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plc控制系統(tǒng)范文第1篇

1并行通信與串行通信工程應(yīng)用中

為實現(xiàn)分散控制和集中管理，控制系統(tǒng)的各個部分必定要相互進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。按照傳輸方式，可分為并行通信與串行通信。并行數(shù)據(jù)通信是以字節(jié)或字尾單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，其特點(diǎn)是傳輸速度快，但傳輸線的根數(shù)多。適用于近距離數(shù)據(jù)傳輸。串行數(shù)據(jù)通信是以二進(jìn)制的位（bit）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送1位，適用于舉例較遠(yuǎn)的場合。工業(yè)控制一般使用串行通信。PC機(jī)和plc都有通用的串行通信接口，例如RS-232C和RS-485接口。

2異步通信與同步通信在實際通信中

操作時很難保證數(shù)據(jù)接收方和發(fā)送方有相同的傳輸速率，為了保證發(fā)送過程和接受過程同步，不發(fā)生累計誤差造成的錯位。可以根據(jù)實際通信要求選用同步或異步通信方式。異步通信發(fā)送字符的信息格式有1個起始位，7、8個數(shù)據(jù)位，1個奇偶校驗位（可省略），1、2個停止位組成。在通信開始之前，通信雙方需要對所采取的信息格式和數(shù)據(jù)傳輸速率作相同的約定。由于1個字符中包含的位數(shù)不多，及時發(fā)送方和接受方的收發(fā)頻率略有不同，也不會因兩臺設(shè)備之間的時鐘脈沖周幾的積累誤差而導(dǎo)致收發(fā)錯位。其特點(diǎn)就是傳送附加的非有效信息較多，傳輸效率稍低。同步通信方式以字節(jié)為單位（8bit），每次傳送1、2個同步字符，若干個數(shù)據(jù)字節(jié)和校驗字節(jié)。在同步通信中，發(fā)送方和接收方要保持完全同步，因此要用調(diào)制解調(diào)的方式從數(shù)據(jù)流中提取出同步信號，使接收方得到與發(fā)送方完全相同的接收時鐘信號。其傳輸速率較高，一般用于高速通信。

3單工通信方式與雙工通信方式

單工通信方式只能延單一方向發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。雙工方式的數(shù)據(jù)可以沿兩個方向傳送，每一個站既可以發(fā)送數(shù)據(jù)也可以接收數(shù)據(jù)。雙工方式又分為全雙工和半雙工兩種方式。

二PLC通訊功能介紹

PLC其它PLC，變頻器，PC機(jī)，遠(yuǎn)程設(shè)備，工業(yè)以太網(wǎng)等按照不同的通信協(xié)議進(jìn)行通信，文章主要介紹PLC與PC機(jī)之間的通信。PLC與使用自由端口模式的PC機(jī)的通信：自由端口模式為PC機(jī)與PLC之間的通信提供了一種方便和靈活的方法。在自由端口模式，PLC的串行通信有用戶程序控制，可以用接收完成中斷、字符接收中斷、發(fā)送完成中斷、發(fā)送指令和接受指令來控制通信過程。發(fā)送指令（XMT）啟動自由端口模式下數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送。通過指定的通信端口，發(fā)送存儲在TBL中的信息（最多255個字符）。發(fā)送結(jié)束時可以產(chǎn)生中斷事件。接收指令（RCV）初始化或終止接收信息的服務(wù)（最多255個字符）。通過指定端口，接收的信息存儲在TEL中。在接收完最后一個字符時，或每接收一個字符均可產(chǎn)生一個中斷。

三VB通信功能的介紹

1Windows環(huán)境下上位機(jī)通信軟件介紹

在Windows環(huán)境下，上位機(jī)與PLC實現(xiàn)串行通信，需要有軟件提供人機(jī)交互平臺，實現(xiàn)通信控制。常用的可實現(xiàn)串行通信的軟件有WinCCflexible組態(tài)軟件和VB程序設(shè)計軟件。由于實際工程需要的多變性及復(fù)雜性，多選用VB搭建人機(jī)交互平臺。VB不僅能實現(xiàn)串行通信，還能滿足各種工程實際的不同要求，設(shè)計不同的面向?qū)ο蟮墓ぷ鞔翱诮缑?。它本身提供的各種控件，可以方便簡易的實現(xiàn)各種設(shè)計要求。

2MSComm控件的屬性

VB提供了一個串行通信控件MiscrosoftCommControl，即MSComm控件。編程人員只需要設(shè)置和監(jiān)視MSComm控件的屬性和事件，就可以輕而易舉的實現(xiàn)串行通信。MSComm控件提供了兩種處理方式，即可產(chǎn)生兩種事件進(jìn)行通信，事件驅(qū)動方式和查詢方式。事件驅(qū)動方式：Rthreshold屬性非0時，收到的字符或傳輸線發(fā)生變化時就會產(chǎn)生串口事件OnCome。通過查詢CommEvernt屬性可以捕獲并處理這些通信事件。查詢方式：通過查詢接收緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)（InputBufferCount）屬性值，處理接收到的信息。

四應(yīng)用實例

城市交通路口信號控制充分應(yīng)用了這一通訊功能的應(yīng)用?，F(xiàn)代社會多變的交通狀況。傳統(tǒng)的交通控制方法已經(jīng)不能解決目前的城市交通問題，因此基于PLC可通信的控制系統(tǒng)可時效性的解決這一問題。

五結(jié)束語

plc控制系統(tǒng)范文第2篇

關(guān)鍵詞:PLC;電氣自動化;控制系統(tǒng);可編程序

中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374 (2010)21-0028-02

控制硬件選購目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多。國產(chǎn)品牌有:永宏、和利時、凱迪恩等;國外有:日本的OMRON、MITSUBISHI、松下;德國的SIEMENS,韓國的LG等。近幾年,PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降,其性價比越來越高,這是眾多技術(shù)人員選用PLC的重要原因。但各品牌的PLC在性能指標(biāo)上都有著較大的差異。所以如何選購PLC產(chǎn)品成為了系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)功能要求的重要環(huán)節(jié)。

1編程器的選購

PLC編程可采用三種方式:一是用一般的手持編程器編程,它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低,但對于系統(tǒng)容量小,用量小的產(chǎn)品比較適宜,并且體積小,易于現(xiàn)場調(diào)試,造價也較低;二是用圖形編程器編程,該編程器采用梯形圖編程,方便直觀,一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如,但該編程器價格較高;三是用個人計算機(jī)加PLC軟件包編程,這種方式是效率最高的一種方式?；陔娔X筆記本的普及和PLC軟件編程的方便性,并且易于現(xiàn)場調(diào)試。這種方式是用戶最喜歡用的一種方式。

因此,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易,開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購PLC產(chǎn)品。我公司主要采用美國的AB和法國的施耐德生產(chǎn)的PLC,此兩種品牌是現(xiàn)階段的主流產(chǎn)品,運(yùn)用既上符合要求,又靈活,便于程序的設(shè)計和運(yùn)行。

2設(shè)計遵循的步驟

施耐德PLC有多種型號,編程電纜也有多種,但基本上是基于modbus協(xié)議的通訊方式。

(1)工藝分析深入了解控制對象的工藝過程、工作特點(diǎn)、控制要求,并劃分控制的各個階段,歸納各個階段的特點(diǎn),和各階段之間的轉(zhuǎn)換條件,畫出控制流程圖或功能流程圖。

(2)選擇合適的PLC類型在選擇PLC機(jī)型時,主要考慮下面幾點(diǎn):功能的選擇;I/O點(diǎn)數(shù)的確定;內(nèi)存的估算。+定時器/計數(shù)器數(shù)量×2+通信接口個數(shù)×300+備用量;分配I/O點(diǎn);程序設(shè)計;控制柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工;應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試;編制技術(shù)文件。

(3)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書確定,進(jìn)行工藝分析,并確定控制方案,它是設(shè)計的依據(jù);選擇輸入設(shè)備(如按鈕、開關(guān)、傳感器等)和輸出設(shè)備(如繼電器、接觸器、指示燈等執(zhí)行機(jī)構(gòu));選定PLC的型號(包括機(jī)型、容量、I/O模塊和電源等);分配PLC的I/O點(diǎn),繪制PLC的I/O硬件接線圖;編寫程序并調(diào)試;設(shè)計控制系統(tǒng)的操作臺、電氣控制柜等以及安裝接線圖;編寫設(shè)計說明書和使用說明書。

(4)PLC的硬件設(shè)計PLC硬件設(shè)計包括:PLC及線路的設(shè)計、電氣線路的設(shè)計和抗干擾措施的設(shè)計等。選定PLC的機(jī)型和分配I/O點(diǎn)后,硬件設(shè)計的主要內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)的原理圖的設(shè)計,電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計。電氣控制系統(tǒng)的原理圖包括主電路和控制電路?？刂齐娐分邪≒LC的I/O接線和自動、手動部分的詳細(xì)連接等。電器元件的選擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開關(guān)、傳感器、保護(hù)電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

(5)PLC的軟件設(shè)計軟件設(shè)計包括系統(tǒng)初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應(yīng)急措施和輔助程序的設(shè)計,小型開關(guān)量控制一般只有主程序。首先應(yīng)根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況,確定程序的基本結(jié)構(gòu),畫出控制流程圖或功能流程圖,簡單的可以用經(jīng)驗法設(shè)計,復(fù)雜的系統(tǒng)一般用順序控制設(shè)計法設(shè)計。

3系統(tǒng)設(shè)計

(1)系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用PLC單機(jī)控制,還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò),由此計算PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù),并且在選購PLC時要在實際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量(10%)。

(2)確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型,是大電流還是小電流,以及PLC輸出點(diǎn)動作的頻率等,從而確定輸出端采用繼電器輸出,還是晶體管輸出,或晶閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式,對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。

(3)存儲容量與速度盡管國外各廠家的PLC產(chǎn)品大體相同,但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個公司的開發(fā)軟件都不相同,而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個重要指標(biāo)。一般存儲容量越大、速度越快的PLC價格就越高,但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PLC產(chǎn)品。

(4)PLC外部驅(qū)動電路對于PLC輸出不能直接帶動負(fù)載的情況下,必須在外部采用驅(qū)動電路:可以用三極管驅(qū),也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動,同時應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電路,且每路有顯示二極管(LED)指示。

4軟件編制

AB公司PLC所使用的網(wǎng)絡(luò)類型都是開放的網(wǎng)絡(luò),可以與其他公司的產(chǎn)品做到很好的兼容,AB控制層網(wǎng)絡(luò)采用ControlNet網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)是一種高性能的工業(yè)局域網(wǎng),具有開放性、高效率、多功能、確定性和可重復(fù)性、靈活性等特點(diǎn),擴(kuò)展性極強(qiáng),可共享I/O,并具有強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。在編制軟件前,應(yīng)首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品的軟件手冊及編程指令手冊,待熟練后再編程。若用圖形編程器與軟件包編程,則可直接編程,若用手持編程器編程,應(yīng)先畫出梯形圖,然后編程,這樣可少出錯,速度也快。若用個人計算機(jī)與軟件編程,編程結(jié)束后先仿真程序,待各個動作正常后,再在設(shè)備上調(diào)試。當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時,其難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先你應(yīng)選用自己較熟悉的機(jī)型,對其基本指令和功能指令有較深入的了解,并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則,不能適應(yīng)你的實時要求,造成系統(tǒng)崩潰。另外,對通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。還要向PLC的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件技術(shù)支持及詳細(xì)的技術(shù)資料,至于選用幾層工作站,依你的控制要求與系統(tǒng)大小而定。

擴(kuò)展模塊的選用:AB產(chǎn)PLC中變量沒有IN_OUT類型,只有單純的INRETUR,做一個標(biāo)準(zhǔn)模塊和函數(shù)的時候,端口不會自動生成,你需要和子程序?qū)φ?變量類型數(shù)量出錯沒有任何提示,只有下載后才停機(jī)故障告訴你。對于小的系統(tǒng),如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng).一般不需要擴(kuò)展;當(dāng)系統(tǒng)較大時,就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品,對系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊的數(shù)量都有限制,當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足要求時,可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);同時,有些廠家產(chǎn)品的個別指令不支持?jǐn)U展模塊,因此,在進(jìn)行軟件編制時要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時,各廠家也有一些規(guī)定,請看相關(guān)的技術(shù)手冊。

印制板應(yīng)做成插拔式,易于維修。PLC的輸入輸出布線也有一定的要求,請看各公司的使用說明書。各公司的擴(kuò)展模塊種類很多,如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。PLC的這種模塊化設(shè)計為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉美俊.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與安裝[J].中華紙業(yè),2007,(11).

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[5] 周艷惠.電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計 [J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,(2).

plc控制系統(tǒng)范文第3篇

[關(guān)鍵詞]PLC；液壓控制系統(tǒng)；編程；

中圖分類號：TV664.2 文獻(xiàn)標(biāo)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(dǎo)，通過PLC控制電磁閥，實現(xiàn)對液壓缸自動進(jìn)退動作控制，完成 “夾緊”和“往返”兩個動作，實現(xiàn)順序控制、手動控制、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，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成各種設(shè)備不同的動作需要。它與單純的機(jī)械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，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；

（3）易實現(xiàn)復(fù)雜的動作、集中操作或遠(yuǎn)程控制；

（4）易實現(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，實現(xiàn)工況下的動作方向、工作行程。液壓傳動系統(tǒng)由各種閥門、液壓油箱、液壓缸、液壓管路等組成，基本液壓回路實現(xiàn)不同功能，包括控制執(zhí)行元件運(yùn)動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)動方式的換向回路等，這些回路組成的傳動系統(tǒng)實現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備所需的各種運(yùn)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(yù)定的邏輯關(guān)系實現(xiàn)，運(yùn)動狀態(tài)的改變靠轉(zhuǎn)換信號。信號主要來源于按扭（啟動、停止）開關(guān)、行程限位開關(guān)、壓力等參數(shù)變化，這些輸入的信號通過PLC邏輯運(yùn)算轉(zhuǎn)化為控制液壓換向閥的輸出信號。

2.2 PLC系統(tǒng)設(shè)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(zhuǎn)換，邏輯信號流程可表示為輸入―CPU邏輯轉(zhuǎn)換―輸出，輸出信號對設(shè)備進(jìn)行各種控制，實際上PLC只是起了中間變換器的作用。為實現(xiàn)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中管理，將現(xiàn)場數(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，首先要分析液壓系統(tǒng)運(yùn)動過程、設(shè)計功能以及輸入設(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、輸出信號的對應(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

1執(zhí)行方式

自動方式下可以按預(yù)定的方式完成活塞桿的往復(fù)運(yùn)動。要求活塞桿能夠在到達(dá)一個終點(diǎn)以后經(jīng)過預(yù)先設(shè)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(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(tǒng)的運(yùn)行。

2執(zhí)行過程

PLC執(zhí)行程序的過程分為三個階段，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

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)計中，還需要注意系統(tǒng)的抗干擾性設(shè)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(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，降低對元器件的損傷。

4 結(jié)語

本文通過對液壓控制系統(tǒng)組成、設(shè)計、運(yùn)行三個方面的簡述，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.

plc控制系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：焦化 四大車 PLC控制系統(tǒng) 中間繼電器

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）05-0031-02

在焦化行業(yè)中，焦?fàn)t能否穩(wěn)定生產(chǎn)，關(guān)系到焦炭的質(zhì)量和煤氣產(chǎn)量的均衡性，煤氣的均衡供應(yīng)是確保焦化的下游化工生產(chǎn)工序正常的前提條件。由此可見要保證后續(xù)化工產(chǎn)業(yè)鏈的正常運(yùn)作，首要問題是保證焦?fàn)t能夠正常穩(wěn)定的生產(chǎn)，因此提高焦?fàn)t設(shè)備控制技術(shù)，對保障焦?fàn)t生產(chǎn)起著重要的作用，同時為企業(yè)在激烈的市場競爭中打下夯實的基礎(chǔ)。由于焦化行業(yè)是一個特殊的行業(yè)，現(xiàn)場環(huán)境惡劣、連續(xù)作業(yè)、勞動密集性強(qiáng)，事故突發(fā)性大。因此煉焦設(shè)備電氣自動化尤其重要。目前我國四大車的機(jī)械自動化和電氣自動化水平已相當(dāng)完善，隨著計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動化越來越高的需求，PLC控制技術(shù)得到了飛速發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善，PLC不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)的廣泛需要，而且將通信技術(shù)和信息處理技術(shù)融為一體。我公司95萬噸焦化系統(tǒng)四大車PLC控制系統(tǒng)，在近幾年來實際操作使用中，發(fā)現(xiàn)存在部分缺陷，為了進(jìn)一步提高四大車PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更好的服務(wù)于焦炭生產(chǎn)，在具體應(yīng)用中對四大車PLC控制部分進(jìn)行了改進(jìn)。

1 焦?fàn)t四大車PLC控制系統(tǒng)工作原理

焦?fàn)t四大車PLC控制系統(tǒng)由計算機(jī)、可編程控制器（PLC）、行程開關(guān)、變頻器、電磁閥、電機(jī)等組成。PLC分主站和從站，主站安裝在車上，主站與從站之間通過CANopen協(xié)議完成信號傳輸，從站安裝在工作現(xiàn)場，以便于采集現(xiàn)場工作信號，然后傳輸給主站進(jìn)行處理。從站根據(jù)主站發(fā)來的命令執(zhí)行相應(yīng)的要求并反饋信息給主站。

工作人員在控制臺上，通過主令開關(guān)或按鈕來控制發(fā)送信號，PLC系統(tǒng)通過操作平臺、行程開關(guān)上的開合實現(xiàn)PLC的信號輸入，PLC系統(tǒng)采集完信號，程序?qū)Σ杉盘栠M(jìn)行自動處理，然后通過PLC的信號輸出實現(xiàn)對變頻器的控制和電磁閥的控制，通過變頻器的輸出信號控制電機(jī)運(yùn)行。整個系統(tǒng)在各個部分的緊密結(jié)合下實現(xiàn)對電機(jī)的安全有效控制。

2 焦?fàn)t四大車PLC控制系統(tǒng)存在的問題

95萬噸焦化系統(tǒng)自運(yùn)行以來，在實際操作使用中，發(fā)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)存在部分缺陷，經(jīng)常出現(xiàn)PLC模塊內(nèi)部點(diǎn)位燒壞故障和一些軟故障，在排除故障時，首先檢查控制線路，若線路正常，再進(jìn)一步用電腦對PLC進(jìn)行檢測，造成排除故障時間較長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，且更換PLC模塊頻繁，費(fèi)用較大，給公司帶來較大的損失。

根據(jù)四大車PLC控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障以及消耗較長檢修時間的現(xiàn)象分析原因如下。

（1）PLC控制系統(tǒng)輸出模塊直接控制驅(qū)動電路負(fù)載DC24V電磁線圈，輸出點(diǎn)所帶負(fù)荷電流過大造成。

（2）PLC輸出模塊觸點(diǎn)容量過小，輸出模塊經(jīng)常燒壞，需更換模塊。

（3）發(fā)生故障后，故障點(diǎn)不明顯，維修查找故障很困難，造成排除故障時間較長，直接影響生產(chǎn)。

3 工藝技術(shù)改進(jìn)和解決辦法

3.1 中間繼電器的作用

中間繼電器是在自動控制電路中起控制與隔離作用的執(zhí)行部件。繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離、功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動部分）。

中間繼電器的工作原理是將一個輸入信號變成一個或多個輸出信號的電子元件。它的輸入信號為線圈的通電或斷電。它的輸出是觸頭的動作（所帶常開點(diǎn)閉合，常閉點(diǎn)打開），它的觸點(diǎn)接在其他控制回路中，通過觸點(diǎn)的變化導(dǎo)致控制回路發(fā)生變化（例如導(dǎo)通或截止），從而實現(xiàn)既定的控制或保護(hù)的目的。如（圖1）所示。

3.2 改進(jìn)方案及措施

原四大車PLC控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)輸出模塊直接控制驅(qū)動電路負(fù)載DC24V電磁線圈。如（圖2）所示。

通過對PLC控制系統(tǒng)及中間繼電器的特性進(jìn)行研究后，對四大車PLC控制系統(tǒng)輸出端由直接驅(qū)動負(fù)載改進(jìn)為間接驅(qū)動負(fù)載。給PLC輸出模塊增加中間繼電器控制箱，由PLC控制繼電器，繼電器控制線路負(fù)載：即PLC繼電器負(fù)載。如（圖3、4）所示。

由于繼電器線圈和觸點(diǎn)之間沒有電氣上的聯(lián)系，因此，利用繼電器線圈接受電氣信號，利用觸點(diǎn)發(fā)送和輸出信號，從而避免強(qiáng)電和弱電信號之間的直接接觸，實現(xiàn)隔離，保證PLC正常運(yùn)行，延長PLC使用壽命。

3.3 實施后運(yùn)行效果

通過改造后效果明顯，主要優(yōu)點(diǎn)如下。

（1）PLC輸出模塊小容量觸點(diǎn)不再直接驅(qū)動負(fù)載，由繼電器觸點(diǎn)控制負(fù)荷，提高了輸出觸點(diǎn)容量，減少或避免因負(fù)載電流大直接燒壞模塊的現(xiàn)象，延長了PLC的使用壽命。

（2）隔離繼電器間接控制，判斷故障較為直接，檢修方便，提高了維修效率，減少了對生產(chǎn)的直接影響。

（3）隔離繼電器帶有指示燈具有手動功能，可快速排除故障，及時找出故障點(diǎn)，更換配件方便，減少了檢修工作量，保證了正常的均衡出爐。

（4）降低更換PLC模塊的頻次，減少維修費(fèi)用。

4 結(jié)語

通過實踐證明，按照以上PLC控制系統(tǒng)優(yōu)化措施實施后，PLC控制模塊更換頻次減少，故障診斷和排除時間較以往明顯縮減，檢修方便、效果良好，對以化補(bǔ)焦的焦化公司來說，焦?fàn)t四大車的正常無故障運(yùn)行對系統(tǒng)均衡生產(chǎn)至關(guān)重要。

plc控制系統(tǒng)范文第5篇

關(guān)鍵詞：鉆床；控制系統(tǒng)；PLC

中圖分類號：TG522 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）3-0085-01

1 鉆床作用及原理

鉆床就是一種孔加工機(jī)床，在制造企業(yè)比較常見。利用鉆床可以用來鉆孔、鉸孔、擴(kuò)孔還可以加工螺紋等。鉆床有很多種類，比如多孔鉆床、臺式鉆床、搖臂鉆床等，本文就是分析在工廠中常用的Z3040型號搖臂鉆床。Z3040搖臂鉆床具有容易操作、使用范圍廣泛、比較靈活等優(yōu)點(diǎn)，在金屬切削、多孔零件的孔加工方面使用較多。搖臂鉆床的構(gòu)造主要有工作臺、底座、搖臂、電動機(jī)、變速箱等部件構(gòu)成。Z3040型搖臂鉆床的工作原理簡單的講是通過控制電動機(jī)來控制搖臂對金屬加工的。Z3040搖臂鉆床需要電動機(jī)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等配合進(jìn)行，它需要4臺電動機(jī)工作，既主軸電機(jī)、搖臂電機(jī)、液壓電機(jī)、冷卻泵電機(jī)。其中主軸電機(jī)作用是使鉆床來回運(yùn)動，搖臂電機(jī)的作用是使鉆床能夠正反向、上下的運(yùn)動，液壓電機(jī)控制鉆床加工的厚度，冷卻泵電機(jī)的作用是給鉆床提供冷卻液冷卻。

鉆床加工時，就是通過控制這些電機(jī)，生產(chǎn)需要的不同型號。傳統(tǒng)上，控制系統(tǒng)就是通過繼電器及接觸器來實現(xiàn)控制的，由于控制的電機(jī)較多，生產(chǎn)速度上就比較慢，又由于線路上比較復(fù)雜，如果出現(xiàn)故障，檢查、維修上就比較困難，要花很長時間，因此生產(chǎn)效率就很低。并且傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)也不能實現(xiàn)目前控制的需要，比如，時間、計數(shù)控制等。因此提出對搖臂鉆床控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，就有比較現(xiàn)實的實用價值。PLC電氣控制系統(tǒng)目前在控制系統(tǒng)方面有很大優(yōu)勢，它可以改變目前傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，填補(bǔ)低端控制系統(tǒng)的缺陷。

2 PLC及原理

PLC是可編程控制器的簡稱，它也稱為可編程邏輯控制器。PLC是在集成電路、計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。由于它具有控制功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、體積小、重量輕以及使用方便等優(yōu)點(diǎn)，目前在我國已廣泛的運(yùn)用在自動化控制的各個領(lǐng)域。目前，隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、容錯控制技術(shù)以及數(shù)字控制技術(shù)的快速發(fā)展，可編程序控制器的數(shù)量、型號以及品種的發(fā)展速度也十分迅速。可編程序控制器的生產(chǎn)廠家比較多，產(chǎn)品型號、規(guī)格數(shù)也較多，主要是西門子、三菱、AB等公司的，我國目前使用比較常見的是三菱生產(chǎn)的PLC品種。PLC比之傳統(tǒng)的繼電器以及單片機(jī)有很多優(yōu)勢。首先PLC的可靠性高，它的故障率很低，一般可以使用10萬小時以上，并且它本身擁有診斷故障的功能，這對維修帶來了極大的方便。其次PLC非常的靈活，因為一個可編程控制器有多個輸入、輸出端口，可以實現(xiàn)多種邏輯控制，只要畫好梯形圖，就能實現(xiàn)需要的邏輯控制，并且梯形圖編程方便，使用簡單。最后PLC運(yùn)行的速度非?？?，PLC利用CPU進(jìn)行計算來控制，相對常規(guī)的通過繼電器以及大量的觸點(diǎn)進(jìn)行控制，速度當(dāng)然要快的多。正是PLC這些優(yōu)點(diǎn)，我們對鉆床控制系統(tǒng)的改造要使用PLC。

PLC實質(zhì)上是一種工業(yè)控制計算機(jī)，它是專門為工業(yè)電氣控制而設(shè)計的，它是代替常規(guī)的繼電器、開關(guān)控制電路的，所以，PLC控制原理與計算機(jī)密切相關(guān)。在PLC中有大量的、各種各樣的繼電器，比如輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、計數(shù)器等，這些繼電器不是真正的繼電器，而是通過計算機(jī)中的儲存器來模擬的軟繼電器，但是它們的作用可以和實物的繼電器一樣。PLC工作時就是依靠這些繼電器通過梯形圖一步一步的按照程序進(jìn)行的。簡單的講，PLC工作原理可以概括為，可編程序控制器，通過執(zhí)行梯形圖，經(jīng)過輸入采樣、程序處理、輸出刷新結(jié)果等階段，來完成所設(shè)計的的控制工作。

3 鉆床控制系統(tǒng)的PLC改造

這里的改造都是在原有的鉆床部件上面進(jìn)行改造，只是把原來的繼電器控制的改成用PLC中的程序來控制。

3.1 硬件部分的設(shè)計

3.1.1 PLC的物理結(jié)構(gòu)

PLC按照物理結(jié)構(gòu)有整體式、模塊式和疊裝式這幾種類型。根據(jù)需要，整體式這種物理結(jié)構(gòu)價格比較便宜，并且能夠達(dá)到控制的要求。因此，Z3040搖臂鉆床控制系統(tǒng)的PLC使用整體式這種結(jié)構(gòu)。

3.1.2 PLC端口數(shù)

搖臂鉆床控制系統(tǒng)需要17個輸入端口和11個輸出端口，那么PLC的輸入端口數(shù)和輸出端口數(shù)應(yīng)該大于控制系統(tǒng)需要的端口數(shù)，因為要考慮留有備用的端口，以備將來升級改造，增加功能。

3.1.3 輸入模塊

搖臂鉆床控制系統(tǒng)的PLC輸入模塊，我們選擇電壓為DC24 V的。因為，輸入電壓雖然有AC110 V和AC220 V，但這些交流的高電壓，首先沒有直流的低電壓安全，對操作人員沒有危險；其次，直流低電壓再輸入電路中，它的延遲時間短，在電路板中連接快，速度就相應(yīng)的較快。

3.1.4 輸出模塊

搖臂鉆床控制系統(tǒng)的PLC輸出模塊，我們選擇繼電器型輸出模塊。繼電器型輸出模塊適應(yīng)各種類的觸點(diǎn)工作電壓，導(dǎo)通壓降小，它能夠承受較大的瞬間電壓和電流。而這些功能，對Z3040搖臂鉆床控制系統(tǒng)是完全滿足要求的。

結(jié)合以上對PLC硬件的要求，可以選擇三菱的FP0-C14RS型號。FP0-C14RS PLC這種型號，滿足對Z3040搖臂鉆床控制系統(tǒng)改造所需要的所有指標(biāo)。該型號，具有總輸入端口20個，總輸出端口18個，存儲器的容量5K，能夠輸入電壓直流24V，輸出的模塊是繼電器型的。

3.2 軟件部分設(shè)計

3.2.1 系統(tǒng)開機(jī)程序

需要設(shè)計一個輸入口為停機(jī)的端口，還要設(shè)計一個準(zhǔn)備開的端口。當(dāng)開機(jī)信號輸入后，內(nèi)部繼電器要接通并完成自鎖，控制系統(tǒng)準(zhǔn)備工作。

3.2.2 主電動機(jī)的起動控制程序

設(shè)計一個程序要求輸入主電機(jī)工作。當(dāng)輸入主電動機(jī)工作信號后，虛擬繼電器閉合，輸出繼電器接通并自鎖，這時電動機(jī)開始啟動。

3.2.3 搖臂控制程序

當(dāng)內(nèi)部繼電器閉合后，給輸入端口繼電器接通，同時內(nèi)部繼電器也會接通，同時給控制液壓泵電動機(jī)啟動，這時啟動后，電動機(jī)控制搖臂放松，當(dāng)搖臂徹底放松后，做些程序，使搖臂上升，當(dāng)上升到極限位置時，程序使繼電器失電，使搖臂達(dá)到一定位置，這就達(dá)到控制搖臂的位置。同樣要完成搖臂下降的控制，對程序反思維的編寫。

3.2.4 控制主軸箱和立柱的放松和夾緊程序

通過內(nèi)部繼電器和定時器延時功能可以完成對軸箱和立柱放松和夾緊的控制，利用梯形圖對內(nèi)部繼電器同時接通同時失電，可以達(dá)到這種控制。

3.2.5 信號顯示程序

信號顯示程序比較容易實現(xiàn)，就是通過內(nèi)部繼電器的接通和斷開來實現(xiàn)，這里要考慮清楚那個繼電器是控制那個電動機(jī)的，是得電還是失電要求信號燈亮或者滅。

3.2.6 機(jī)器工作信號狀態(tài)信號

主繼電器得電，接通，電源工作狀態(tài)的指示燈是亮的，這表明機(jī)器開始運(yùn)作，即是工作狀態(tài)。

4 結(jié) 語

鉆床控制系統(tǒng)通過PLC改造，需要很多細(xì)節(jié)的工作，本文由于篇幅的要求，沒有畫出原理圖、梯形圖等，也就不能分析每個繼電器的功能以及端口的詳細(xì)作用。因此，本文只是大概的介紹一下對鉆床控制PLC改造的思路，許多細(xì)節(jié)還需要完善。但應(yīng)該可以看到我們對控制系統(tǒng)的改造思路是正確的。因為PLC是一種功能強(qiáng)大、構(gòu)造簡單、抗干擾能力強(qiáng)、程序簡單的一種新型工業(yè)控制新方法。本文采用PLC這種與常規(guī)不同的控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對搖臂鉆床的自動控制，通過這種控制，可以使企業(yè)生產(chǎn)可靠性、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)價值都有很大的提高。

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