系統，仍然會采用最精簡的程序。在編制電梯開關門控制程序時，應實現到達目的站自動開門、無司機狀態自動開門、電梯手動開門與關門等幾個功能。在編制電梯系統程序的具體過程中，應充分考慮電梯的運營及安全狀況，來選定電梯最終的運行方向，譬如說：在電梯內有司機的情況下，應以電梯所在的方位作為運行方向；在電梯內沒有司機的情況下，應按照所處的位置作為運行方向。上述問題均是在開發電梯控制系統過程中設計師應給予高度關注的，從而確保系統安全、可靠運行。

3.電梯PLC 控制系統設計的主要方式分析

3.1信號控制系統

在PLC系統中，電梯信號控制系統基本上均由PLC軟件對其進行處理與控制的。歷經長時間的發展與應用，PLC控制系統已經代替了傳統的機械選層器與繼電器設備，增強了電梯運行的可靠性與安全性，降低了引發故障的幾率。因此，PLC控制系統廣受電梯行業的喜愛與青睞。

3.2拖動控制系統

一般具有交流拖動方式與直流拖動方式兩個類型。PLC系統無需作出太大的變動，工作過程的反饋信息與拖動控制情況直接傳送至PLC，隨后再通過PLC發出拖動或控制信號。現階段，隨著變頻器的出現，很多高層建筑均安設了交流調速的電梯，一般涵蓋兩種形式，即為半閉環控制與全閉環控制。在電梯運行過程中，PLC首先傳送給變頻器換速信號，隨后由變頻器來控制主拖動電路，最終完成調速目標。這樣的方式不僅便于操作、簡單實用，還確保了系統運行的可靠性與安全性。

4.電梯PLC 控制的主要優勢探討

現階段，業內常見的電梯控制有三種形式，即為微型計算機控制、PLC控制與繼電器控制。相對于微型計算機與繼電器控制來說，PLC電梯控制系統具有一定的優勢，其自動化水平較高，且使用時間較長，提高系統運行的安全性與可靠性。不僅如此，PLC軟件的擴展性也較強，不論是小型電梯，還是大型電梯，都可以應用PLC電梯控制系統。

5.結語

現階段，隨著經濟水平及科學技術的發展與進步，促使國內的高層建筑越來越多，增加了人們對電梯的需求。通過合理應用PLC控制系統，在確保電梯穩定、可靠、安全運行的同時，還收獲了較好的經濟效果。并與當前國家推行的綠色、環保發展主題相符，可見其發展潛力巨大。

參考文獻：

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關鍵詞：可靠性能分析；PLC控制系統；方法

可編程控制器由于抗干擾性強，編程靈活、簡易，可靠程度高，在現代的工業控制領域得到越來越廣泛的應用和推廣。伴隨電子技術的新時展，PLC仍在工業自動化控制領域內作為具有引導性的標志技術，因其在設計之初，即采用類同計算機同樣的設計理念和思路，這樣為其后期的研發、功能的擴展、廣泛的適用性都奠定了堅實的基礎，更能使之成為工業技術控制現場應用的多面手。

一、PLC的獨特性

（一）高可靠性。因為在實際生產使用中，工業環境對比設計情況更加復雜和多樣性，標準高、要求嚴、極端條件等諸多因素都應在設計之初考慮在內，這樣，就對PLC的抗干擾能力提出了更高的標準，使其能夠適應更為極端的環境，在高溫、低溫、高壓、強電池干擾等環境下，保證穩定正常的工作。（二）可操行強。普遍應用的PLC都采用編程器存儲編制好的程序。通過利用編程器，將調試運行好的程序寫入PLC中，就能完成新程序的更新。在更改程序時候，也相當的便捷、只要直接根據所需地址編號對應的繼電器編號或者接點號采取搜索或者是按照順序尋找對應的程序，進行有針對性的修改，就能完成所需的操作。PLC為我們提供了梯形圖、功能表圖等等種類可以選擇應用的序控制設計類語言，方便程序設計者使用。當系統程序發生故障或運行出現問題的時候，維修員可以參照故障信號燈的指示或者是依據故障代碼在編程器和CRT上的顯示，從大量的程序代碼中快速的找尋到出現故障的位置，大大節省了排除故障和修復時間。（三）靈活性高。PLC的靈活性表現在三個方面：一是編程靈活性，二是擴展靈活性，三是操作靈活性。

二、保證PLC控制系統可靠的主要因素

PLC控制系統可靠的運行，關乎到整個生產過程的順利進行、安全和高效，硬件、軟件或者外圍配套設備等諸多因素，只要是一環節出問題了問題，都會影響到PLC的正常使用，迫使生產停產。雖然現代工業可編程控制器和控制機本身，都具有了較高的可靠性，可以保證生產的連貫性。例如操作員，給PLC設定的開關量信號信息因某些情況出現了偏差或者實際與設計數值偏差較大，模擬信號在采集過程中摻入 了干擾數據，PLC輸出端所接駁的某個控制執行機構沒有能夠按照要求的動作去執行等等，這些操作，都有可能導致控制過程出現失誤，造成經濟損失。

(一)輸入給PLC信號出錯的主要有兩點原因：一個是信號點抖動。現場的觸點雖然只是進行了閉合一次的操作，但是PLC卻認為已經進行了閉合多次。盡管都在軟件部分增加了微分指令，硬件部分增加了濾波電路，但由于掃描周期短，仍可能在累加、計數等指令中出現不必要的錯誤。二是傳輸信號線斷路或短路。當傳輸信號線出現了突發故障時，現場的信號就無法有效地傳送給PLC，從而造成控制出錯。

(二)執行機構出錯的主要有以下三點原因：一是控制負載的接觸不能發生可靠的動作。盡管，有些時候PLC已經發出了有效地動作指令，但是在執行機構卻沒有完全按照要求動作去執行。二是各個電磁閥、電動閥開、關沒能按著設計時序及時開合。因執行機構在控制過程中，沒有按照PLC的控制要求完成相應有效的設定動作，造成自動化程序系統相應環節控制不連貫，導致無法正常有效工作，嚴重影響了整個系統的可靠性，影響了工作效率和質量。三是控制變頻器發生了問題。當變頻器本身，在一些因素的影響下出現問題，使得連接變頻器的電機不能按照給定的頻率要求進行設定好的操作。

三、提高PLC控制系統可靠性的方法

（一）高度重視安裝流程提高PLC控制系統可靠性是一項常期、持續工作。一是要嚴格在施工和安裝過程把關，這樣能夠大大地減少出現投產故障率。二是要提高檢修質量，更加注重在技改和系統改造升級過程中的信息留存。如若不然，在若干年后，因大量的改造和升級變更，使得線路發生大量的變化與更改，信號缺失和程序更替，這些情況的變化，如果沒有詳細的信息留存和登記相伴隨，繼任負責人將面對巨大的人為困難，導致工作量的劇增和穩定性連續性的下降。

(二)輸入信號可靠性的探討。為確保讀入的PLC現場信號的可靠性，我們可以利用信號之間的關聯和現有的控制系統自身特點來進行判斷信號的可靠性。如：極限的保護方法。在開、關動作發生給PLC傳送相應的信號，如果這個信號在設計的極限值之內，即為有效信號，加以執行處理。一旦發生故障，可以通過報警系統及時通知操作人員進行處理。為了能夠確保輸送到PLC信號可靠，要求我們選擇經過大量測試和實際工作中檢驗可靠的開關和變送器。為了防止因不確定因素而引起的可靠性下降，要求我們在布設信號傳送線路時也要保證高度的穩定、拒絕出現任何的接觸不良問題發生。同時要在編譯程序設計的過程中，針對數字濾波程序段的編寫，提出更高的要求，設定高標準的信號輸入門檻，爭取攔截更多的干擾源，保證輸入到PLC中的數據純潔，保證信號具有高可信性。

（三）加強科學系統的維護與管理。要保證PLC控制系統的高可靠性，后期的維護管理工作顯得更為重要和必須。需要注意的主要設備部位包括：為整個系統提供電力的供電，內外部的環境、安裝布設情況、中央處理單元(CPU)、信號模板(SM)及輸人、輸出相關的繼電器等外圍設備等。

四、結束語

有效提高PLC控制系統的可靠性的辦法不少，針對不同可編程控制器，大致的略有不同；在實際生產維護管理工作中，善于發現問題、總結積累現場經驗，通盤考慮各個對PLC的各種不利因素，采取相應的措施加以解決，即可保證高可靠性與安全性，提高效率節省管護費用。

參考文獻：

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可編程控制器(PLC)是在計算機技術、通信技術和繼電器控制技術的發展基礎上開發出來的,現已廣泛應用于工業控制的各個領域。它以微處理器為核心,用編寫的程序進行邏輯控制、定時、計數和算術運算等,并通過數字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設備或生產過程。

1概述

1.1 1PLC控制介紹

可編程控制器(PLC)是一種新型的通用控制裝置,它將傳統的繼電器控制技術、計算機控制技術和通信技術融為一體、專為工業控制而設計,具有功能強、通用、靈活、可靠性強、環境適應性好、編程簡單、使用方便、體積小、重量輕、功耗低等優點。近年來,隨著可編程控制器的日漸成熟,越來越多的設備控制都采用PLC控制器來代替傳統的繼電器控制,并取得了很好的經濟效益。可編程控制器與繼電器的控制電路相比具有非常大的優勢。傳統的保護主要是分離儀表,可靠性差,集成度低,費用高,不易維護,不易監視,已不能適應當前的要求。而PLC系統的功能極其廣泛,其應用程序的功能包括信息采集、設備控制、故障報警、連鎖保護以及數據處理和信息傳輸等。既可以實現人機對話,又能實現操作無人看守,因此,PLC是一種智能程度極高的控制系統。

PLC控制系統由以下部分組成:變頻器、可編程控制器、電抗器、壓力變送器、震蕩傳感器、接觸器、空氣開關、電纜、電流表、電壓表、按鈕、互感器等。PLC由觸摸屏、電源、CPU、模擬量輸出模塊、開關量輸入輸出模塊等組成。其中,采用PLC來實現電氣部分的控制。包括五部分:啟動、運行、停止、切換、報警及故障自診斷。

1.2 變頻調整系統設計

實際的生產過程中離不開電力傳動。生產機械通過電動機的拖動來進行預定的生產方式。20世紀50年代前,電動機運行的基本方式是轉速不變的定速拖動。對于控制精度要求不高以及無調速要求的許多場合,定速拖動基本能夠滿足生產要求。隨著工業化進程的發展,對傳動方式提出了可調速拖動的更高要求。與傳統的調速技術如直流電動機調速相比,變頻調速具有極大的優越性,整個調速系統體積小,重量輕、控制精度高、保護功能完善、工作安全可靠、操作過程簡便、通用性強,使傳動控制系統具有很優良的性能。用變頻調速裝置驅動電動機去拖動風機、水泵及其他機械時,與常規的不調速電機拖動相比,節能效果十分可觀。幾十年來工業領域應用的一些單項節能技術,其數量級一般為幾個百分點,而采用變頻調速拉術后,在泵類及機械類工作運行中,可產生30%～40%的節能效果,使節能數量發生了飛躍。

在現代控制設備中,機－電、液－電、氣－電配合得越來越密切,雖然生產機械的各類繁多,其電氣控制設備也各不相同,但電氣控制系統的設計原則和設計方法基本相同。在最大限度滿足生產設備和生產工藝對電氣控制系統要求的前提下,力求運行安全、可靠,動作準確,結果簡單、經濟,電動機及電氣元件選用合理,操作、安裝、調試和維修方便。

2PLC控制在變頻調整系統設計中的作用

2.1 基本要求

任何生產機械電氣控制系統的設計,都包括兩個基本方面:一個是滿足生產機械和工藝的各種控制要求,另一個是滿足電氣控制系統本身的制造、使用以及維修的需要。因此,電氣控制系統設計包括原理設計和工藝設計兩個方面。前者決定一臺設備使用效能和自動化程度,即決定著生產機械設備的先進性、合理性,而后者決定著電氣控制設備生產可行性、經濟性、外觀和維修等方面的性能。

在設計中,可以利用PLC的特點,對變頻器的按鈕、開關等輸入/輸出,模擬量輸入/輸出進行控制,以實現變頻器控制作用下的變頻調速。在許多變頻調速系統中,盡管最終控制的量為流量、張力、壓力等,但本質廣都是以負載的轉速作為控制對象,具有這種性質的系統有其特點,因此,配用變頻時亦有相應的特點。

2.2 高精度變頻調整控制實例

某造紙廠的1臺造紙機要求長時間保持高精度控制。在改選過程中要求為全數字控制的構成。所以定PLC為測速電機。為排除溫度漂移等周圍環境的影響,采用全數字控制。系統內使用微處理機進行數字控制。

PLC在輸出轉速的過程中,信號用下面3種方式處理:輸入脈沖數測定方式;輸入脈沖的周期測定方式;整數個脈沖的時間測定方式。使用輸入脈沖數測定方式時,測定進入一定周期Tc內的脈沖數,該方式有2個特點:回路簡單;要得到高數度需要長時間的測定。輸入脈沖的周期測定方式是指:用時鐘脈沖測定脈沖的周期,該方式在短時間可高精度地檢出;但轉速越高,檢出分辨力越下降;要求PLC的脈沖間隔精確。

整數個脈沖的時間測定方式的內容是:用時鐘脈沖的時間測定進入一定周期Tc內的整數個輸入脈沖的所需時間。此方式有以下特點:短時間內可高數度地檢出;與轉速無關,大體上可得到相同的分辨率;要求PLC的脈沖間隔精確。

對該造紙廠幾年來的改造應用變頻調速技術的實踐總結得出這樣一個結論:變頻調速對于中、小型的造紙機、復卷機是非常適宜的。全國的中、小型造紙機、復卷機數量在幾萬臺以上,進行變瀕調速改造不僅能提高控制精度．從而大幅度提高產品質量及產量,而且能節約大量的電耗。當設計高精度系統時,首先要明確:系統要求的是定常穩定性還是要求對動態運動的控制具有高精度。如果要求的是定常穩定性,則采用數字控制就可較簡單地解決;如果是后者,就要綜合考慮超調及響應慢等問題。

3結語

綜上所述,如今,PLC在我國各個工業領域中的應用越來越廣泛,在就業競爭日益激烈的今天,掌握PLC設計和應用是從事工業控制研發技術人員必須掌握的一門專門技術。基于PLC控制的電機變頻調速通過在電機控制系統中引入數據自動采集、監控以及變頻、組態技術,建立以PLC為控制核心的電機變頻調速,使得電機的數字化控制實現成為可能。要完成好電氣控制系統的設計系統,除要求我們掌握必要的電氣設計基礎知識外,還要求我們必須經過反復實踐,深入生產現場,將我們所學的理論知識和積累的經驗技術應用到設計中來。

參考文獻

[1] 孫建文.PLC變頻調速控制系統在供暖行業中的應用分析[J].新疆有色金屬,2007(S2).

[2] 孫亞峰,趙東升.PLC與變頻調速在橋式起重機中的應用[J].江蘇冶金,2007(4).

篇10

【關鍵詞】：PLC控制；工業控制術；工業自動化

Abstract: PLC control is a new type of industrial control equipment, its superior performance, outstanding characteristics, has been widely applied to the field of industrial automation. This paper analyzes the application of the PLC control technology in port cargo handling automatic online for reference study purposes.Key words: PLC control; industrial control technique; industrial automation

中圖分類號：F407.9 文獻標識碼：A文章編號：

1、前言

隨著科學技術的發展、特別是大規模集成電路的問世和微處理機技術的應用，出現了可編程序控制器（PLC），它不僅可以取代傳統的繼電接觸器系統還可以進行復雜的過程控制。PLC 是一種集計算機技術、自動控制技術與通信技術為一體的數字運算操作的電子系統。PLC 的開發初衷就是專門針對工業環境，逐步實現從單臺設備的控制到整個工廠流程自動化的發展要求。隨著軟、硬件的設計與開發，使編程過程簡單化從而使PLC 的控制更為靈活，并具有高度的可靠性與抗干擾能力等優點。PLC 的功能也有了本質的變化，從最初簡單的邏輯控制、順序控制，逐步進化到復雜的連續控制和過程控制領域，這一系列的演變過程代表了工業自動化程度的不斷提高，象征著現代工業的騰飛和進步。

2、PLC 控制技術特點

根據作者多年的實踐經驗，認為PLC控制技術主要具有如下幾個方面的特點：第一，接口模塊豐富，PLC 針對不同的工業現場信號會有相應的I/O 模塊、器件或設備，第二，易于安裝，操作簡單，改造容易，由于PLC 模塊體積小、重量輕，都是即插即用型，連接十分容易，建設一個PLC 控制系統周期并不長。而且PLC的用戶界面簡單明了，給使用者帶來了極大地方便。第三，可靠性高、抗干擾能力強，高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC 所采用現代大規模集成電路技術，經過了嚴格的生產工藝制造，各模塊也都采用了屏蔽措施以防止輻射干擾，具有很高的可靠性。第四，配套齊全，功能完善，適應性強。現今PLC 已形成各種規模的系列化產品，可用于各種規模的工業控制場合。

2、PLC的控制策

PLC的控制方式主要包括順序控制、信息控制、過程控制、遠程控制、運動控制和模擬量控制等。下面分別介紹各種控制方式：第一，順序控制，隨著技術的進步，順序控制也不再是傳統的繼電器觸點式控制模式了，而是通過PLC觸點的狀態信息來實現。第二，信息控制，信息控制實現的是數據處理的功能，通過對信息的采集、處理、存儲與傳輸，實現信息控制的目的，并兼具數據分析能力。第三，過程控制，過程控制是對針對模擬量的工作過程，是通過對連續變化的電流、電壓、溫度、壓力等模擬量的當前與歷史輸入狀況的分析，產生用戶要求的開關量，使系統工作參數能夠按一定要求工作。第四，遠程控制，遠程控制利用PLC 的通信接口與聯網模塊的通信功能，可以實現PLC 的遠程控制。控制方式主要有PLC 與PLC 控制網的遠程互連控制，PLC 與智能終端的互連來實現的遠程控制，還有PLC 與計算機終端、以太網的連接控制方式等等。第五，運動控制，機械的運動特性，為PLC 的控制提出了新的要求，控制對象的直線運動或者圓周運動等情況下，PLC 可以利用對脈沖量的控制來實現機械的運動控制。脈沖控制的位移量很小，因此，PLC 運動控制的精確度也很高。第六，模擬量控制，在工業生產過程中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器能處理模擬量信號，PLC廠家生產有配套的A/D和D/A轉換模塊，用于模擬量控制。

3、PLC在港口貨物裝卸自動線上的應用

港口貨物自動裝卸系統由皮帶輸送系統、給料機構等基本設備組成，利用控制設備、通訊模塊，打滑、速度、跑偏、料位等保護裝置，達到港口貨物裝卸自動系統的集中控制與監測。

本文以S7-200系列PLC為例來說明其在港口貨物裝卸自動線上的應用。控制要求如下:系統運行后貨物由容器口流出，然后通過皮帶傳輸到貨車上，到貨車上的貨物達到設定值的95%后，經過一定的延時關閉容器口，通過閥門控制器來控制出貨的速度，并控制自動線上的貨物的數量，當貨車裝滿貨物之前，出貨口關閉，當自動線上的貨物全部被裝上車后，貨車發出離開的信號，當此時發出貨車離開的信號，經過一定的延時，當下一輛空車到達裝卸位置，此時貨物開始流出，整個過程要求自動循環進行。一套完整的控制系統要多臺PLC組成，來達到實時的數據控制。完成系統內港口貨物自動線的監測、與控制，構成完整的一套港口貨物裝卸自動線的PLC控制。

本系統中通過PID運算來計算出自動線上貨物的數量和重量

PID閉環系統的控制系統：

圖3-1 閉環控制系統框圖

閉環控制系統的結構比較簡單，容易實現自動化，所以應用很廣泛。

PID閉環控制系統不需要被控對象的數學模型，本論文中的港口裝卸自動線具有非線性和時變性，因此很難建立準確的數學模型，對于這一問題，利用PID算法可以很好的解決。

3.1 對控制要求的分析

明確系統的控制要求及對控制要求的分析理解是PIE系統硬件和軟件設計的基礎．本控制要求按順序控制可歸納為：首先當空貨車到達指定位置時，司機將信息射頻卡在讀卡器上掠過，讀卡器讀卡上的信息(車號，荷載重量，貨車主要裝的貨物類型等)，和判斷卡的有效性。此時就知道不同規格的貨車的荷載重量，利用壓力傳感器可以實時的知道貨車重量和此時裝貨物的重量之和。通過PID控制器進行控制，下達系統起動指令后，傳送帶電動機運轉；傳送帶運轉且裝貨車達規定裝料位置后，PLC控制出貨物口打開，貨物經傳送帶裝入貨車；通過PID運算來計算出自動線上貨物的數量和重量，貨車在所裝物料重量達設定值的95%就關閉容器口的閥門）。由PLC控制關閉出貨口；關閉出貨口1Os后(待傳送皮帶上的剩余貨物全部被裝入貨車)發出貨車放行信號；當下一輛空貨車到達規定位置后再重復上一輛貨車的操作，當下輛空貨車因故在20s內不能到達規定裝料位置，傳送帶自動停止運行。

3.2PLC的配置：

根據控制要求確定PLC輸入I/O接點的類型和數量。系統中應該包含：起動按鈕系統；停車按鈕；貨車到達規定裝貨位置狀態信號；貨物出口關閉狀態信號，貨物出口打開狀態信號；重量開關信號，還需要使用兩個定時器。

(1)當輸入啟動指令時，輸出繼電器得電，給出系統運行的指令，并且皮帶開始運行，并且要閉鎖。

(2)當皮帶已經運行，貨車在裝貨的位置且為空車，出貨口處于關閉狀態。然后出貨口開啟，當貨車重量到額定載重的95%時，出貨口關閉

（3）當貨車已經裝滿，并且出貨口已經關閉時，經過一段的延時，下一輛空車到位。若下一輛空車未到達，則切斷系統運行指示和皮帶的運行。

把以上程序輸入PLC并調試，當調試滿足要求是，就可以確定成最終的程序，到此完成PLC的設計。

4、結尾

PLC具有廣泛的通用性、使用方便、可靠性高、適應面廣、抗干擾能力強、易于編程等特點．現在廣泛應用于各行各業，用來實現工業生產過程的自動控制．

隨著PLC產品的發展，其應用范圍越來越廣．隨著我國微電子技術的迅速發展，PLC 將會在冶金、礦山、造紙等舊電氣設備的改造和新型設備的自動控制中得到日益廣泛的應用，現代PLC 控制技術將向體積更小、功能更強、價格更低、速度更快的微小型方向發展，同時也會朝著大型網絡化、兼容性好、功能全及可靠性高的方向發展。在網絡信息技術高速發展的時代，PLC 控制技術也將逐步得到優化，也必并且發揮越來越大的作用。

【參考文獻】

[1]《S7系列PLC與變頻器》劉瑞華等，中國電力出版社

[2] 《電氣控制技術與PLC》鄧志良等，東南大學出版社

[3] 《PLC基礎及應用》廖常初等，機械工業出版社