plc控制系統(tǒng)精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇plc控制系統(tǒng)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：輻射電磁場(chǎng)（EMI）

1.概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，plc在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。自動(dòng)化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家用提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。

2.電磁干擾源及對(duì)系統(tǒng)的干擾

2.1 干擾源及干擾一般分類

影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即干擾源。

干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓迭加所形成。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。

2.2 PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源

2.2.1 來自空間的輻射干干擾

空間的輻射電磁場(chǎng)（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑：一是直接對(duì)PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；而是對(duì)PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。

2.2.2 來自系統(tǒng)外引線的干擾

主要通過電源和信號(hào)線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。

（1）來自電源的干擾

實(shí)踐證明，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多，筆者在某工程調(diào)試中遇到過，后更換隔離性能更高的PLC電源，問題才得到解決。

PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。

（2）來自信號(hào)線引入的干擾

與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。

（3）來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾

接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。

2.2.3 來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾

主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容，比較復(fù)雜，作為應(yīng)用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)。

3.PLC控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計(jì)

為了保證系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內(nèi)外電磁干擾，必須從設(shè)計(jì)階段開始便采取三個(gè)方面抑制措施：抑制干擾源；切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑；提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。這三點(diǎn)就是抑制電磁干擾的基本原則。

PLC控制系統(tǒng)的抗干擾是一個(gè)系統(tǒng)工程，要求制造單位設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有較強(qiáng)抗干擾能力的產(chǎn)品，且有賴于使用部門在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和運(yùn)行維護(hù)中予以全面考慮，并結(jié)合具有情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運(yùn)行可靠性。進(jìn)行具體工程的抗干擾設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)主要以下兩個(gè)方面。

3.1設(shè)備選型

在選擇設(shè)備時(shí)，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標(biāo)，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實(shí)績(jī)。

3.2 綜合抗干擾設(shè)計(jì)

主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種如果抑制措施。主要內(nèi)容包括：對(duì)PLC系統(tǒng)及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對(duì)外引線進(jìn)行隔離、濾波，特別是原理動(dòng)力電纜，分層布置，以防通過外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾；正確設(shè)計(jì)接地點(diǎn)和接地裝置，完善接地系統(tǒng)。另外還必須利用軟件手段，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。

4.主要抗干擾措施

4.1采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾

在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU 電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的。現(xiàn)在，對(duì)于PLC系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對(duì)于變送器供電的電源和PLC系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對(duì)于變送器和共用信號(hào)儀表供電應(yīng)選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器，以減少PLC系統(tǒng)的干擾。

4.2 電纜選擇的敖設(shè)

為了減少動(dòng)力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。筆者在某工程中，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動(dòng)力線生產(chǎn)的電磁干擾，該工程投產(chǎn)后取得了滿意的效果。

不同類型的信號(hào)分別由不同電纜傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類分層敖設(shè)，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送動(dòng)力電源和信號(hào)，避免信號(hào)線與動(dòng)力電纜靠行敖設(shè)，以減少電磁干擾。

4.3 硬件濾波及軟件抗如果措施

信號(hào)在接入計(jì)算機(jī)前，在信號(hào)線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號(hào)兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。

由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時(shí)校正參考點(diǎn)電位，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。

4.4 正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)

接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對(duì)PLC控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)接地線采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極。

信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。

篇(2)

[關(guān)鍵詞]PLC；液壓控制系統(tǒng)；編程；

中圖分類號(hào)：TV664.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）20-0308-01

0 引言

本文以線性絞車為主導(dǎo)，通過PLC控制電磁閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸自動(dòng)進(jìn)退動(dòng)作控制，完成 “夾緊”和“往返”兩個(gè)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)順序控制、手動(dòng)控制、緊急停車等功能。

1.液壓控制系統(tǒng)概述

液壓控制系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，以液壓油作為工作介質(zhì)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力能，推動(dòng)液壓油，通過職能機(jī)構(gòu)控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作，完成各種設(shè)備不同的動(dòng)作需要。它與單純的機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)相比，具有傳遞功率大，結(jié)構(gòu)小、響應(yīng)快等特點(diǎn)。

液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

（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(wěn)，反應(yīng)快，沖擊小，可在負(fù)載下直接換向或啟動(dòng)；

（3）易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作、集中操作或遠(yuǎn)程控制；

（4）易實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。

液壓控制系統(tǒng)的原理圖見圖1：

2.線性絞車控制系統(tǒng)的工作原理

2.1 線性絞車控制系統(tǒng)組成

主要由控制系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)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(shí)現(xiàn)工況下的動(dòng)作方向、工作行程。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)不同功能，包括控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的速度控制回路、控制液壓系統(tǒng)全部或局部壓力的壓力控制回路、用來控制執(zhí)行元件（液壓缸）運(yùn)動(dòng)方式的換向回路等，這些回路組成的傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備所需的各種運(yùn)動(dòng)及控制功能。工作部件主要為液壓缸，它們的工作過程按預(yù)定的邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變靠轉(zhuǎn)換信號(hào)。信號(hào)主要來源于按扭（啟動(dòng)、停止）開關(guān)、行程限位開關(guān)、壓力等參數(shù)變化，這些輸入的信號(hào)通過PLC邏輯運(yùn)算轉(zhuǎn)化為控制液壓換向閥的輸出信號(hào)。

2.2 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（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(zhuǎn)換，邏輯信號(hào)流程可表示為輸入―CPU邏輯轉(zhuǎn)換―輸出，輸出信號(hào)對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種控制，實(shí)際上PLC只是起了中間變換器的作用。為實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中管理，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)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(tǒng)主要是通過編譯程序，控制電磁換向閥的啟停，實(shí)現(xiàn)液壓缸的按照工藝要求自由進(jìn)退。如圖2所示：

在選擇PLC時(shí)，首先要分析液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程、設(shè)計(jì)功能以及輸入設(shè)備（按扭開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)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(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和數(shù)量，選擇與之相適應(yīng)的PLC。

（3）PLC程序設(shè)計(jì)

1執(zhí)行方式

自動(dòng)方式下可以按預(yù)定的方式完成活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。要求活塞桿能夠在到達(dá)一個(gè)終點(diǎn)以后經(jīng)過預(yù)先設(shè)置好的時(shí)間后返回。這就要求電磁換向閥的兩個(gè)線圈必須隔一定的時(shí)間輪流吸合或放開，整個(gè)過程可以讓PLC內(nèi)部的程序來完成。如果需要切換控制方式，則可以用上位機(jī)人機(jī)界面上的轉(zhuǎn)換控制按鈕或用外接開關(guān)強(qiáng)行轉(zhuǎn)換。圖3為程序流程圖：

手動(dòng)方式可以控制逐個(gè)控制電磁閥的吸合控制。是為了在精度要求不高的時(shí)候或作簡(jiǎn)單測(cè)驗(yàn)時(shí)能夠用較簡(jiǎn)潔的方式來控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

2執(zhí)行過程

PLC執(zhí)行程序的過程分為三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。

3 PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

盡管PLC有較強(qiáng)的抗干擾能力，但是如果環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈或PLC的安裝和使用方法不當(dāng)，還是有可能給PLC控制系統(tǒng)的安全和可靠性帶來隱患。因此，在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還需要注意系統(tǒng)的抗干擾性設(shè)計(jì)，主要從三個(gè)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(tǒng)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(duì)元器件的損傷。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)液壓控制系統(tǒng)組成、設(shè)計(jì)、運(yùn)行三個(gè)方面的簡(jiǎn)述，闡述PLC在液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，并詳細(xì)的說明了PLC編程設(shè)計(jì)的過程和執(zhí)行過程。

參考文獻(xiàn)

[1] 何衍慶，可編程控制器原理及應(yīng)用技巧，化學(xué)工業(yè)出版社1998.

篇(3)

關(guān)鍵詞：PLC干擾；系統(tǒng)控制；安全穩(wěn)定

1 概述

在電力企業(yè)中PLC控制系統(tǒng)多用于輔控車間的程控系統(tǒng)，有的則用于熱控保護(hù)控制系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性將直接影響到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行，而它的抗干擾能力則是系統(tǒng)安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。我們現(xiàn)場(chǎng)所使用的PLC控制系統(tǒng)，有的安裝在電子設(shè)備間或控制間，有的安裝在現(xiàn)場(chǎng)盤柜中，有的則直接安裝在就地設(shè)備上，由于安裝地點(diǎn)周圍大多設(shè)計(jì)有電纜溝道、電氣設(shè)施或就地轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)等設(shè)備，會(huì)形成較強(qiáng)的電磁干擾。我們應(yīng)先分析干擾產(chǎn)生的原因，認(rèn)真研究消除干擾的方法，再通過有效可行的系統(tǒng)優(yōu)化及采取相對(duì)應(yīng)的防干擾措施，才能有效的保證PLC控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電磁干擾的產(chǎn)生以及對(duì)PLC控制系統(tǒng)的影響

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所使用的PLC控制系統(tǒng)干擾來源進(jìn)行排查，我們發(fā)現(xiàn)這些干擾大都產(chǎn)生在電荷劇烈變化的部位，這就是干擾源。

（1）按產(chǎn)生原因不同可分為放電干擾、浪涌干擾、高頻振蕩干擾等。（2）按性質(zhì)不同可分為持續(xù)干擾、偶發(fā)干擾等。（3）按干擾模式不同可分為共模干擾和差模干擾。

3 PLC 控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源

3.1 來自空間的輻射干擾

空間的輻射干擾主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的。其對(duì)PLC控制系統(tǒng)的影響主要通過兩條路徑；一是直接作用于PLC 內(nèi)部，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；二是作用于PLC 通信網(wǎng)絡(luò)，由通信線路感應(yīng)產(chǎn)生干擾。此類干擾我們可以通過選用合格的屏蔽電纜、系統(tǒng)屏蔽及選用合適的電容元件來消除。

3.2 通過PLC系統(tǒng)的電源線路和I/O信號(hào)線路，將外部干擾通過傳導(dǎo)的方式作用于系統(tǒng)內(nèi)部，我們稱之為傳導(dǎo)干擾

3.2.1 來自電源的干擾

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)不安全事件的分析研究，我們發(fā)現(xiàn)通過電源回路傳導(dǎo)的干擾造成系統(tǒng)出現(xiàn)故障的不安全事件較多，作者所在公司已發(fā)生多起由于工作電源故障造成PLC控制系統(tǒng)停運(yùn)進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)的不安全事件。

PLC 系統(tǒng)的工作電源一般由所在企業(yè)的UPS段和保安段母線電源提供。各段母線都帶有大量的電氣動(dòng)力設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，這些動(dòng)力設(shè)備的啟停、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)行調(diào)整、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)操作等，都會(huì)將產(chǎn)生的干擾通過母線電源傳導(dǎo)到PLC系統(tǒng)上。

3.2.2 來自I/O信號(hào)線路的干擾

PLC 控制系統(tǒng)所使用的I/O信號(hào)通過傳輸線纜，除了將現(xiàn)場(chǎng)的I/O信號(hào)送至PLC系統(tǒng)，同時(shí)會(huì)將干擾信號(hào)通過線纜侵入。這類干擾的產(chǎn)生主要有兩種原因：一是通過就地變送器或二次儀表的供電電源串入的干擾，可通過采用PLC控制系統(tǒng)通道提供24V工作電源或選用電源與信號(hào)相互無擾的二次表計(jì)來加以解決；二是信號(hào)線纜受到線纜敷設(shè)區(qū)域存在的電磁感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這類干擾如不加處理所造成的后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。它主要產(chǎn)生于電纜敷設(shè)區(qū)域存在電氣動(dòng)力電纜或經(jīng)過大型電氣設(shè)備。

3.2.3 由于接地系統(tǒng)混亂造成的干擾

PLC控制系統(tǒng)的接地是一項(xiàng)提高系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要安全措施。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察我們發(fā)現(xiàn)，采用正確的接地方式方法，不僅可以有效的消除外部干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，還可以防止系統(tǒng)對(duì)周圍鄰近設(shè)備造成干擾，它的保護(hù)作用是雙向的。但由于諸多的原因，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)往往使用的接地方式不完全符合規(guī)范，結(jié)果造成系統(tǒng)干擾，導(dǎo)致PLC系統(tǒng)無法正常工作。作者所在的公司，曾經(jīng)在機(jī)組DCS系統(tǒng)改造過程中由于PLC控制系統(tǒng)的接地設(shè)置沒有完全遵守規(guī)范，結(jié)果造成現(xiàn)場(chǎng)諸多設(shè)備自啟停、模擬量信號(hào)亂跳、自動(dòng)調(diào)節(jié)紊亂等故障。

3.2.4 由于PLC 系統(tǒng)內(nèi)部元器件所產(chǎn)生的干擾

PLC系統(tǒng)內(nèi)部使用了各種不同類型、不同電壓等級(jí)的電子設(shè)備，它們之間也會(huì)由于相互的電磁輻射產(chǎn)生干擾。隨著PLC控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，以及電子元器件性能的提高，此類干擾已基本被消除，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成影響。

4 怎樣才能更好、更簡(jiǎn)單解決PLC系統(tǒng)干擾

現(xiàn)場(chǎng)所使用的PLC控制系統(tǒng)大多通過企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)采用兩套電源，UPS段及保安段電源，再通過電源切換裝置進(jìn)行無擾切換。我們可以在電源切換裝置后加裝一套不間斷供電裝置，由它來給PLC控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的工作電源。不間斷供電裝置一般滿足兩個(gè)要求：一是外部供電電源失去后在一定時(shí)間內(nèi)仍可對(duì)PLC控制系統(tǒng)提供工作電源；而是輸出電壓穩(wěn)定無擾動(dòng)。無論任意一路電源出現(xiàn)故障造成電源切換時(shí)，由于不間斷電源裝置仍然在對(duì)PLC系統(tǒng)穩(wěn)定供電，電源切換產(chǎn)生的干擾僅存在于不間斷電源裝置內(nèi)部，而不會(huì)影響到PLC系統(tǒng)運(yùn)行。同時(shí)，如出現(xiàn)兩路電源均故障，不間斷電源裝置內(nèi)部的蓄電池組仍舊可以在一定時(shí)段內(nèi)對(duì)PLC系統(tǒng)穩(wěn)定供電，這就給電路檢修恢復(fù)提供了寶貴的時(shí)間，有效地控制了不安全事件范圍，防止事件擴(kuò)大化。

在PLC控制系統(tǒng)的模塊輸入端、輸出端加裝隔離繼電器，以解決干擾。

從實(shí)際運(yùn)用情況來看，使用隔離繼電器簡(jiǎn)單方便、可靠；同時(shí)隔離繼電器帶有多路常開或常閉接點(diǎn)，可以更為方便的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況要求進(jìn)行回路設(shè)計(jì)；再次，隔離繼電器都使用了二極管發(fā)光信號(hào)，當(dāng)輸入、輸出信號(hào)回路出現(xiàn)故障時(shí)，可以更為直觀的判斷故障點(diǎn)產(chǎn)生在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部還是外部回路，給檢修維護(hù)人員的工作帶來了便利。同時(shí)，采用隔離繼電器還可以有效地防止現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備高壓電竄入系統(tǒng)造成系統(tǒng)設(shè)備的損壞。

加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)所在電子設(shè)備間或工程師站的安全管理。嚴(yán)格執(zhí)行電子設(shè)備間或工程師站的準(zhǔn)入制度，進(jìn)出電子設(shè)備間或工程師站要做好登記，房間鑰匙必須由專人保管；嚴(yán)禁在電子設(shè)備間或工程師站使用對(duì)講機(jī)、手機(jī)等無線通訊設(shè)備，以防止無線信號(hào)對(duì)PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。

在設(shè)備安裝或改造期間，如果涉及到敷設(shè)電纜的作業(yè)，必須嚴(yán)格按照電纜敷設(shè)的相關(guān)規(guī)定及規(guī)范要求，對(duì)使用不同電壓的電纜要分層敷設(shè)，絕不可以為圖省事方便而隨意敷設(shè)；尤其要注意敷設(shè)使用直流高壓電的電纜，要盡量避開PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出信號(hào)電纜，以防止高電壓電纜產(chǎn)生的環(huán)流干擾造成PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出信號(hào)誤發(fā)，從而進(jìn)一步影響到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

采用合格且獨(dú)立的屏蔽地設(shè)置。PLC 控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等均要獨(dú)立設(shè)置，絕對(duì)禁止混用。同時(shí)，要做好控制系統(tǒng)地線的設(shè)置記錄，詳細(xì)記錄各地線的來源。在系統(tǒng)停用檢修期間，必須對(duì)控制系統(tǒng)地線進(jìn)行全面核查，檢查各地線絕緣是否符合規(guī)范要求，對(duì)發(fā)現(xiàn)的地線回路故障及時(shí)進(jìn)行排查處理，確?？刂葡到y(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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篇(4)

[關(guān)鍵詞]控制系統(tǒng) 可編程控制器 選型

中圖分類號(hào)：TH165+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）21-0400-01

可編程控制器（簡(jiǎn)稱PLC）已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，并且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用。它的好壞直接影響整個(gè)控制系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，所以PLC的選型是至關(guān)重要的。

生產(chǎn)PLC的廠家目前比較多，國內(nèi)國外均有，各家的產(chǎn)品都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，能夠滿足用戶的各種要求但在形態(tài)、組成、功能、網(wǎng)絡(luò)、編程等方面各不相同，也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)也無法進(jìn)行比較，本人在此提出自己的一些在選擇PLC是的看法，以供各位參考。

從下面幾個(gè)方面來談一談我的看法：控制點(diǎn)數(shù)；編程；通信方式；與監(jiān)控系統(tǒng)的通信；可靠性。

一、 控制點(diǎn)數(shù)

這一點(diǎn)相對(duì)比較重要，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該對(duì)控制點(diǎn)數(shù)（包括數(shù)字及模擬量）有一個(gè)比較準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，這是選擇可編程控制器的首要條件，通常講選擇可編程控制器的控制點(diǎn)數(shù)要比實(shí)際控制點(diǎn)數(shù)多10%----30%，這樣可以留有一定的空間，以便將來實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中有的通道壞了可以有空余點(diǎn)來替代，還可以補(bǔ)設(shè)計(jì)過程中的遺漏點(diǎn)，將來要增加控制點(diǎn)時(shí)，也可有空間。

二、 工作現(xiàn)場(chǎng)情況

現(xiàn)場(chǎng)情況PLC的工作指標(biāo)也是有要求的，自動(dòng)控制系統(tǒng)的目的是將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中解脫出來，這就要求自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境，比如溫度、濕度、噪音、信號(hào)屏蔽、工作電壓等，因此，一定要選擇適應(yīng)你所需要的實(shí)際工作環(huán)境的PLC。

三、 通信協(xié)議

PLC不但是現(xiàn)場(chǎng)控制，PLC遠(yuǎn)端通信已成為控制系統(tǒng)中的主要部分，但各個(gè)廠家的通信協(xié)議千差萬別，兼容性較差。因此，在產(chǎn)品選擇上要考慮以下幾個(gè)方面。

1、 相同廠家產(chǎn)品間的通信，各廠家都有自己的通信協(xié)議，且不止一種，這在大、中型機(jī)上較明顯，而在小、微型機(jī)上不盡相同。一些廠家處于容量、價(jià)格、功能等方面的考慮，有的沒有，有的有但與其他協(xié)議不同且比較簡(jiǎn)單的通信。

2、 不同廠家產(chǎn)品間的通信，若對(duì)現(xiàn)有的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行部分改造而所選擇的是與原系統(tǒng)PLC，或者設(shè)計(jì)中需要兩個(gè)以上的PLC，而選用了不同廠家的產(chǎn)品，這就需考慮不同廠家產(chǎn)品間的通信問題無論怎樣我認(rèn)為都必須首先考慮大廠家、知名品牌的產(chǎn)品。

四、 編程

程序是自動(dòng)控制系統(tǒng)的“心臟”，程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，廠家提供的編程軟件中一般包括一種或幾種編程語言，如Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖、指令表兩種編程語言，而另一個(gè)Concept編程軟件可以使用5種編程語言，同一種編程軟件下的編程語言大多數(shù)可以互換，選擇時(shí)一般選自己比較熟悉的編程語言。

PLC的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器是數(shù)據(jù)保存、程序保存的地方，可分為內(nèi)外兩種制式，存儲(chǔ)的容量一定要選擇（根據(jù)實(shí)際情況）一款足夠大的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM），只讀存儲(chǔ)器（ROM），可擦除只讀存儲(chǔ)器（EPROM），RAM是可任意讀寫，ROM是只能讀不能寫，EPROM是可擦除（如用紫外線）再寫。

PLC較繼電器控制的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在與它可以根據(jù)實(shí)際需要任意更改控制結(jié)構(gòu)（或控制過程）。這就要求更改程序方便，PLC就可以滿足這個(gè)要求，目前，有一些廠家生產(chǎn)的PLC只提供一些專用的模塊，如通信模塊、PID控制模塊、計(jì)數(shù)器模塊，模擬輸入/輸出模塊等。

五、 與監(jiān)控系統(tǒng)的通信

1、 人機(jī)對(duì)話操作臺(tái)，這是監(jiān)控系統(tǒng)的早期產(chǎn)品，是生產(chǎn)廠家專為自己的PLC產(chǎn)品設(shè)計(jì)的，最適合于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，功能少，面板控制，操作比較容易，現(xiàn)在仍然廣泛地應(yīng)用與現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中，遠(yuǎn)端控制失效時(shí)，仍能很好地控制現(xiàn)場(chǎng)。

2、 隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，依靠PC（含工控機(jī)）的監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，這種監(jiān)控系統(tǒng)一種是生產(chǎn)PLC產(chǎn)品的廠家專為自己的產(chǎn)品配套而做的，另一種是軟件開發(fā)公司的是和大多數(shù)PLC產(chǎn)品的監(jiān)控系統(tǒng)。這種產(chǎn)品不再以PLC為主，更注重計(jì)算機(jī)在圖像、動(dòng)畫、聲音、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等方面的優(yōu)勢(shì)，給二次開人員提供了較寬松的開發(fā)條件，只要擁有通信協(xié)議就可以與各種型號(hào)PLC相連，這也是目前自動(dòng)控制系統(tǒng)的首選。

六、 產(chǎn)品的使用周期

選擇PLC產(chǎn)品時(shí)，也應(yīng)該考慮它的使用壽命，要盡量選購生產(chǎn)日期較近的產(chǎn)品，另外還要考慮該產(chǎn)品的兼容性，因廠家不對(duì)產(chǎn)品升級(jí)換代，是否能向下兼容，這決定是否有利于系統(tǒng)對(duì)將來新增加功能的應(yīng)用。產(chǎn)品的更新周期，某一型號(hào)的PLC被淘汰后，廠家是否能夠保證足夠的備品備件，為此，在選擇PLC時(shí)就應(yīng)選當(dāng)下比較新型的產(chǎn)品。

七、 性價(jià)比

當(dāng)幾種產(chǎn)品均可以滿足我們的設(shè)計(jì)需要，我們才可以考慮價(jià)格因素，我想控制系統(tǒng)性能的好壞是優(yōu)于價(jià)格的，這是我們就要選擇性價(jià)比比較高的產(chǎn)品。在實(shí)際選型中往往還存在多方面的制約，無論怎樣我們應(yīng)該堅(jiān)持最主要的幾個(gè)方面。

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)監(jiān)督管理的規(guī)范化，行業(yè)上的規(guī)范化，PLC產(chǎn)品一定會(huì)有一個(gè)統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)我們?cè)谶x擇PLC產(chǎn)品是大有益處的。

參考文獻(xiàn)

篇(5)

關(guān)鍵詞：物料分揀；PLC控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

一、物料分揀系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件部分，首先要研究系統(tǒng)控制裝置的組成、技術(shù)指標(biāo)、工作環(huán)境、操作流程、工藝過程與使用要求。然后擬定方案，選擇整個(gè)系統(tǒng)的電氣元件，提出專用元件的技術(shù)指標(biāo)。最后分配I/O點(diǎn)及設(shè)計(jì)PLC總接線圖。

物料分揀控制模型配有交流電動(dòng)機(jī)、帶式傳送機(jī)構(gòu)、傳感器、光電編碼器、開關(guān)電源、電磁閥、氣缸，可分揀金屬、非金屬及顏色塊。物料分揀PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，是根據(jù)控制對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點(diǎn)。物料分揀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

物料分揀PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，是根據(jù)控制對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點(diǎn)。

PLC種類較多，主要有西門子、三菱、OMRON、FANAC、東芝等，根據(jù)確定的I/O接口點(diǎn)數(shù)，并且其物料分揀系統(tǒng)控制裝置為開關(guān)量控制，選擇一般小型的PLC就可以滿足要求。本控制系統(tǒng)選擇西門子公司的S7-200系列CPU224型PLC，外加擴(kuò)展模塊EM223。S7-200PLC系統(tǒng)是緊湊型可編程控制器。系統(tǒng)的硬件由CPU模塊和豐富的擴(kuò)展模塊組成，能夠滿足各種設(shè)備的自動(dòng)化控制要求。

二、物料分揀系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)的核心是軟件的設(shè)計(jì)，首先根據(jù)控制要求和工藝流程畫出流程圖，然后利用STEP7-Micro/Win軟件，設(shè)計(jì)出程序梯形圖。

（一）物料分揀PLC控制系統(tǒng)程序流程圖

控制要求：現(xiàn)有三類貨物，分別為鐵、鋁、塑料材質(zhì)的貨物，每種材質(zhì)各2個(gè)，每種貨料均為正方形，在貨物的各個(gè)側(cè)面都涂有不同的顏色，分別為紅色、黃色、綠色。

1.系統(tǒng)首先能夠從6個(gè)料塊中檢測(cè)出鐵質(zhì)的貨物，標(biāo)識(shí)為第一類貨物，然后再從余下的4個(gè)料塊中檢測(cè)出鋁質(zhì)的貨料，標(biāo)識(shí)為第二類貨物，最后，對(duì)于塑料材質(zhì)的貨物，當(dāng)其頂面為黃色時(shí)，檢測(cè)其為第三類貨物，余下為第四類貨物。

2.所有貨物都在出料塔中進(jìn)行裝載，由系統(tǒng)自動(dòng)移動(dòng)到傳送到傳送帶上面。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到第一類貨物時(shí)，將其放入1號(hào)倉庫；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到第二類貨物時(shí)，將其放入到2號(hào)倉庫；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到第三類貨物時(shí)，將其放入到3號(hào)倉庫；當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到第四類貨物時(shí)，將其放入到4號(hào)倉庫。

3.系統(tǒng)具有統(tǒng)計(jì)功能，能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)每個(gè)倉庫的貨料數(shù)目，同時(shí)也能統(tǒng)計(jì)所有裝置貨物的數(shù)目。

（二）物料分揀系統(tǒng)的軟件功能及系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

物料分揀系統(tǒng)STEP7-Micro/Win的基本功能是協(xié)助用戶完成開發(fā)軟件的任務(wù)，例如創(chuàng)建用戶程序、修改和編輯原有的用戶程序，編輯過程中編輯器具有簡(jiǎn)單語法檢查功能。同時(shí)它還有一些工具性的功能，例如用戶程序的文檔管理和加密等。此外，還可直接用軟件設(shè)置PLC的工作方式、參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控等。

系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中用到的指令：

此指令為高速計(jì)數(shù)器定義指令，使能輸入有效時(shí)，為指定的高速計(jì)數(shù)器分配一種工作模式。高速計(jì)數(shù)是用來累計(jì)比PLC掃描頻率更高的脈沖輸入。

此指令為高速計(jì)數(shù)器指令，使輸入有效時(shí)，根據(jù)高速計(jì)數(shù)器特殊存儲(chǔ)器位的狀態(tài)，并按照HDEF指令指定的模式，設(shè)置高速計(jì)數(shù)器并控制其工作。

（三）系統(tǒng)調(diào)試

在PLC軟硬件設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)進(jìn)行調(diào)試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)有疏漏的地方，因此在將PLC連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調(diào)試好。

三、組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件為監(jiān)控軟件，來實(shí)現(xiàn)對(duì)物料分揀的控制。

工控組態(tài)軟件能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。在實(shí)際工程的進(jìn)行中，在使用MCGS之前要熟悉整個(gè)工程的規(guī)劃，這樣才能保證工程的順利完成。首先要解決的是對(duì)整個(gè)工程的系統(tǒng)構(gòu)成和工藝流程的了解，弄清測(cè)控對(duì)象的特征，明確主要的監(jiān)控要求和技術(shù)要求等問題。在這個(gè)基礎(chǔ)上擬定整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能，如何控制流程，用戶窗口建立，實(shí)現(xiàn)何種動(dòng)畫效果以及如何在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義數(shù)據(jù)變量等環(huán)節(jié)。然后分析工程中輸入輸出變量與系統(tǒng)中定義的變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及他們之間是如何連接的，他們之間是如何通過動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的。

材料分揀MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)是對(duì)分揀系統(tǒng)的實(shí)時(shí)采集以及監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)操作者可以遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場(chǎng)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的控制。組建工程的總體規(guī)劃是先建立一個(gè)用戶窗口，其次是編輯畫面和定義數(shù)據(jù)對(duì)象，再次是動(dòng)畫連接和編寫控制流程，最后是設(shè)備的連接和調(diào)試。

四、結(jié)論

物料分揀采用可編程控制器PLC 進(jìn)行控制，能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無縫連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料實(shí)物流、物料信息流的分配和管理。其設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護(hù)、檢修方便等特點(diǎn)，受場(chǎng)地原因影響不大。 同時(shí)，只要根據(jù)不同的分揀對(duì)象，對(duì)本系統(tǒng)稍加修改即可實(shí)現(xiàn)求。本系統(tǒng)采用的可編程控制器，只要結(jié)合不同的傳感器，比如根據(jù)材料的屬性、尺寸的大小、物體的顏色等選擇相應(yīng)的傳感器，就可對(duì)不同的物料進(jìn)行分揀，具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭潤夏.PLC在自動(dòng)材料分揀系統(tǒng)中應(yīng)用[J].微計(jì)算機(jī)信息.2006.5-1：62-64

篇(6)

【關(guān)鍵詞】PLC；控制系統(tǒng)；直流電機(jī)

引言

PLC具有可編程、易于擴(kuò)展、操作方便等特點(diǎn)，在電氣控制系統(tǒng)中過去繼電器為核心的控制系統(tǒng)可以完全被PLC所取代，目前在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)體系中PLC已是一重要的組成部分，在工業(yè)不斷發(fā)展的情況下，以PLC實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能已越來越全面化和多樣化，使PLC技術(shù)有了較大的發(fā)展，以下就可編程控制器PLC的構(gòu)成及其在工廠中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

1.可編程控制器PLC的構(gòu)成分析

通常PLC有整體式和模塊式兩類。不管是哪一種結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部組成都是非常相似的，主要如下。

1.1中央處理單元CPU

CPU的是PLC的“大腦 ”，它控制所有其它部件的操作，一般由控制電路、運(yùn)算器、寄存器等組成，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存貯器、I/O接口電路聯(lián)接。中央處理單元主要完成以下任務(wù)。

1）從存貯器中讀取指令。從地址總線上給出指令的存貯地址，從控制總線上給出讀命令，從數(shù)據(jù)總線上得到讀出的指令，并存放到CPU內(nèi)的指令寄存器中。

2）執(zhí)行指令。對(duì)存放在指令寄存器中的指令操作碼進(jìn)行譯碼，執(zhí)行指令規(guī)定的操作。例如：讀取輸入信號(hào)，取操作數(shù)，執(zhí)行邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算，將結(jié)果輸出等。

3）準(zhǔn)備取下一條指令。執(zhí)行完一條指令后，能根據(jù)條件產(chǎn)生下一條指令的地址，以便取出和執(zhí)行下一條指令。在控制下，程序的指令即可以順序執(zhí)行，也可以進(jìn)行分支或轉(zhuǎn)移處理。

4）處理中斷。有些除了順序執(zhí)行程序外，還提供了中斷處理功能。CPU通過接收I/O接口或內(nèi)部的中斷請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)行中斷處理。處理完畢后，再返回原地址，繼續(xù)順序執(zhí)行收。

1.2存貯器

存貯器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。存貯器包括系統(tǒng)程序存貯器和用戶程序存貯器。所謂系統(tǒng)程序，是指控制和完成PLC各種功能的程序，這些程序是由PLC的制造廠家用微機(jī)的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到只讀存貯器（ROM）中；所謂用戶程序，就是使用者根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過程和工藝要求編寫的控制程序。

1.3輸入/輸出接口電路

輸入/輸出接口電路用來連接主機(jī)與外部設(shè)備。為了提高抗干擾能力，一般的輸入、輸出接口均有光電隔離裝置，應(yīng)用最廣泛的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器。

1.4編程器

編程器用來的運(yùn)行，是對(duì)用戶程序進(jìn)行寫入、檢查、修改和調(diào)試，也可以在線監(jiān)視PLC的運(yùn)行，是PLC最重要的外部設(shè)備，也是PLC不可缺少的一部分。它經(jīng)過編程器接口與CPU聯(lián)系，完成人--機(jī)對(duì)話。

1.5電源部件

電源部件用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC的CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等電子電路工作所需要的直流電源，使PLC能正常工作。

2. PLC控制系統(tǒng)在工廠的控制分析

工業(yè)控制中PLC的應(yīng)用一般是首先了解受控對(duì)象施工流程及控制要求。共中包括：控制過程的組成環(huán)節(jié)；各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和相互關(guān)系；輸入輸出的邏輯關(guān)系和測(cè)量方法；系統(tǒng)的控制方式與要求（例如：?jiǎn)尾?、步進(jìn)、單周、自動(dòng)循環(huán)等）。繪制工藝流程圖。選擇傳感器再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、控制命令等條件確定輸入輸出點(diǎn)數(shù)然后進(jìn)行PLC選型和I/O分配。

在工廠主要是在生產(chǎn)線上生產(chǎn)，在自動(dòng)生產(chǎn)線上，常使用有軌小車來轉(zhuǎn)運(yùn)工序之間的物件。小車的驅(qū)動(dòng)通常采用電機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)小車前進(jìn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)小車后退。也就是說主要是對(duì)電機(jī)的控制。相對(duì)于交流電機(jī)，直流電機(jī)在控制方面較為復(fù)雜一些，主要是速度調(diào)整方面，要考慮速度控制方式，啟動(dòng)、停止及升降速時(shí)的加速度控制，正反轉(zhuǎn)指令控制等等。一般以直流電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)中，速度、電流閉環(huán)控制過程由傳動(dòng)系統(tǒng)完成?？删幊绦蚩刂破饕话阒回?fù)責(zé)速度給定控制、D些相應(yīng)的啟動(dòng)停止指令控制和某些張力控制系統(tǒng)中的電流的控制等。速度給定控制主要是對(duì)電機(jī)啟動(dòng)和停止以及升降速時(shí)的加速度控制即給定曲線的斜率控制。

在直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題。

1）傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行允許條件是否滿足，包括各種合閘信號(hào)是否具備，各輔助系統(tǒng)是否已經(jīng)運(yùn)行，各級(jí)故障信號(hào)是否完全消除等。

2）運(yùn)行方式和操作方式是否選擇合適，區(qū)域復(fù)位信號(hào)是否具備等。

3）離合器和制動(dòng)器的狀態(tài)是否允許運(yùn)行，對(duì)機(jī)器設(shè)備的啟動(dòng)是否存在障礙等。

4）傳動(dòng)系統(tǒng)的速度、電流調(diào)節(jié)器是否解鎖，閉環(huán)控制是否正常等。

5）速度、電流的控制方式選擇是否合適等。

6）當(dāng)各種條件都滿足時(shí)，按所要求的方式進(jìn)行速度給定值控制。

7）在運(yùn)行過程中，對(duì)故障停車指令的處理等。

比如在杭鋼熱帶廠生產(chǎn)線上的主機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。主機(jī)的輔助設(shè)備（包括：冷卻風(fēng)機(jī)、平輥風(fēng)機(jī)、水泵和油泵等）以及除塵風(fēng)機(jī)和冷卻水箱等由交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這些電動(dòng)機(jī)的啟?？刂婆c邏輯順序控制、直流電動(dòng)機(jī)的激磁保護(hù)，以及各電動(dòng)機(jī)的過載、過熱保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的指示和報(bào)警等都要由PLC：GE FANUC PLC系列series 90-30控制系統(tǒng)完成，PLC要用直流24 V電源、直流電機(jī)需要用到直流控制器，所以采用數(shù)字箱Simoreg DC Master 6RA70進(jìn)行整流。

下面給出一種最常用的直流電動(dòng)機(jī)一股控制邏輯框圖，如圖1所示。

圖1直流電機(jī)控制邏輯典型框圖

PLC就是一種微機(jī)控制系統(tǒng)，我們可以把它看成是由繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位器等組成的裝置，它對(duì)工業(yè)電氣設(shè)備的控制的主要過程是通過輸入設(shè)備也就是接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部輸入信息的設(shè)備輸入接線端是與外部的開關(guān)、按鈕、傳感器轉(zhuǎn)換信號(hào)等連接的端口。每個(gè)端子可等效為一個(gè)內(nèi)部繼電器線圈，線圈號(hào)即輸入接點(diǎn)號(hào)，如圖所示。這個(gè)線圈由接到的輸入端的外部信號(hào)來驅(qū)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)電源可由的電源部件提供（如直流），也可由獨(dú)立的交流電源供給。每個(gè)輸入繼電器可以有無窮多個(gè)內(nèi)部觸點(diǎn)，供設(shè)計(jì)的內(nèi)部控制電路（即編制控制程序）時(shí)使用。然后通過內(nèi)部控制電路運(yùn)算和處理由輸入部分得到的信息，并判斷應(yīng)產(chǎn)生哪些輸出。內(nèi)部控制電路實(shí)際上也就是用戶根據(jù)控制要求編制的程序。

3.結(jié)束語

PLC控制系統(tǒng)的出現(xiàn)極大的節(jié)約了勞動(dòng)力，通過系統(tǒng)控制的生產(chǎn)，大大的提高了生產(chǎn)效率，對(duì)于工業(yè)的流水線作業(yè)的作用尤甚，是原來復(fù)雜的工作變得簡(jiǎn)單，提高了工人的生活質(zhì)量，響應(yīng)了國家節(jié)能減排、以人為本的政策。相信隨著科技的發(fā)展，我們的生活會(huì)越來越美好。

參考文獻(xiàn)：

[1]史國生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)[M].北京：化工工業(yè)出版社，2004.

篇(7)

【關(guān)鍵詞】 PLC 變頻 恒壓供水

隨著當(dāng)前城市供水技術(shù)的不斷革新，浮標(biāo)設(shè)備在某些方面解決了水位控制問題，但雖如此，浮標(biāo)設(shè)備在使用階段十分容易產(chǎn)生障礙，進(jìn)一步提高了維修壓力。而正是在此背景之下，PLC變頻恒壓供水控制系統(tǒng)便應(yīng)勢(shì)而起，廣泛的應(yīng)用于城市供水控制系統(tǒng)。

1 傳統(tǒng)供水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 氣壓罐供水

以傳統(tǒng)意義上而言，氣壓罐供水在城市供水體系里，有著廣泛的應(yīng)用范圍。由于氣壓罐供水在其使用操作的過程中十分便捷，而且不必面臨用水高度的壓力，能夠很好的給城市供水提供保障。盡管氣壓罐供水有著相當(dāng)程度的優(yōu)勢(shì)，但其氣系統(tǒng)對(duì)于電氣機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)要求十分苛刻，而且調(diào)節(jié)區(qū)域也比較窄，不能夠滿足個(gè)別時(shí)段城市的用水訴求。另外，水泵處于低效段展開工作時(shí)，由于水泵停泵時(shí)壓力上升，致使輸出水壓造成無謂的增強(qiáng)，也無法起到節(jié)能效應(yīng)。

1.2 水塔供水系統(tǒng)

水塔供水系統(tǒng)相對(duì)而言其系統(tǒng)控制比較簡(jiǎn)單，由于因?yàn)槠溥\(yùn)營成本十分經(jīng)濟(jì)，也致使在維修設(shè)備之時(shí)也不會(huì)對(duì)城市供水造成不良影響。 但水塔供水由于取位較高，導(dǎo)致在現(xiàn)實(shí)構(gòu)建階段，為了能夠提高供水壓力，時(shí)常要把底座建設(shè)的十分高，這樣一來也進(jìn)一步加大了構(gòu)建費(fèi)用。另外，水塔供水系統(tǒng)的占地面過大，也是其不能展開良好運(yùn)用的關(guān)鍵因素。

1.3 恒壓供水

恒速壓供水主要還是有賴于人工操作，而且不能對(duì)用戶需求水量展開及時(shí)準(zhǔn)確的變化。 由于恒壓供水系統(tǒng)在自動(dòng)化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較低，這也導(dǎo)致工作人員為了能夠確保用戶供水能力，致使機(jī)組時(shí)常處在滿負(fù)、超負(fù)荷的生產(chǎn)環(huán)境下，不僅其供水效率弱化而且其耗電巨大。 在現(xiàn)實(shí)供水量比較的區(qū)間之內(nèi)，水泵所形成的加壓供水會(huì)直接給供水管道形成巨大的壓力，極易造成管道破損事故。另外，由于水泵長(zhǎng)時(shí)間處在高負(fù)荷的工作環(huán)境下，也對(duì)其使用壽命產(chǎn)生了巨大影響。

2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 水泵的選型

系統(tǒng)的電氣控制主要需要的硬件有：第一，水泵機(jī)組與變頻器聯(lián)合；第二，PLC與擴(kuò)張模塊聯(lián)合；第三，壓力變送器與數(shù)顯儀聯(lián)合。

水泵選型最為根本性的原則，首先要保證穩(wěn)定運(yùn)營，其次要常常處在一個(gè)高效區(qū)域進(jìn)行運(yùn)行，進(jìn)而獲取優(yōu)秀的節(jié)能效應(yīng)。而要確保水泵機(jī)組經(jīng)常性的處在高效區(qū)，則泵型一定要和系統(tǒng)用水量改變值互相匹配。變頻器的選型原則，第一要保證變頻容量，其方式為根據(jù)所匹配的電機(jī)功率與額定電流來判斷變頻器的容量。

可編程邏輯控制器是變頻恒壓供水控制系統(tǒng)最為重要的部分?？删幊踢壿嬁刂破餍枰獙?shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中全部輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的的采集與控制控制，而且需要確保實(shí)現(xiàn)恒壓以及對(duì)外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。故而，在選擇可編程邏輯控制器時(shí)，要全方位的衡量可編程邏輯控制器的原則性的指令的執(zhí)行程度與指令的豐富度，另外也要注重其內(nèi)存空間，接口能力及通訊協(xié)議等多方面因素，壓力傳感器是把供水水管里的壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成1-SV或者4-20mA的模擬信號(hào)[1]。壓力傳感器基于其輸入模塊，在擇取方面，為了能夠避免傳輸階段產(chǎn)生的干擾與消耗，可以利用4-20mA輸出壓力變送器。在傳感器運(yùn)行階段，一旦產(chǎn)生故障之時(shí)，控制系統(tǒng)很有可能打開全部水泵，然而如果當(dāng)時(shí)的水量又無法達(dá)標(biāo)，就會(huì)讓水管中的水壓全面提高，為了防止壓力有可能發(fā)生爆管威脅，供水系統(tǒng)可以采取電極點(diǎn)壓力表完成壓力最大限額輸出，一旦壓力大于限制時(shí)，則會(huì)關(guān)閉全部水泵并實(shí)施報(bào)警輸出[2]。

2.2 PLC任務(wù)設(shè)計(jì)

可編程邏輯控制器是從繼電器系統(tǒng)衍生出來的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。使用了直觀簡(jiǎn)易的可編程邏輯控制器編程語言，十分容易掌握。

供水系統(tǒng)按照需要完成的重要功能主要有自動(dòng)變頻恒壓與自動(dòng)工頻運(yùn)行，能夠遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。變頻恒壓所運(yùn)行辦法是控制系統(tǒng)里面最關(guān)鍵的運(yùn)行行為，同樣，更是控制系統(tǒng)綱領(lǐng)性的功能，是指利通過可編程邏輯控制器控制，與調(diào)節(jié)功能相互融合，按照變頻調(diào)控速度完成恒壓供水，其本質(zhì)是在恒壓狀態(tài)下，系統(tǒng)水泵的運(yùn)行情況與變化階段設(shè)計(jì)的可編程邏輯控制器控制程序[3]。傳統(tǒng)的繼電器如若需要實(shí)現(xiàn)對(duì)一項(xiàng)工程的控制，其施工、邏輯的設(shè)計(jì)以及最后的調(diào)試皆必須按照步驟依次而行，而已定期的時(shí)間消耗長(zhǎng)，在面對(duì)問題時(shí)需要修改方面也會(huì)比較困難。而PLC如若對(duì)一項(xiàng)工程得以控制，在設(shè)計(jì)完系統(tǒng)后，控制邏輯的設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)施工都可以同時(shí)進(jìn)行，并且在修改與調(diào)試方面都很輕松。

PLC控制系統(tǒng)最重要的任務(wù)就是接收所有內(nèi)部與外部的信號(hào)輸入，評(píng)估該階段的供水情況，通過輸出信號(hào)去操控繼電器，接觸器，信號(hào)燈等指令，最終控制水泵運(yùn)行程度，提供相對(duì)應(yīng)指令與報(bào)警。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)階段變頻恒壓供水PLC系統(tǒng)在諸多城市的廣泛使用，最大程度的健全、提高了傳統(tǒng)意義上城市供水不穩(wěn)定的特性。PLC控制系統(tǒng)不僅能夠有效的解決傳統(tǒng)繼電器控制方面的不足，其自身的控制效果也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)繼電器。由于信息功能的介入，極大的改善了城市供水所出現(xiàn)的能耗損耗，進(jìn)一步優(yōu)化了資源供給，并且一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，PLC控制系統(tǒng)能夠很好的做好的排查與檢修的貢獻(xiàn)，降低了由于處于檢修階段，導(dǎo)致供水狀態(tài)不佳的不利影響。PLC控制系統(tǒng)所領(lǐng)導(dǎo)下變頻恒壓供水，為傳統(tǒng)的城市群體所遇到用水難狀況起到了積極的正面作用，也為我國全方位實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了卓有成效的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張翔.基于PLC的住宅小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2013，（35）：8168-8171.