plc控制系统大全11篇

plc控制系统篇（1）

中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0002-02

随着计算机技术和工业自动化技术的不断发展，PLC的产生为工业技术领域带来了一次革新，使工业生产中由原来笨重复杂的继电器-接触器控制系统，变为了轻巧智能的PLC控制系统，提高了控制系统的可靠性、抗干扰性，降低了生产成本，减少了设备故障率，提高了工业生产效率，目前已广泛应用于开关逻辑控制、模拟量控制、运动控制等领域，具有广阔的发展前景。

1 PLC自动化控制系统简介

可编程序控制器，简称PLC，是专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。可编程序控制器（PLC）是以微处理器为基础，结合了计算机技术、自动控制技术、网络技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制自动化装置，它具有抗干扰能力强、可靠性高、体积小、编程简单等优点，已发展成为工业控制的基础设备之一。

基于上述PLC的优点，可以看出，PLC自动化控制系统能够大大降低人力和时间的输出，同时改善了工业环境中控制系统线路复杂、修改繁琐等问题。

2 PLC自动化控制系统工作原理

PLC的程序分为系统程序和用户程序，系统程序是不能更改的。PLC对用户程序进行逐行扫描，扫面结束再重新开始，周而复始，即采用的是循环扫描的工作方式。PLC的一个扫描周期可以分为五个阶段，分别是内部处理、通信服务、输入采样、程序执行和输出刷新。内部处理阶段，PLC检查CPU模块中的硬件是否正常，并将监控定时器等元件复位。通信服务阶段，PLC与计算机、触摸屏、变频器等带CPU的智能装置进行通信。输入采样阶段，PLC一次性读取外部信号，并存入到输入映象寄存器中，在某个扫描周期中，即使外部信号改变，输入映象寄存器中的数据在当前周期也不会改变，只有当进入下一周期后才会发生改变。程序执行阶段，PLC按照从上到下、从左到右的顺序依次扫描程序，调取输入映象寄存器和输出映象寄存器中的数据进行计算，并将运算结果存入到输入映象寄存器中。输出刷新阶段，即PLC将元素映像寄存器中的元件状态全部输出到外部电路，来驱动负载，每个扫描周期输出一次元件状态，新的数据会将原有的数据全部覆盖。

3 PLC自动化控制系统应用领域

PLC自动化控制系统广泛应用于工业生产中，目前使用的PLC品种繁多，现场安装有的集中在控制室，也有的被分散在生产车间的设备上。PLC具有较好的抗干扰能力，可以直接安装在恶劣的工业环境中，并能够实现稳定、可靠的运行。其主要应用于以下几种应用领域。

3.1 开关量逻辑控制

PLC是专门应用于工业环境中的计算机。PLC取代了传统的继电器接触器控制系统，实现开关量逻辑控制，顺序控制，这是PLC最基本的控制领域，PLC自动化控制系统能够进行逻辑控制活动，可以控制单台设备，也可以同时控制多台设备，比如注塑机，印刷机，各种机床，自动化生产线等。

3.2 模拟量控制

在工业生产中，需要处理很多连续变化的数据，如温度、压力、速度和流量等。PLC中使用模拟量控制模块，即A/D和D/A转换模块和比例积分微分算法（即PID算法），来处理模拟量，从而实现闭环控制功能。在工业生产过程中，不但实现了全程控制，更有效提高了控制数据的精准度。这种过程控制广泛应用于冶金，石油，化工，锅炉等领域。

3.3 运动控制

圆周运动和直线运动的定位控制都可以用PLC来实现。目前通常使用可驱动步进电机或伺服电机等专用运动控制模块来实现运动控制。根据机械运动特性，PLC还可以通过对脉冲量的控制来实现机械的运动控制，其原理是用PLC向步进电机的绕组发出脉冲。由于脉冲量控制时，其位移量非常小，便有效提高了PLC运动控制的精确度。

3.4 数据处理

PLC可以实现数学运算，数据传送，数据转换，排序，查表、位操作等，也可以对信息进行收集、处理、比较等，还可以把数据传送到其他智能装置，或打印制表。数据多用于柔性制造、造纸、食品加工等大型控制系统中。

3.5 通信及联网

PLC与PLC之间可以通信，也可以和变频器、触摸屏、打印机等智能设备通信。PLC可以通过网口组成工业以太网络，也可以通过串口组成现场总线，这使PLC远程控制的能力增强，体现了PLC在大型控制系统中的重要性。

4 PLC自动化控制系统发展前景

4.1 软硬件标准化

由于PLC种类繁多，各个厂商软硬件并不开放，致使PLC的各种模块不能通用，编程语言差异较大，兼容性差，严重限制了PLC的发展。至此国际电工委员会组成工作组展开了对PLC国际标准的制定工作，为PLC的发展提供了标准化的框架与方向。在此背景下，很多厂商都使用了与IEC61131系列标准相符的指令系统。

4.2 人机界面更优化

PLC的软件性能得到大幅提高，大部分的品牌都有自己的平台和软件，降低开发成本，明显提升了PLC自动化控制系统的能力，目前，应用最广泛的模式就是PLC+网络+IPC+CRT的模式。

4.3 编程工具与编程语言多样化

随着PLC控制技术的不断发展，其编程工具和编程语言也向着多样化发展。除了具有基本的语句表、功能图、梯形图等标称语言，也可以利用组态软件，使编程简单化，大大降低了PLC系统的开发和使用难度。

4.4 网络通信功能增强

PLC的通信能力和网络化是重要的发展方向。PLC可以通过模块与以太网、计算机等组成自动化控制系统。目前应用较为广泛的现场总线有CAN、WorldFI、Profibus 等。通过网络通信技术、图形显示技术和计算机信息处理技术与PLC控制系统的组合应用，很好地满足了现代化工业生产中的复杂控制要求。很多厂商在原有RS232/422/485接口的基础上，新增了其他通讯接口，有利于架构一体化网络系统。

4.5 模块功能性更强

PLC的模块功能向着多样化发展，如远程I/O模块、语言处理模块、模糊控制模块、计算模块、数控模块、高速计数模块、模拟量I/O模块、闭环控制模块、快速响应模块、位置控制模块、通信模块等，使PLC在人机对话、分辨率、实时性精度等方面的功能得到提高。

5 结语

在自动化技术和计算机技术不断改进和革新的大背景下，PLC自动化控制系统具有编程简单、可靠性高、配置灵活、面向用户和生产过程的优势，广泛应用于现代工业中，并成为了现代工业生产控制的重要支柱。

参考文献

plc控制系统篇（2）

自我国改革开放之后，经济与科学技术的发展，为人们的生活提供了很大的便利。由于城市用地的紧张，各类高层建筑拔地而起，作为唯一的运输设备，电梯已经成为人们长久依赖的出行工具。电梯不仅提升了建筑空间的利用效率，还方便了广大住户的出行。但是，传统的电梯布线程序复杂，经常会引发故障，由于其体积过大，导致修复困难，无法确保电梯安全、顺利运行。因此，电梯系统的设计问题已经成为建筑行业亟待研究、解决的问题。

PLC系统具有强大的功能，将传统系统中复杂的控制线路变得容易操作，布线程序更加精简，不仅如此，还可同计算机进行有效的连接，在解决了传统电梯控制系统中的弊端之后，还可确保电梯运行的可靠性与安全性。因此，PLC电梯控制系统被广泛应用于各大高层建筑领域，具有非凡的发展潜力。本文从多个角度探讨了PLC电梯控制系统的优势与特点，以期为电梯设计领域提供有效的参考与借鉴。

1.PLC 的相关概念分析

所谓的PLC，从专业的角度来看，是一种以微处理机为基础而设计出的一种新型的自动化、数字化控制系统，业内人士将其称之为编程控制器。PLC主要由电源部件、中央处理器、输出接口部件、输入接口部件组合而成。PLC系统具有一定的应用优势，因此广受建筑行业的喜爱与青睐。纵观电梯行业的发展史，我们不难发现，PLC系统备受各界人士的瞩目，随着集成电路及通信技术的长足发展，PLC系统被广泛应用于电梯行业中。采用PLC系统，具有提升电梯运行可靠性、安全性，投资小等优势，所以，其发展潜力巨大。在电梯的运营及最初设计环节，都应给予控制系统这一问题高度关注，因为对于整个电梯而言，控制系统具有决定性的作用。传统的电梯控制系统缺陷极多，譬如说：缺乏可靠性、安全性；容易发生故障且接线程序较为复杂等，这些对系统的运行均会产生负面影响。PLC系统灵活性较高、编程较为简单，降低了故障的发生几率，保证电梯安全、可靠运行，有效解决了传统控制系统中的存在的问题。

2.电梯PLC 的设计思路探讨

2.1电梯PLC系统的设计思路

电梯能否正常运行一般取决于自身的控制系统。因此，在最初的设计阶段，应选择与电梯运行特点相符的PLC系统。PLC是保证电梯系统技术、质量的关键性因素，因此，设计人员应给予其高度重视。一般而言，电梯控制系统是由层站召唤系统、指令系统、电视监控以及电梯控制系统组合而成。在设计电梯控制系统时，明确PLC设计思路是首要工作，按照熊设计要求及相关使用要求进行I /O 接口的分配，随后，来绘制I /O 端子接线图、编制选定PLC系统的I /O 接口分配表，最终设计成专业性、系统性、安全性较强的电梯控制软件。

2.2电梯控制系统的软件开发研究

在具体的开发环节，设计师在编制程序时，一般选择数据比较方法，不仅操作简单，还便于人们的理解。即便是编写几十层高的电梯系统，仍然会采用最精简的程序。在编制电梯开关门控制程序时，应实现到达目的站自动开门、无司机状态自动开门、电梯手动开门与关门等几个功能。在编制电梯系统程序的具体过程中，应充分考虑电梯的运营及安全状况，来选定电梯最终的运行方向，譬如说：在电梯内有司机的情况下，应以电梯所在的方位作为运行方向；在电梯内没有司机的情况下，应按照所处的位置作为运行方向。上述问题均是在开发电梯控制系统过程中设计师应给予高度关注的，从而确保系统安全、可靠运行。

3.电梯PLC 控制系统设计的主要方式分析

3.1信号控制系统

在PLC系统中，电梯信号控制系统基本上均由PLC软件对其进行处理与控制的。历经长时间的发展与应用，PLC控制系统已经代替了传统的机械选层器与继电器设备，增强了电梯运行的可靠性与安全性，降低了引发故障的几率。因此，PLC控制系统广受电梯行业的喜爱与青睐。

3.2拖动控制系统

一般具有交流拖动方式与直流拖动方式两个类型。PLC系统无需作出太大的变动，工作过程的反馈信息与拖动控制情况直接传送至PLC，随后再通过PLC发出拖动或控制信号。现阶段，随着变频器的出现，很多高层建筑均安设了交流调速的电梯，一般涵盖两种形式，即为半闭环控制与全闭环控制。在电梯运行过程中，PLC首先传送给变频器换速信号，随后由变频器来控制主拖动电路，最终完成调速目标。这样的方式不仅便于操作、简单实用，还确保了系统运行的可靠性与安全性。

4.电梯PLC 控制的主要优势探讨

现阶段，业内常见的电梯控制有三种形式，即为微型计算机控制、PLC控制与继电器控制。相对于微型计算机与继电器控制来说，PLC电梯控制系统具有一定的优势，其自动化水平较高，且使用时间较长，提高系统运行的安全性与可靠性。不仅如此，PLC软件的扩展性也较强，不论是小型电梯，还是大型电梯，都可以应用PLC电梯控制系统。

5.结语

现阶段，随着经济水平及科学技术的发展与进步，促使国内的高层建筑越来越多，增加了人们对电梯的需求。通过合理应用PLC控制系统，在确保电梯稳定、可靠、安全运行的同时，还收获了较好的经济效果。并与当前国家推行的绿色、环保发展主题相符，可见其发展潜力巨大。

plc控制系统篇（3）

0.引言

PLC控制系统是一种广泛应用于工矿企业单位、满足于实时控制要求的专用计算机系统。它的工作原理是靠存储程序、执行指令进行信息交换处理，实现外部输入信号到输出信号的转换，驱动各种类型的外部设备进行工作的自动控制系统。PLC控制系统大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元，集控制、通讯、监测为一体。要实现PLC控制系统安全可靠的工作，对PLC控制系统要尽可能降低雷电带来的损失，就必须采取系统的、综合的防雷措施。

1.PLC控制系统的防雷措施

根据瞬间过电压产生、危害途径等特点，本文从配电系统防雷、控制系统网络线路、输入输出设备防雷、构筑物防雷和合理接地等几个方面论述了PLC控制系统的防雷措施。

1.1配电系统的防雷

当雷击输电线或雷闪放电在输电线附近时，都将在输电线路上形成雷电冲击波，其能量主要集中在工频至几百赫的低端，容易与工频回路涡合。雷电冲击波从配电线路进入PLC控制系统的电源模块以及从配电线路感应到同一电缆沟内的自控网络线上进入PLC控制系统的通讯模块的几率比从天馈线和信号线路进入的要高得多。因此配电线路的防雷是控制系统防雷的重要部份。

一般的配电系统在高、低压进线都已安装有阀型避雷器、氧化锌避雷器等避雷装置，但PLC的电源机盘仍会遭受雷击而损坏。这是因为这些措施的保护对象是电气设备，而PLC控制设备耐过压能力低，同时，这些避雷器启动电压高而且有些有较大的分散电容存在，与设备负载之间成为分流的关系，从而使加在PLC控制设备上的残压较高，至少高于避雷装置的启动电压，一般为峰值2～2.5倍（单相残压不低于800V），极易造成PLC控制设备损坏。同时大型设备启停产生的操作过电压也是危害PLC控制系统的重要原因之一。由上述，用单一的器件或单级保护很难满足PLC控制设备对电源的要求，所以对电源防雷应采取多级保护措施，具体级数根据各自实际情况而定。如图所示为一典型PLC控制系统采用的三级保护方案（原有的高压避雷器保留）。

第一级在变压器二次侧，主要泄放外线等产生的过电压，其雷通量大，启动电压高（900-1800V）。第二级在各控制站PLC专用隔离变压器前，主要泄放第一级残压、配电线路上感应出的过电压和其它用电设备的操作过电压、其电流通量居中，启动电压居中（470-1800V）。隔离变压器的安装非常重要，它能有效抑制各种电磁干扰，对雷电波同样有效。末级在PLC专用电源模板前，主要泄放前面的残压，完全可达到嵌位输出，其残压低，响应时间快。

1.2通讯线、天馈线、输入输出设备防雷

PLC控制系统通讯线一般都采用特制屏蔽双绞线，并且一般在安装时都是采取穿管直埋（或电缆沟）铺设，所以雷电在此处的感应电压不高（1KV～2KV）。但由于其直接进入PLC或计算机通讯口这一薄弱环节（正常电压一般为正负5V，12V，24V，48V等），故损害也很大。计算机数据交换或通讯频率是从直流到几十兆赫兹（据系统而定），在选用避雷器件时一般都不采用氧化物避雷器，因为它的分布电容大、对高频损耗大，除非对之进行特殊处理。选用避雷器时还应以通讯电平和频率或速率来确定，对于比较高频的讯号便需要特殊设计的防雷器以确保其阻抗与该系统对应，否则会有信号反射的现象。避雷器应靠近通讯接口处安装（减小反射损耗）。

而对于PLC的I/O模板、仪表、传感器等设备，应根据各种设备的具体情况，按设备的电压等级配置，其工作电压以安装在电路中部件的额定电压为准。防止线路在受感应雷的影响，形成过电压或电流，造成设备损坏。除了安装相应避雷器，有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路、电源线、信号线、通信线、馈线的情况采取屏蔽措施。网络通讯线路避雷的最好方法当然是采用光纤网络。

1.3控制站构筑物的防雷

PLC控制系统的总控站是控制和信息中心，集中了很多的计算机设备、通讯设备、仪器仪表，大多数还有电台和天馈线，是整体生产监控、调度中心，在装修中大量采用了铝、铁等金属材料，所以对防雷的要求就更高一些，其目的是要形成均压等电位屏蔽措施。控制站所在构筑物应安装避雷带、避雷网，只安装避雷针效果不好，特别是在构筑物高度低、地势空旷、临近水源的地方，极易遭受各方向的各种形式的雷击。雷电的危害途径主要通过感应而进入自控系统，所以避雷针、带、网的引下线应尽量多设几条，使雷电电流有更多的分流途径，以减小每条线上的泄放电流量从而降低感应能量。室内计算机、PLC控制系统要尽量置于远离避雷设备的导地金属体。

1.4合理接地

防雷的最终目的是“泄放”雷电电流，因而对防雷设备的“接地”切不可掉以轻心。一般接地主要有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地。如这三种接地配置不合理，极易在雷击时通过接地网对控制系统造成反击从而对设备造成损坏。

PLC控制系统是一个特殊用电系统，它包括以下几种接地：系统工作地（小于4欧），直流工作地（信号屏蔽地、逻辑地等小于2欧），安全保护地（小于2欧）。在安装时难以分开（特别是对PLC系统），对PLC系统采用联合接地较好。接地电阻取最小值，至少小于2欧。

地网分开设置时应注意避免地网之间的闪络。雷击时，会在地网及附近导体中产生很高电位，地网分开，则可能造成接闪接地体向其它接地体闪络。所以，地网之间的距离当涉及自控系统接地时应大于10M。在接地线引入室内时，若与其它地网距离太近，可局部采取既绝缘又屏蔽的措施。

2.结束语

由于计算机、PLC系统大量采用大规模CMOS集成电路和分散控制用的CPU单元，使其对瞬间过电压承受能力大幅度减弱，同时控制系统各种线路伸入到工厂的各种环境之中，采用任何一种单一的防雷器件都难以保证其安全，必须采取综合防护的措施，对症下药，将各类可能引起雷害的因素排除，才能将雷害减少至最低限。

【参考文献】

[1]李根荣.PLC控制系统的防雷设计与保护[J].南方金属，2011，（2）：54-56.

[2]贾沛，李明军.PLC控制系统的雷电防护[J].机电信息，2011，（5）：207-208.

plc控制系统篇（4）

农业从古至今一直是我国经济基础，在国家发展中占有重要的地位。随着人们生活水平的提高，人们对农作物的生命期、品种都有了更高的要求，如四季能吃到绿色菜以及买到想要品种的鲜花。因此温室现在越建越多，建温室的重要保证参数就是植物的生长要素，即光、温度、湿度和CO2，本论文就是论述如何用PLC技术对温室进行控制。

一、确定控制系统方案

（一）控制对象

1.温度

植物生长的温度是在一个范围内，虽然最适宜温度植物长得很快，但是往往因为消耗有机物太多，会出现长的细长现象。控制系统的控制温度范围要略低于植物最适宜温度。

2.湿度

空气的湿度太大会造成之无病虫害，但是要保证空气湿度低的同时要有充足的水分由土壤供给植物。

3.光照

植物生长需要光照，这样才能进行光合作用，不同植物的光补偿点不同，因此事宜温度范围也不同，同时人们可以控制光照时间和强度来控制植物的生长速度。

4.CO2

植物生长需要光合作用，光合作用需要的一个物质是CO2，植物的光合作用随着CO2的浓度增大而增强，但是浓度过高反而会抑制植物光合作用，因此二氧化碳浓度的控制范围要与农作物相适应。

（二）PLC控制系统

PLC是可编程逻辑控制器，它可以通过编程方式完成传统的继电器-接触器的逻辑控制，PLC的控制系统性能稳定，价格便宜，开发容易，性价比高，缺点就是人机交流困难。

（三）控制系统的方案确定

本控制系统方案为各参数的自动控制，当传感器检测的温湿度、光照以及CO2超过范围时，PLC控制系统会发出指令，控制执行机构如天窗的电动机等动作，使温室参数达到用户要求。

二、控制系统软硬件设计

（一）控制要求

随时检测控制对象温湿度、CO2浓度和光照参数，并保证参数在控制范围内。控制系统设计流程如图1所示。

（二）硬件设计

1.根据控制系统输入输出的点数，对PLC型号进行选择

（1）PLC开关量点数确定

（2）根据PLC开关量点数确定PLC型号

由上表可得输出点13个，输入点14个，考虑到应有输入输出端子的余量，选择S7-200cpu226型，其有24/16个I/O口。

2.模拟量模块的选型

对于温湿度、CO2和光强传感器都输出模拟信号，需要PLC扩展模拟量模块。温湿度传感器分别要在温室的上下南北四处检测，因此输入10路模拟量信号，因此选择EM235模块3个（此模块4AI/1AO）。

3.温湿度、光照以及CO2检测元件选型

选择HMD40温度传感器，Poi88-c光强传感器，TGS4160型CO2传感器以及A1203型湿度传感器。

4.进行电路设计

控制电路简图如图2所示，主电路同传统继电器-接触器电路。

（三）软件设计

以光照的控制为例，比较光照传感器的值，如果超过上限，则打开遮光帘，如果在范围内，则遮光装备动作不变，低于下限值收起遮光装备并且打开光照灯。

最后，要进行整机调试。调试时先启动控制电路，断开主电路，等确定程序和控制电路无误后，在进行整机调试。

plc控制系统篇（5）

二、完善PLC自动化控制系统的优化设计

1.完善PLC自动化控制系统的硬件设计

(1)完善PLC控制系统的输入电路设计

通常情况下，PLC自动化控制系统的输入电源供电电压要保持在AC85-240V之间，这种供电电源适用于各种范围，所以一般都会采用这种电源。可是，外界环境会给电源带来一定的干扰，所以我们要在电源上装置电源净化原件是非常有必要的，在电源净化原件中最重要的是段元滤波器和隔离变压器两种，在对隔离变压器使用时可以将双层隔离技术运用其中，能够通过屏蔽层将高低频脉冲干扰有效降低。在设计输入电源时，一般都会应用DC24V的输入电源，可是电源中入关有负载，就要重点关注电源的容量，还要做好一定的电源短路预防工作，在遇到紧急短路事件时能够保证系统的正常运作。此外，输入电源的容量一般情况下都会超出输入功率两倍，所以在电源设计时要在合适的位置装置熔丝，以此保证电源线路的安全性和可靠性。

(2)完善PLC控制系统的输出电路设计

在对输出电路进行设计时，必须根据对基本生产工艺要求的了解保证有关电路设计工作的合理性，在这之中输出电路需要的指示灯和变频器的控制和调节必须通过晶体管才能够输出，尤其是超高频率的PLC控制系统，更是离不开晶体管作为支柱。如果出现频率过低的现象，我们首要选择是对继电器进行输出，继电器不但有简单的设计，而且还能够有效提高系统的负载能力。针对存在输出带电磁线圈的输出电路，为了避免出现电流之间出现冲击，在进行设计时要在直流感性负载周边安装续流二极管，只有这样才能将浪涌电流吸收，有效的保护PLC不受损坏。

(3)完善PLC控制系统的抗干扰设计

对于PLC控制系统的抗干扰进行设计时，通常会使用三种抗干扰方式：即隔离、屏蔽和布线。首先是隔离方式。将干扰解决的最直接方法就是隔离，因为在PLC自动化控制系统中存在的高频干扰都是经过原副边绕组间存在的电容耦合形成的，所以对高频干扰进行隔离时要采用1:1超隔离变压器，这样更好的实现抗干扰目的；其次是屏蔽，屏蔽主要是将干扰源转播途径有效掐断的一种抗干扰方法，在PLC系统中可以将屏蔽安装在金属柜中，因为金属柜有很好的对静电和磁场屏蔽的功能；最后是布线。在抗干扰方法中是非常重要的分散干扰方式，如，对原有的强电动力线路和弱点信号线实行分离布线，能够更好的抵御干扰。

2.PLC控制系统的软件设计改良

PLC的设计工作一定要软件、硬件两手抓，双管齐下。其中在对软件进行设计时，要参照有关规定完成工艺流程图转变为梯形图的工作，在这过程中关系到PLC的应用。在对控制工程进行应用时，完善的软件设计思想具有至关重要的影响力，良好的软件设计能够为工程技术人员提供很大的便捷，让工程技术人员更好的掌握了解设计，在日常系统维护和调节上也更加方面。再生产过程中控制要求的复杂程度大不相同，所以可根据结构形式将其分为基础程序和模块化程序。其中可以将基础程序视为独立个体，监管空竹生产工艺过程，还可以当作组合模块结构中的单元程序。所谓模块化程序设计，就是将一个整体的控制目标程序划分为多个具备明确子任务的程序模块，并分别进行编写和调节，最终结合成一个完整的任务程序。模块化程序设计的思想和方法在对系统软件设计时能够发挥极重要的作用。

plc控制系统篇（6）

PLC控制系统是基于现场总线技术、完全开放，采用先进的软硬件技术，结构灵活、安全可靠、安装便利、维护简单、大幅度节约使用成本，满足各种中小规模过程控制、顺序逻辑控制和数据采集任务需求的控制和检测系统，它广泛用于制造业生产线流程中各种工序的程序控制及电气智能化自动控制和变频节能控制。要实现PLC系统控制，必须经过PLC系统控制柜的电装、下位机逻辑编程组态、上位机组态画面的绘制、工控机与PLC的通讯、调试这四大步骤。其中PLC系统控制柜的电装是实现PLC控制系统的第一步，电装的最终结果，不仅关系到PLC控制系统硬件之间的通讯，而且关系整个PLC控制系统的正常运行。因此高质量、高标准的完成PLC系统控制柜的电装，在实现PLC系统控制的所有过程中，有着举足轻重的地位。现对直罗-富县PLC系统控制柜电装技术叙述如下：

一、电装技术流程

能够高质量的完成PLC系统控制柜电装，就必须要有一个详细的系统规划。整个PLC系统控制柜电装大致分成了十个流程：①根据PLC系统硬件配置绘制控制柜接线图②制定柜内装配方案，编制材料需用计划③柜内背板进行布局④制安端子排⑤安装硬件和附件⑥进行柜内配线⑦检查柜内接线情况⑧连接网线、同轴电缆与分支器、冗余光纤⑨安装盘柜接地⑩上电调试。

二、主要施工技术

1.绘制PLC控制柜接线图

要绘制好PLC控制柜就必须先搞清楚控制柜的组成。PLC控制柜一般主要由空开、PLC、24VDC的电源、工业以太网交换机、继电器、浪涌保护器、接线端子、配线槽组成。

根据工程需求确定好盘柜内的元件配置，就可以绘制接线图。绘制的过程中主要有以下几个步骤：首先要了解电器元配件和PLC卡件的安装尺寸和安装要求，并进行一个合理布局，保证做到PLC卡件和其他电器元配件在盘柜正面，接线端子排在盘柜背面的要求，实现控制柜美观、实用的目的；其次根据电气元配件厂家提供的电气原理图，设计出电源、空开接线图；根据PLC厂家提供的原理图，绘制出PLC模块接线图；再根据工程包括的所有模拟量输入/输出信号与数字量输入/输出信号，绘制出外部端子接线图；最后在绘制出接地端子接线图；整个接线图应能准确、完整、清晰地反映系统中全部电器元配件与PLC相互间的连接关系，应能正确指导、规范后期电装施工。最后反复检查，调整修正错误，确保万无一失后，完成控制柜接线图。

2.确定装配方案，制作背板

当PLC控制柜接线图绘制完成且所有硬件及控制柜到货后，就可以确定装配方案，制作背板。

装配方案主要是根据绘制的控制柜布置图，正面确定出PLC与配线槽以及其他电器原配件与配线槽之间的间距，背面确定出端子排与配线槽之间的间距；前后背板跨接线穿线孔的大小、方位的过程。其中在确定装配方案时要注意为了保证美观，背板最上端与硬件设备要根据实际情况留出80~100mm的间距，最下端与端子排要预留出大于350mm的距离，便于更换端子排且方便接线。PLC卡件与配线槽直线距离应保持在60~70mm之间，才能满足接线方便快捷；其他载流元件与配线槽直线距离应保持在30~40mm之间，中间继电器和其他元件与配线槽直线距离保证在20~30mm之间，而控制端子排与线槽直线距离应保持在20~30mm之间，动力端子排与线槽直线距离应保持30~40mm之间，才能满足接线方便快捷。前后背板跨接线穿线孔应布置在需跨接线的配线槽上，穿线孔的公称直径应根据实际情况固定在Ф40~50之间，以保证方便跨接线和控制柜的整体美观。

当制定完成装配方案后，就可以将整个控制柜的装配布置用铅笔勾勒在前后背板上，如果合适，开始下一步制作背板、安装硬件；如果不合适，重新对装配方案中的间距进行调整，直到合适为止。制作背板时，要注意有防震要求的电器元件应增加减震装置，其紧固螺栓应采取防松措施；紧固件应采用镀锌制品，螺栓规格应选配适当；电器元配件和PLC卡件以及端子排的固定应牢固、平稳；线槽和端子排导轨应平整、无扭曲变形，内壁应光滑、无毛刺，连接应连续无间断；每节线槽和端子排的固定点不应少于两个，在转角、分支处和端部均应有固定点，并紧贴背板面固定；固定或连接线槽和端子排的螺钉或其他紧固件，紧固后其端部应与线槽和端子排内表面光滑相接。线槽、端子排敷设应平直整齐，水平或垂直允许偏差为其长度的2‰；端子排的始端必须装可标出单元名称的标记端子；同一端子排不同安装单位间也要装标记端子，以便分隔；每一安装单位的端子排的端子都要有标号，字迹必须端正清楚；端子排必须贴上顺序号，若不能贴顺序号的必须每隔5档用记号笔涂上记号，以便查对。

3.柜内配线，检查接线

柜内配线是整个电装过程中十分重要的一步，控制柜整体配线分配是否合理、清晰直接关系到后期调试的进程。柜内配线过程首先应根据绘制的控制柜接线图，用打号机将控制柜所有端子对应的线号一一打出，线号印记向外并防止其脱落，线号管号码的印字方向为“从左向右，从下向上”。其次是柜内配线最重要的一步-对柜内配线进行约定。因为对整个柜内的配线约定，是后期保证高效、规范的进行配线关键。

当整个控制柜的配线完成约定后，就可以按照接线图开始进行接线了。接线时，剥除导线绝缘应采用专用剥线工具，不得损伤线芯，也不得损伤未剥除的绝缘，切口应平整；连接导线端部一般应采用专用电线接头。当电器元器件是压板插入式时，使用扁针铜接头压接后再接入。当导线为单芯硬线则不能实用电线接头，而将线端作成环形接头后再接入；导线应严格按照接线图，正确地接到指定的端子排上，接线应排列整齐、清晰、美观，导线绝缘良好、无损伤；配带线号应遵循“互带对方端子号”的原则，线号应保证清晰。要按配线途径量线，正确落料。且两端做好记号或套上标记套，即按配线途径进行敷设。应做到横平竖直，层次清楚，用扎带捆扎时应注意形状美观，保持线束平直挺括，捆扎时扎带应锁紧，扎带锁头位置一般放在侧边上角处，扎带尾线留有3mm长为宜，也可将二次线敷设在专为配线用的塑料行线槽内，此时，只需将导线清理整齐而毋需捆扎。需要锡焊连接的焊缝应饱满，表面光滑。焊剂应无腐蚀性，焊接后应及时清除残余焊剂；当线束需穿过金属件时，金属件上一般要套橡皮圈加以防护，如防护有困难时，二次线束必须包以缠绕管。整个控制柜配线接线结束后，则必须要进行检查接线。首先应检查线端接头的制作质量，保证不存在虚接、漏接等状况，达到连接应牢固；检查线端标记的正确性及完整性；检查导线布线和捆扎的质量；用万用表对所有端子排导线进行通断、短路测试，务必保证所有导线通畅不短路。检查就绪后，将网线、同轴电缆与分支器、冗余光纤连接。

4.制安控制柜接地，上电调试

控制柜中的接地主要有三种：1.电器设备如电源的PE接地，这个在柜内配线时已经考虑；2.柜内铜排保护接地，主要是为了防止外部有传感器带过来的干扰信号，特别是模拟量信号，以及保证控制柜整体安全必须制作控制柜铜排接地；3.屏蔽线接地，屏蔽线接地主要是现场带屏蔽信号的电缆接地；这里所说的接地主要是柜内的铜排保护接地。

铜排的选用原则根椐PLC控制柜电源线总负载来选,可以适当放宽，接地铜排上接地螺丝最小螺纹直径为6mm。制安过程首先安装接地铜排，用绝缘子将接地铜排固定在控制柜上，然后用压上扁针铜接头的0.75mm2的黄绿BVR线将控制柜前后门与接地铜排连接，再用一根压上扁针铜接头的0.75mm2的黄绿BVR线将接地铜排与回流铜排连接。整个过程应注意接地铜排安装要牢固可靠，并均应设有弹簧垫圈或锁紧螺母，以防松动。接地铜排上的端子允许多根导线共用一绝缘子，但导线必须使用标准铜接头进行处理，且拧接紧密。

全部完成后，就可以进行上电调试，先检查所有电源回路电压，再检查控制电路动作情况。回路电压正常后，将测试程序下装置PLC控制系统中，测试柜内的所有通讯是否正常，所有的I/O通道是否通畅。整个过程结束后，最终给控制柜内所有的PLC卡件、电器原配件、空开电源贴上中文标签（尺寸为30mm*12mm），端子排贴上位号标签（尺寸为35mm*7mm），整个电装技术流程结束。

四、结束语

本文通过对PLC控制柜电装技术流程、电装技术所需耗材、电装技术所需工机具的总结，旨在提高电装质量和效率、完善规范电装施工方法，为今后公司发展电装人员提供参考。

plc控制系统篇（7）

引言

我们结合2300XP电铲原有控制系统的功能及安全稳定性要求较高的特征，选择PLC来对过去以传统继电器为主的2300XP电铲电气控制系统进行升级与改造。而利用PLC控制系统主要是按照可靠性和先进性的要求来确定的，PLC控制系统具有较强的稳定性，其抗干扰能力也相对更好，因为PLC运用了大规模集成电路技术，其生产制造过程也运用了严格的工艺技术，控制系统内部电路的可靠性较强。我们从PLC控制系统的机外电路而言，借助于PLC进行技术改造和过去2300XP继电器系统比起来，其设备元件的故障率将会得以极大的降低，维护和操作也更加方便。

1 原电气控制系统及存在问题

2300XP型电铲过去一直都是以继电器为核心的电气控制系统，在这一系统中其一个工作流程主要有挖掘、回转、卸载以及返回，将行走、回转、推压以及开斗等动作综合起来协调进行，各个环节通常都包括了两个或者以上的动作相互配合，而以继电器为主的控制系统一般存在下面的问题：一方面，系统中的中间继电器与时间继电器相对较多，开关接点较多，电气线路比较复杂，加之控制系统的常年运行，很多设备元件逐渐老化，很容易发生故障，对电铲的安全稳定作业产生影响；另一方面，2300XP电铲的设备元件如果需要更换，采购起来比较困难，维修维护的成本较高，对采矿的经济效益会产生一定的影响。因此我们应当积极的应用PLC对2300XP电铲进行技术改造，从而提升其安全可靠性能[1]。

2 改造方案分析

我们在对PLC控制器进行选型的过程中必须要结合2300XP电铲控制系统具体使用环境的情况，考虑到电铲控制系统对于可靠性以及安全性的要求。因此可选择SLC-300系列的PLC控制器，该系列控制器具备技术先进、稳定性高的特征，技术指标也与能够满足采矿作业要求，尤其是在进行振动、跌落等试验之后，获得的数据表明其适合应用于2300XP电铲改造。改造后的控制系统设置有PLC主站，同时也增设辅助柜远程I/O站、司机室远程I/O站、变流柜远程I/O站、RPC柜远程I/O站以及室远程I/O。这就在很大程度上让原有控制系统的电气线路变得更加简化，比如说司机室，PLC控制系统选择了远程I/O通讯方式，可以凭借一根或者两根通讯线便能够代替过去数十根控制线，极大的增强了系统的稳定性。2300XP电铲PLC系统在司机室与控制室都设置了触摸屏。操作人员能够通过触摸屏直接的观察电铲运行的相关数据信息，同时触摸屏上还能够显示报警指示以及故障记录，另外操作人员还能够通过它来对参数以及推压限位等进行设置，非常简便。触摸屏与PLC主站CPU利用DP+网络进行通讯。PLC主站以及远程I/O站一般利用RIO网络实现通讯，这些现代化的信息通信技术极大的对控制系统进行了简化，从而真正实现了模块化运行管理，在很大程度上增强了电铲PLC系统的可靠性，同时增加了较多新的功能。

3 功能设计

电铲控制系统进行改造之后，PLC系统能够对线路联锁、补偿电容器投切以及传动装置启停等动作进行有效的控制。PLC控制系统在远程I/O逻辑的辅助之下，利用总线对数字调速器下达给定信号，从而实现挖掘动作。借助于PLC控制系统自身的运算功能，2300XP电铲不但可以完全的实现过去的所有功能，同时也相应的增加了部分新功能[2]。

3.1 RPC自动投切

RPC通常是1/2组、1组、2组、固定组等电容器组构成的。对于容量方面，固定组和1/2组通常是300kV・A，而其余组基本相同，为450kV・A；对于补偿方式方面，固定组恒定投入，其余组的具体状态一般按照无功功率的实际需求呈现出不同的变化。因为1/2组容量基本等于其余独立控制组容量的二分之一，所以我们利用各种组合能够直接实现各个梯级的补偿容量。和过去的控制系统比起来，PLC控制下的RPC各个组别的投入顺序都具备轮换能力，按照其投入的作业时长和投入过程中电铲实际状态能够对容量相同的RPC各组实现自由切换，这样一来便能够有效的降低设备发生故障的几率。

3.2 卸料悬停控制

进行卸料操作时，当首台装料车撤回而第二台装料车尚未进入的时期，操作人员往往不会把电铲大臂放下，同时第二台装料车若进入视线范围，操作人员通常不会选择使用抱闸固定大臂。为更好的解决短期内的空中悬停问题，PLC控制系统能够提供卸料悬停功能，可以实现悬停状态下的计算机判断、悬停过程中设备的动作设置和退出机制。通过这样计算机自动控制的机制，可以明显的缩短停车再启动时间。

3.3 开斗转矩设定

开斗电动机通常负责装车作业过程中控制斗门的开合，以便于卸料，另外电铲在其他的作业流程中，开斗电动机同时要微微拉紧开斗钢丝绳，而在这两种情况之下都应当对开斗电动机进行转矩控制。直接驱动电动机的变频器通常采取速度偏差加转矩限幅的控制手段。因为铲斗自身的负荷量、矿石具体大小和形状等因素的干扰，或多或少的会对开斗作业的负载转矩产生影响，而上述因素都是处于不断变化中的，所以导致各次开斗状态下的负载转矩也并非为定值。控制系统能够存储各负载范围下的开斗负载转矩当成是预控值，再引入动态转矩给定，将二者相加得到的参数当成是转矩限幅给定。另外程序会根据速度环退饱和的实际情况和开斗作业情况，对附加动态转矩给定进行合理的修订。引入这样的算法能够确保各次卸料所进行的开斗动作不大于两次，同时还降低了钢丝绳被拉断的几率。

3.4 人机界面

操作人员能够通过触摸屏对驾驶室和控制柜的工控一体机进行直接访问，监控系统一般包括了主界面、故障诊断、参数设置以及帮助信息等。主界面能够直观的显示挖掘机具体状态、推压限位等参数，也可以提供用户登录以及I/O查询等功能，是其余各个界面的主要入口；调试监控可以让操作人员直接对仪表进行开关操作，显示电压电流、运行曲线等数据信息；故障诊断系统能够提供故障预警，便于我们对设备进行维护检修；参数设置页面，操作人员可以执行自动、RPC设置以及推压限位设置等动作，而在帮助信息中可以了解该系统的详细操作流程和系统概述信息[3]。

4 效益分析

对2300XP电铲进行PLC改造之后，因为改造后的系统人机界面更加友好，同时硬件线路清洗简明，原有系统内的继电器和其他各类复杂的连线基本都已经省掉，日常维护和检修工作变得更加便利，平均每个月的故障检修时间降低了五小时，其能够带来的经济效益约为每年八万元。

（1）首先进行控制系统改造的电铲会更换较多的备件，而这些备件可以留作后期改造的电铲继续使用，不需要再次进行采购，有效的降低设备维修成本。一台电铲更换下来的备件折合库存价值一般为70万元，能够在很大程度上减少库存成本。（2）进行PLC改造之后，2300XP电铲使用通用性较强的工控产品，能够实现备件库存的统一规范处理，且维修管理工作十分方便。（3）触摸屏显示能够非常直观的为操作人员指出故障点，计算机控制不但可以对电铲的实际运行状态实施监控和预警，同时还能够结合报警信息做出快速反应，在很大程度上减少了电铲故障的处理时间，有效提升了作业效率。

参考文献

plc控制系统篇（8）

为了实现生产工艺的控制要求,以提高生产效率和产品质量,在设计plc控制系统时要遵循以下原则:

1、 最大限度地满足被控对象的控制要求。

2、 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济,使用和维修方便。

3、 保证控制系统的安全、可靠。

4、 考虑到生产的发展和工艺的改进,应适当留有扩充余量。

plc控制系统的软件设计就是针对生产工艺要求的控制程序的设计,也就是常说的用户程序设计。用户程序的设计需要分析工艺过程,明确控制要求,列出输入输出分配表的基础上进行。

在实际的工作中,软件的实现方法有很多种,具体使用哪种方法,因人因控制对象而异,以下是几种常用的方法。

一、经验设计法

在一些典型的控制环节和电路的基础上,根据被控制对象对控制系统的具体要求,凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果,需要进行多次反复地调试和修改,增加一些辅助触点和中间编程元件。这种设计方法没有一个普遍的规律可遵循,即具有一定的试探性和随意性,最后得到的结果也不是唯一的,设计所用的时间、设计的质量与设计者经验验多少有关。

经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计时比较有效的,可以收到快速、简单的效果。但是,由于这种方法主要时依靠设计人员的经验进行设计,所以对设计人员的要求也比较高,特别时要求设计者有一定的实践经验,对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。对于比较复杂的系统,经验法一般设计周期长,不易掌握,系统交付使用后,维护困难。所以,经验法一般只适合于比较简单的或与某些典型系统相类似的控制系统的设计。

二、逻辑设计法

工业电气控制线路中,有不少都是通过继电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开,因此,用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路时完全可以的,plc的早期应用就是替代继电器控制系统,因此用逻辑设计方法同样也适用于plc应用程序的设计。当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后,实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后,甚至梯形程序也可以省略,可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。

用逻辑设计法设计plc应用程序的一般步骤如下:

1、列出执行元件动作节拍表

2、绘制电气控制系统的状态转移图;

3、进行系统的逻辑设计;

4、编写程序;

5、对程序检测、修改和完善。

三、顺序功能图法

顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图,然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序。在顺序功能图中,在实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始,步之间没有重叠。这是系统中大量复杂的连锁关系在步的转换中得以解决。而对于每一步的程序段,只需处理极其简单的逻辑关系。因而这种编程方法简单易学,规律性强。设计出的控制程序结构清晰、可读性好,程序的调试和运行也很方便,可以极大地提高工作效率。西门子s7-200 plc采用顺序功能图法设计时,可用顺序控制继电器(scr)指令、置位/复位(s/r)指令、移位寄存器(shrb)指令等实现编程。

顺序控制继电器(scr)指令是基于顺序功能图(sfc)的编程方式,专门用于编制顺序控制程序。使用它必须依据顺序功能图进行编程。顺序控制继电器指令的scr程序段对应于顺序功能图中的步,当顺序控制继电器s位的状态为“1”时,对应的scr段中被激活,即顺序功能图对应的步被激活,成为活动步,否则是非活动步。scr段中执行程序所完成的动作或命令对应着顺序功能图中该步相关的动作或命令。程序段的装换(scrt)指令相当于实施了顺序功能图中的转换功能。由于plc周期循环扫描执行程序,编制程序时各scr段只要按顺功能图有序地排列,各scr段活动状态的进展就能完全按照顺序功能图中有向连线规定的方向进行。

依据顺序功能图用置位/复位(s/r)指令编制顺序控制程序。用置位/复位(s/r)指令编制顺序控制程序时,使内部标志位继电器与顺序功能图中的步骤建立对应关系。通过置位/复位(s/r)指令,使其某标志位继电器置位或复位,从而达到使相应步的激活和失励的目的。

现以4台电动机的顺序启动为例说明用移位寄存器(shrb)指令来编制顺序控制程序,启动的顺序为m1m2m3m4,顺序启动的实践间隔为30s,启动后进行正常运行,直到停车。顺序功能图如下所示。

控制系统设计的难易程度因控制任务而异,也因人而异。对于经验丰富的工程技术人员来说,在长时间的专业工作中,受到过各种各样的磨练,积累了许多经验,除了一般的编程方法外,更有自己的编程技巧和方法,可采用经验法。但不管采用哪种方法,平时多注意积累和总结时很重要的。

在程序设计时,除了i/o地址列表外,有时还要把在程序中用到的中间继电器(m)、定时器(t)、计数器(c)和存储单元(v)及它们的作用或功能列写出来,以便编写程序和阅读程序。在编程语言的选择上,用梯形图编程还是用语言表编程或使用功能图编程,这主要取决于以下几点:

1、有些plc使用梯形图编程不是很方便,则可以使用语句表编程,但是梯形图总比语句表直观;

2、经验丰富的人员可以使用语句表直接编程,就像使用汇编语言一样;

plc控制系统篇（9）

目

录

中文摘要(关键词）

英文摘要(关键词）

0引言

1系统设计

2

………略

2软件部分

6

………略

3部分程序代码

6

………略

4结束语

9

5总结

9

参考文献

9

：5000多字

有中英文摘要、参考文献

plc控制系统篇（10）

1.1PLC的抵抗干扰能力较强

大规模的集成电路设计技术应用到PLC的设计中，同时在内部的电路结构中加入了最前沿的抗干扰技术，以及在生产工艺方面也考虑到了干扰因素同时也加入了抗干扰技术，PLC设计中装载了具有自动监测报警功能的设备元件，假如某一设备发生故障就会出发报警功能。由于上述的这些特点，PLC在抗干扰方面相比传统的继电器技术具有很高的抗干扰能力，在复杂多变的电气自动化环境具有更好的适应性。在可编写软件的应用中，技术人员可以根据实际环境和需求对设备进行自动诊断程序的编写，这样可以使PLC之外的其他相关设备和电路具备有自我保护的功能特点。

1.2PLC具有维护与改造简单、方便的特点

为了减少设备的外在接线，可以在PLC系统的设计中使用存储逻辑来替换传统的接线逻辑的方法进行解决，同时在控制系统设计和构造的时间方面可以做到一定程度上的减少，并且给以后的后期维护提供了很大的方便性，PLC的控制程序很容易进行修改和编写，这样可以更加满足各种实际生产的要求。在不同的环境中PLC都可以直接进行运行，设备中的各种指示灯可以为用户的实时监测和监控以及故障的排查和寻找提供了很大的方便，大大的节约了故障处理的时间。

2基于可编程控制器自动化（PLC）的应用

2.1开关量控制方式基于PLC的应用

基于PLC的开关量控制方式在电气自动化中的应用较为广泛，也是一种较为基础的控制形式。PLC自动化控制的运用不仅使逻辑控制得到实现，而且在顺序控制上也得到实现。因此，传统的继电器运用被PLC替代，PLC控制系统不仅能对单一设备进行控制，而且还能对整条自动化流水线和整套设备机组进行控制。

2.2控制模拟量基于PLC的应用

基于PLC的控制模拟量控制方式在实际应用中体现很多方面诸如：温度、压强、液位、湿度、流速等一些指标进行控制并输出模拟量。基于PLC的自动化控制技术可以将这一系列的控制指标进行A/D和D/A的转换使其模拟化实现真正的可被跟踪和记录，进而能实现可编程器实时监控和分析这一系列的模拟量。

2.3集中式控制设计基于PLC的应用

集中式控制方式主要是利用一台功能强大的PLC自动化控制监视系统，可以对多设备进行“中央集中式”的自动化控制模式。在这样的一个控制系统中，每个设备之间联系、监控等关系都是由一台中央PLC控制系统来完成的。因此，集中式控制方式相比其他的控制系统显得更加方便，而且成本也相对更低。但是集中式控制方式具有自身的缺点是：如果其中一个受控设备出现问题和故障，都需要停止中央PLC的控制来完成，因而其他需要受到中央PLC控制的设备就不能够正常的工作。

2.4分散控制系统设计基于PLC的应用

基于PLC的分散控制系统运用中，每一个PLC对应控制着一个受控对象，在实际的生产应用中，分散控制系统主要运用在有多台受控设备的生产线。由于分散控制系统的特点，每一个受控对象都只能够受到自身PLC的控制，进而可以避免出现当一台设备出现问题或故障时其他设备不能正常工作的情况。

3在自动化控制系统的存在的问题

3.1系统硬件方面存在的问题

由系统硬件方面所引发的问题主要体现以下三个方面：

3.1.1生物环境危害方面，主要指的是整个环境之中存在着能够对系统正常运行所能造成威胁的生物危险源。

3.1.2化学环境危害方面，主要指的是一些化学污染可能对控制系统的设备造成一定程度的腐蚀，在实际应用中，具备有自动化控制系统进行生产和制造的工业，一般都存在着化学污染的问题，同时大多数存在的风险隐患就是来自于化学污染，而且这些设备都很难避免污染源。

3.1.3物理危害方面，相比前面的两个方面理解相对比较容易，物理危害主要是大部分设备都应该引起注意的问题，主要体现在弹簧所能承受的压力超出负荷的范围、重物挤压设备、材料出现过热、疲劳或者衰老等问题。

3.2系统软件方面

存在的问题软件方面主要存在的问题主要体现在以下三个方面：

3.2.1在控制系统中，主要考虑杀毒软件是否安装，防火墙和其他保护软件等是否有必要安装。

plc控制系统篇（11）

一、前言

随着当今社会的不断发展和人民生活水平的不断提高，生产和生活中对电气自动化的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的方法，对议PLC在电气自动化中的运用进行分析就成为非常重要的手段。

二、浅析PLC

1、PLC的定义

PLC即可编程控制器，它是计算机技术领域的一个分支，服务于工业生产控制。PLC作为可编程序控制器，是以微处理器为基础，以互联网、现代通讯、计算机、自动控制等装置技术为主要保障的工业控制装置系统。它的基本结构包括有电源、存储器、输入输出接口、电路中央处理单元、功能模块及通信模块六个部分。它采用了可编程序的存储器，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，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

2、PLC的特点

总的来说，，体积较小且重量较轻的PLC具有以下几点优势：实用性较强，PLC可依据电气自动化控制系统规模和需求进行灵活、方便的组合，从而满足工业控制的不同要求，再者PLC强大的运算能力可有效实现数字化控制；使用便捷，因其接口设计简单，编程语言简明易懂，现场调试简单，自检功能强大，开发周期较短，故便于使用和维护；抗干扰能力较强，由于其集成电路采用的是高性能的抗干扰技术，且接地地点选择正确，接地系统相对完善，不仅可以适应恶劣的工作环境，而且有助于提供系统可靠性能。

3、PLC的工作原理

第一阶段，即输入采样阶段。在这个过程中，PLC通过扫描来读取所采样的数据，之后把这些数据存储到输入输出映像区中相应的单元。在将采样数据输入之后，转入至用户程序并继续执行输出刷新操作。在这一过程中，就算输入的数据状态发生变化，也不会改变映像区中的处理单元所接收的数据。

第二阶段即程序执行阶段。在程序被执行的过程中，PLC的对用户程序进行扫描执行顺序总是自上而下的，扫描时，按照固定的顺序和路线进行运算，扫描顺序也是由左至右，自上而下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电组合而成，进而得出准确的运算结果，并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。

第三阶段，系统输出刷新阶段。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中，系统的中央处理器会根据映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一阶段中的输出，才是可编程控制器所要完成的真正任务。

三、PLC技术运用趋势

在对PLC技术进行研究的过程中，相关人员要对PLC技术的抗干扰例不断提升，防止当前该技术在强电磁干扰的情况下出现控制失误或运行失误。当前PLC技术在一定程度上容易受到生产环境的影响，导致技术自动运行控制效果降低。除此之外，在对PLC技术进行研究的过程中，相关人员还要对该技术的设计、安装性能进行提升，对产品的创意进行研究。

四、PLC在电气自动化中的运用

1、用于顺序控制

顺序控制通常是由现场传感器、I/O站与主站层等三层网络结构所构成的，其中，主站层是由人机接口与PLC控制器共同组成，并设置于整个系统集控室中。在集控室当中，其主要是由PLC技术的控制系统所构成的，具有自动控制功能，不过也需要手动操作，对带联锁与解除联锁进行控制。主站层与I/O站间是通过光纤总线进行连接的，I/O站和现场传感器间是通过二次控制的电缆进行连接的。整个系统的程序是由多个功能模块与一个主程序的功能模块所组成的。企业工作人员能够在控制室中，通过PLC远程站完善系统功能，对其整个设备系统的运行工况进行控制与监视，可有效地实现整个钢厂系统的自动控制，甚至可实现无人值班，有效地提高了整个钢厂系统生产的可靠性与生产效率。

2、用于闭环控制

在钢铁系统自动化的控制中，经常要用到闭环控制方式来实现温度、压力、流量、速度等的连续变化的模拟量控制。当前新型的PLC也具有闭环控制功能，并且已十分成熟。各PLC生产厂家推出的PLC模块均提供了PID指令，可以实现PID控制，这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时只需设置一些参数，用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。

3、用于供水泵的控制

以钢铁厂恒压供水泵为例，其启动方式有三种自动启动、上位机手动启动和在现场控制箱手动启动。自动运行情况下，每台水泵根据累计运行时间的长短，在开机过程中由PLC控制单元的顺控模块选择运行时间累计短的为主泵、运行时间累计长的为备用泵。自动启动条件为水泵出口干管的压力下降到设定值时启动主泵，如果干管压力继续下降到整定值时，备用泵跟着启动，向干管打水。在上位机手动启动水泵，只需将欲启动水泵的控制开关打至“ON”位即可。而在现场就地控制箱上的手动启动只需首先将在现场就地控制箱上的控制方式选择开关打至“水泵手动”位后，操作欲启动水泵的启动和停止按钮，就能启动水泵。

4、用于开关量控制

随着PLC技术的不断发展，基于PLC技术的电气自动化系统被广泛运用在工业领域，例如钢铁企业系统中的开关量控制与顺序控制。钢铁企业的原控制系统多采用电磁型的继电器作为主要元件，不过此类控制系统因继电器中含大量的电磁设备，其触点比较多，众多机械触点降低了设备运行的可靠性，并且存在接线复杂及使用寿命低等问题，体积大占用了较大的空间。目前，PLC技术的运用，对开关量控制中的诸多问题进行了解决，尤其是PLC可靠性很高，控制断路器可靠性也很高，有效保证了钢厂开关设备的安全运行，控制高压断路器可以很好地执行正常手动分、合闸的操作，给出相应的指示信号；在其不能正常操作的时候，也可给出相应的指示信号；在正常分、合闸结束后，可自动地切断分、合闸间的回路；在事故发生时，其可以自动分闸，发出事故音响或者闪光信号，并具有闭锁功能。钢铁企业采取PLC技术控制后，对二次接线进行了简化，原繁琐逻辑电路与二次接线被PLC技术元件代替，原硬件参数调整由程序参数来设定，编制好符合相关要求的控制程序即可。

5、用于主泵的控制选择

主泵可以由PLC按各自的运行小时数来自动选择主泵或手动设定，在机组上位机上可以完成主用泵的选择方式的设定；当PLC重新启动后，将会默认主用泵。PLC将几台水泵的启动优先权输出到优先权选择继电器。PLC程序输出水泵的启动命令后与优先权继电器配合来选择启动相应的水泵。水泵的控制分PLC控制和常规控制。这两部分是相辅相成的，而且常规回路为PLC控制的补充，作为油泵控制的安全回路，即使在PLC故障灯特殊情况下，也能保证工业水的供给，提高了高炉、转炉等主流程设备运行的可靠性。

五、结束语

电气自动化系统作为电气工程项目施工的核心工作之一。提高PLC在电气自动化中的运用对电气自动化具有十分重要的作用。我们必须将科学的方法融合到电气自动化中的运用工作中。