plc控制系统精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇plc控制系统范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：辐射电磁场（EMI）

1.概述

随着科学技术的发展，plc在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家用提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。

2.电磁干扰源及对系统的干扰

2.1 干扰源及干扰一般分类

影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。

干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

2.2 PLC控制系统中电磁干扰的主要来源

2.2.1 来自空间的辐射干干扰

空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

2.2.2 来自系统外引线的干扰

主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

（1）来自电源的干扰

实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。

PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

（2）来自信号线引入的干扰

与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。

（3）来自接地系统混乱时的干扰

接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。

PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。

2.2.3 来自PLC系统内部的干扰

主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。

3.PLC控制系统工程应用的抗干扰设计

为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。

PLC控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑，并结合具有情况进行综合设计，才能保证系统的电磁兼容性和运行可靠性。进行具体工程的抗干扰设计时，应主要以下两个方面。

3.1设备选型

在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比，耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。

3.2 综合抗干扰设计

主要考虑来自系统外部的几种如果抑制措施。主要内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是原理动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。

4.主要抗干扰措施

4.1采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰

在PLC控制系统中，电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU 电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在，对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。

4.2 电缆选择的敖设

为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中，采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰，该工程投产后取得了满意的效果。

不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敖设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敖设，以减少电磁干扰。

4.3 硬件滤波及软件抗如果措施

信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。

由于电磁干扰的复杂性，要根本消除迎接干扰影响是不可能的，因此在PLC控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施：数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。

4.4 正确选择接地点，完善接地系统

接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz，所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。

信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点。

篇(2)

[关键词]PLC；液压控制系统；编程；

中图分类号：TV664.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0308-01

0 引言

本文以线性绞车为主导，通过PLC控制电磁阀，实现对液压缸自动进退动作控制，完成 “夹紧”和“往返”两个动作，实现顺序控制、手动控制、紧急停车等功能。

1.液压控制系统概述

液压控制系统是以电机提供动力基础，以液压油作为工作介质，使用液压泵将机械能转化为压力能，推动液压油，通过职能机构控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比，具有传递功率大，结构小、响应快等特点。

液压系统的优点：

（1）液压元件的功率-重量比和力矩-惯量比大；

（2）工作比较平稳，反应快，冲击小，可在负载下直接换向或启动；

（3）易实现复杂的动作、集中操作或远程控制；

（4）易实现无极调速。

液压控制系统的原理图见图1：

2.线性绞车控制系统的工作原理

2.1 线性绞车控制系统组成

主要由控制系统、液压传动系统组成。控制系统以PLC为核心，编译工作程序，控制电磁阀的启停，从而控制液压缸的伸缩，实现工况下的动作方向、工作行程。液压传动系统由各种阀门、液压油箱、液压缸、液压管路等组成，基本液压回路实现不同功能，包括控制执行元件运动速度的速度控制回路、控制液压系统全部或局部压力的压力控制回路、用来控制执行元件（液压缸）运动方式的换向回路等，这些回路组成的传动系统实现了机械设备所需的各种运动及控制功能。工作部件主要为液压缸，它们的工作过程按预定的逻辑关系实现，运动状态的改变靠转换信号。信号主要来源于按扭（启动、停止）开关、行程限位开关、压力等参数变化，这些输入的信号通过PLC逻辑运算转化为控制液压换向阀的输出信号。

2.2 PLC系统设计

（1）PLC的选择

PLC芯片集成了CPU、RAM、ROM与输入输出电路，PLC主要用于输入输出之间的逻辑转换，逻辑信号流程可表示为输入―CPU逻辑转换―输出，输出信号对设备进行各种控制，实际上PLC只是起了中间变换器的作用。为实现控制系统数据的集中管理，将现场数据远程传输，采用了PLC串行通信模块。

（2） PLC控制的工作原理

PLC系统主要是通过编译程序，控制电磁换向阀的启停，实现液压缸的按照工艺要求自由进退。如图2所示：

在选择PLC时，首先要分析液压系统运动过程、设计功能以及输入设备（按扭开关、行程开关、传感器等）和输出设备（液压换向阀电磁铁线圈、接触器线圈、指示灯）的作用，明确输入、输出信号的对应关系和数量，选择与之相适应的PLC。

（3）PLC程序设计

1执行方式

自动方式下可以按预定的方式完成活塞杆的往复运动。要求活塞杆能够在到达一个终点以后经过预先设置好的时间后返回。这就要求电磁换向阀的两个线圈必须隔一定的时间轮流吸合或放开，整个过程可以让PLC内部的程序来完成。如果需要切换控制方式，则可以用上位机人机界面上的转换控制按钮或用外接开关强行转换。图3为程序流程图：

手动方式可以控制逐个控制电磁阀的吸合控制。是为了在精度要求不高的时候或作简单测验时能够用较简洁的方式来控制系统的运行。

2执行过程

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

3 PLC控制系统的抗干扰设计

尽管PLC有较强的抗干扰能力，但是如果环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈或PLC的安装和使用方法不当，还是有可能给PLC控制系统的安全和可靠性带来隐患。因此，在PLC控制系统设计中，还需要注意系统的抗干扰性设计，主要从三个方面考虑：

（1）采取抗电源干扰的措施，以减少因电源干扰造成的PLC控制系统故障；

（2）采取合理的接地方式，可避免电压冲击的危害；

（3）采取防I/O干扰措施，降低对元器件的损伤。

4 结语

本文通过对液压控制系统组成、设计、运行三个方面的简述，阐述PLC在液压控制系统中的应用，并详细的说明了PLC编程设计的过程和执行过程。

参考文献

[1] 何衍庆，可编程控制器原理及应用技巧，化学工业出版社1998.

篇(3)

关键词：PLC干扰；系统控制；安全稳定

1 概述

在电力企业中PLC控制系统多用于辅控车间的程控系统，有的则用于热控保护控制系统，它的稳定性将直接影响到现场设备的安全运行，而它的抗干扰能力则是系统安全稳定的关键。我们现场所使用的PLC控制系统，有的安装在电子设备间或控制间，有的安装在现场盘柜中，有的则直接安装在就地设备上，由于安装地点周围大多设计有电缆沟道、电气设施或就地转动电机等设备，会形成较强的电磁干扰。我们应先分析干扰产生的原因，认真研究消除干扰的方法，再通过有效可行的系统优化及采取相对应的防干扰措施，才能有效的保证PLC控制系统安全稳定运行。

2 电磁干扰的产生以及对PLC控制系统的影响

通过对现场所使用的PLC控制系统干扰来源进行排查，我们发现这些干扰大都产生在电荷剧烈变化的部位，这就是干扰源。

（1）按产生原因不同可分为放电干扰、浪涌干扰、高频振荡干扰等。（2）按性质不同可分为持续干扰、偶发干扰等。（3）按干扰模式不同可分为共模干扰和差模干扰。

3 PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源

3.1 来自空间的辐射干扰

空间的辐射干扰主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的。其对PLC控制系统的影响主要通过两条路径；一是直接作用于PLC 内部，由电路感应产生干扰；二是作用于PLC 通信网络，由通信线路感应产生干扰。此类干扰我们可以通过选用合格的屏蔽电缆、系统屏蔽及选用合适的电容元件来消除。

3.2 通过PLC系统的电源线路和I/O信号线路，将外部干扰通过传导的方式作用于系统内部，我们称之为传导干扰

3.2.1 来自电源的干扰

通过对现场PLC控制系统不安全事件的分析研究，我们发现通过电源回路传导的干扰造成系统出现故障的不安全事件较多，作者所在公司已发生多起由于工作电源故障造成PLC控制系统停运进而导致机组停运的不安全事件。

PLC 系统的工作电源一般由所在企业的UPS段和保安段母线电源提供。各段母线都带有大量的电气动力设备、执行机构及转动机械，这些动力设备的启停、转动机械的转机运行调整、执行机构的开关操作等，都会将产生的干扰通过母线电源传导到PLC系统上。

3.2.2 来自I/O信号线路的干扰

PLC 控制系统所使用的I/O信号通过传输线缆，除了将现场的I/O信号送至PLC系统，同时会将干扰信号通过线缆侵入。这类干扰的产生主要有两种原因：一是通过就地变送器或二次仪表的供电电源串入的干扰，可通过采用PLC控制系统通道提供24V工作电源或选用电源与信号相互无扰的二次表计来加以解决；二是信号线缆受到线缆敷设区域存在的电磁感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这类干扰如不加处理所造成的后果是相当严重的。它主要产生于电缆敷设区域存在电气动力电缆或经过大型电气设备。

3.2.3 由于接地系统混乱造成的干扰

PLC控制系统的接地是一项提高系统稳定运行的重要安全措施。通过现场实际考察我们发现，采用正确的接地方式方法，不仅可以有效的消除外部干扰对系统的影响，还可以防止系统对周围邻近设备造成干扰，它的保护作用是双向的。但由于诸多的原因，我们在现场往往使用的接地方式不完全符合规范，结果造成系统干扰，导致PLC系统无法正常工作。作者所在的公司，曾经在机组DCS系统改造过程中由于PLC控制系统的接地设置没有完全遵守规范，结果造成现场诸多设备自启停、模拟量信号乱跳、自动调节紊乱等故障。

3.2.4 由于PLC 系统内部元器件所产生的干扰

PLC系统内部使用了各种不同类型、不同电压等级的电子设备，它们之间也会由于相互的电磁辐射产生干扰。随着PLC控制系统的更新换代，以及电子元器件性能的提高，此类干扰已基本被消除，不会对系统造成影响。

4 怎样才能更好、更简单解决PLC系统干扰

现场所使用的PLC控制系统大多通过企业内部电网采用两套电源，UPS段及保安段电源，再通过电源切换装置进行无扰切换。我们可以在电源切换装置后加装一套不间断供电装置，由它来给PLC控制系统提供稳定可靠的工作电源。不间断供电装置一般满足两个要求：一是外部供电电源失去后在一定时间内仍可对PLC控制系统提供工作电源；而是输出电压稳定无扰动。无论任意一路电源出现故障造成电源切换时，由于不间断电源装置仍然在对PLC系统稳定供电，电源切换产生的干扰仅存在于不间断电源装置内部，而不会影响到PLC系统运行。同时，如出现两路电源均故障，不间断电源装置内部的蓄电池组仍旧可以在一定时段内对PLC系统稳定供电，这就给电路检修恢复提供了宝贵的时间，有效地控制了不安全事件范围，防止事件扩大化。

在PLC控制系统的模块输入端、输出端加装隔离继电器，以解决干扰。

从实际运用情况来看，使用隔离继电器简单方便、可靠；同时隔离继电器带有多路常开或常闭接点，可以更为方便的根据现场设备的运行状况要求进行回路设计；再次，隔离继电器都使用了二极管发光信号，当输入、输出信号回路出现故障时，可以更为直观的判断故障点产生在PLC控制系统内部还是外部回路，给检修维护人员的工作带来了便利。同时，采用隔离继电器还可以有效地防止现场设备高压电窜入系统造成系统设备的损坏。

加强PLC控制系统所在电子设备间或工程师站的安全管理。严格执行电子设备间或工程师站的准入制度，进出电子设备间或工程师站要做好登记，房间钥匙必须由专人保管；严禁在电子设备间或工程师站使用对讲机、手机等无线通讯设备，以防止无线信号对PLC控制系统产生干扰。

在设备安装或改造期间，如果涉及到敷设电缆的作业，必须严格按照电缆敷设的相关规定及规范要求，对使用不同电压的电缆要分层敷设，绝不可以为图省事方便而随意敷设；尤其要注意敷设使用直流高压电的电缆，要尽量避开PLC控制系统输入、输出信号电缆，以防止高电压电缆产生的环流干扰造成PLC控制系统输入、输出信号误发，从而进一步影响到现场设备的安全稳定运行。

采用合格且独立的屏蔽地设置。PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等均要独立设置，绝对禁止混用。同时，要做好控制系统地线的设置记录，详细记录各地线的来源。在系统停用检修期间，必须对控制系统地线进行全面核查，检查各地线绝缘是否符合规范要求，对发现的地线回路故障及时进行排查处理，确保控制系统的安全稳定运行。

参考文献

[1]DL/T774-2004.火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程[S].

[2]DL/T5175-2003.火力发电厂热工控制系统设计技术规定[S].

[3]GB9361-88.计算站场地安全要求[S].

[4]电力工业技术监督标准汇编（热工监督）[S].

篇(4)

[关键词]控制系统 可编程控制器 选型

中图分类号：TH165+.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0400-01

可编程控制器（简称PLC）已经越来越多地应用于工业自动控制系统中，并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。它的好坏直接影响整个控制系统的安全可靠运行，所以PLC的选型是至关重要的。

生产PLC的厂家目前比较多，国内国外均有，各家的产品都有各自的优缺点，能够满足用户的各种要求但在形态、组成、功能、网络、编程等方面各不相同，也没有统一的标准，有时也无法进行比较，本人在此提出自己的一些在选择PLC是的看法，以供各位参考。

从下面几个方面来谈一谈我的看法：控制点数；编程；通信方式；与监控系统的通信；可靠性。

一、 控制点数

这一点相对比较重要，在自动控制系统中设计时，就应该对控制点数（包括数字及模拟量）有一个比较准确的统计，这是选择可编程控制器的首要条件，通常讲选择可编程控制器的控制点数要比实际控制点数多10%----30%，这样可以留有一定的空间，以便将来实际运行当中有的通道坏了可以有空余点来替代，还可以补设计过程中的遗漏点，将来要增加控制点时，也可有空间。

二、 工作现场情况

现场情况PLC的工作指标也是有要求的，自动控制系统的目的是将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来，这就要求自动控制系统能够适应复杂的工作环境，比如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等，因此，一定要选择适应你所需要的实际工作环境的PLC。

三、 通信协议

PLC不但是现场控制，PLC远端通信已成为控制系统中的主要部分，但各个厂家的通信协议千差万别，兼容性较差。因此，在产品选择上要考虑以下几个方面。

1、 相同厂家产品间的通信，各厂家都有自己的通信协议，且不止一种，这在大、中型机上较明显，而在小、微型机上不尽相同。一些厂家处于容量、价格、功能等方面的考虑，有的没有，有的有但与其他协议不同且比较简单的通信。

2、 不同厂家产品间的通信，若对现有的自动控制系统设计进行部分改造而所选择的是与原系统PLC，或者设计中需要两个以上的PLC，而选用了不同厂家的产品，这就需考虑不同厂家产品间的通信问题无论怎样我认为都必须首先考虑大厂家、知名品牌的产品。

四、 编程

程序是自动控制系统的“心脏”，程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运行情况，厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言，如Siemens公司的Step7编程软件可以使用梯形图、指令表两种编程语言，而另一个Concept编程软件可以使用5种编程语言，同一种编程软件下的编程语言大多数可以互换，选择时一般选自己比较熟悉的编程语言。

PLC的存储器，存储器是数据保存、程序保存的地方，可分为内外两种制式，存储的容量一定要选择（根据实际情况）一款足够大的存储器，存储器可分为随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除只读存储器（EPROM），RAM是可任意读写，ROM是只能读不能写，EPROM是可擦除（如用紫外线）再写。

PLC较继电器控制的另一个优点是在与它可以根据实际需要任意更改控制结构（或控制过程）。这就要求更改程序方便，PLC就可以满足这个要求，目前，有一些厂家生产的PLC只提供一些专用的模块，如通信模块、PID控制模块、计数器模块，模拟输入/输出模块等。

五、 与监控系统的通信

1、 人机对话操作台，这是监控系统的早期产品，是生产厂家专为自己的PLC产品设计的，最适合于点对点控制，其结构比较简单，功能少，面板控制，操作比较容易，现在仍然广泛地应用与现场控制系统中，远端控制失效时，仍能很好地控制现场。

2、 随着计算机的不断发展，依靠PC（含工控机）的监控系统越来越多地应用在自动控制系统中，这种监控系统一种是生产PLC产品的厂家专为自己的产品配套而做的，另一种是软件开发公司的是和大多数PLC产品的监控系统。这种产品不再以PLC为主，更注重计算机在图像、动画、声音、网络、数据等方面的优势，给二次开人员提供了较宽松的开发条件，只要拥有通信协议就可以与各种型号PLC相连，这也是目前自动控制系统的首选。

六、 产品的使用周期

选择PLC产品时，也应该考虑它的使用寿命，要尽量选购生产日期较近的产品，另外还要考虑该产品的兼容性，因厂家不对产品升级换代，是否能向下兼容，这决定是否有利于系统对将来新增加功能的应用。产品的更新周期，某一型号的PLC被淘汰后，厂家是否能够保证足够的备品备件，为此，在选择PLC时就应选当下比较新型的产品。

七、 性价比

当几种产品均可以满足我们的设计需要，我们才可以考虑价格因素，我想控制系统性能的好坏是优于价格的，这是我们就要选择性价比比较高的产品。在实际选型中往往还存在多方面的制约，无论怎样我们应该坚持最主要的几个方面。

伴随着科学技术的发展，市场监督管理的规范化，行业上的规范化，PLC产品一定会有一个统一的生产标准。这对我们在选择PLC产品是大有益处的。

参考文献

篇(5)

关键词：物料分拣；PLC控制系统；设计

一、物料分拣系统的硬件设计

设计系统硬件部分，首先要研究系统控制装置的组成、技术指标、工作环境、操作流程、工艺过程与使用要求。然后拟定方案，选择整个系统的电气元件，提出专用元件的技术指标。最后分配I/O点及设计PLC总接线图。

物料分拣控制模型配有交流电动机、带式传送机构、传感器、光电编码器、开关电源、电磁阀、气缸，可分拣金属、非金属及颜色块。物料分拣PLC控制系统的硬件设计，是根据控制对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备，选择合适的PLC类型，并分配I/O点。物料分拣系统的结构如图1所示。

物料分拣PLC控制系统的硬件设计，是根据控制对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备，选择合适的PLC类型，并分配I/O点。

PLC种类较多，主要有西门子、三菱、OMRON、FANAC、东芝等，根据确定的I/O接口点数，并且其物料分拣系统控制装置为开关量控制，选择一般小型的PLC就可以满足要求。本控制系统选择西门子公司的S7-200系列CPU224型PLC，外加扩展模块EM223。S7-200PLC系统是紧凑型可编程控制器。系统的硬件由CPU模块和丰富的扩展模块组成，能够满足各种设备的自动化控制要求。

二、物料分拣系统软件设计

PLC控制系统的核心是软件的设计，首先根据控制要求和工艺流程画出流程图，然后利用STEP7-Micro/Win软件，设计出程序梯形图。

（一）物料分拣PLC控制系统程序流程图

控制要求：现有三类货物，分别为铁、铝、塑料材质的货物，每种材质各2个，每种货料均为正方形，在货物的各个侧面都涂有不同的颜色，分别为红色、黄色、绿色。

1.系统首先能够从6个料块中检测出铁质的货物，标识为第一类货物，然后再从余下的4个料块中检测出铝质的货料，标识为第二类货物，最后，对于塑料材质的货物，当其顶面为黄色时，检测其为第三类货物，余下为第四类货物。

2.所有货物都在出料塔中进行装载，由系统自动移动到传送到传送带上面。当系统检测到第一类货物时，将其放入1号仓库；当系统检测到第二类货物时，将其放入到2号仓库；当系统检测到第三类货物时，将其放入到3号仓库；当系统检测到第四类货物时，将其放入到4号仓库。

3.系统具有统计功能，能实现统计每个仓库的货料数目，同时也能统计所有装置货物的数目。

（二）物料分拣系统的软件功能及系统程序设计

物料分拣系统STEP7-Micro/Win的基本功能是协助用户完成开发软件的任务，例如创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序，编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。同时它还有一些工具性的功能，例如用户程序的文档管理和加密等。此外，还可直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控等。

系统程序设计中用到的指令：

此指令为高速计数器定义指令，使能输入有效时，为指定的高速计数器分配一种工作模式。高速计数是用来累计比PLC扫描频率更高的脉冲输入。

此指令为高速计数器指令，使输入有效时，根据高速计数器特殊存储器位的状态，并按照HDEF指令指定的模式，设置高速计数器并控制其工作。

（三）系统调试

在PLC软硬件设计完成后，应进行调试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方，因此在将PLC连接到现场设备之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。另外，一些硬件如传感器等，在使用前，也需事先调试好。

三、组态监控系统的设计

本文应用MCGS组态软件为监控软件，来实现对物料分拣的控制。

工控组态软件能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。在实际工程的进行中，在使用MCGS之前要熟悉整个工程的规划，这样才能保证工程的顺利完成。首先要解决的是对整个工程的系统构成和工艺流程的了解，弄清测控对象的特征，明确主要的监控要求和技术要求等问题。在这个基础上拟定整个系统应该实现的功能，如何控制流程，用户窗口建立，实现何种动画效果以及如何在实时数据库中定义数据变量等环节。然后分析工程中输入输出变量与系统中定义的变量的对应关系，以及他们之间是如何连接的，他们之间是如何通过动化实现的。

材料分拣MCGS组态软件设计是对分拣系统的实时采集以及监控，从而实现操作者可以远离操作现场就能实现对生产线的控制。组建工程的总体规划是先建立一个用户窗口，其次是编辑画面和定义数据对象，再次是动画连接和编写控制流程，最后是设备的连接和调试。

四、结论

物料分拣采用可编程控制器PLC 进行控制，能连续、大批量地分拣货物，分拣误差率低且劳动强度大大降低，可显著提高劳动生产率。而且，分拣系统能灵活地与其他物流设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理。其设计采用标准化、模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点，受场地原因影响不大。 同时，只要根据不同的分拣对象，对本系统稍加修改即可实现求。本系统采用的可编程控制器，只要结合不同的传感器，比如根据材料的属性、尺寸的大小、物体的颜色等选择相应的传感器，就可对不同的物料进行分拣，具有广泛的应用前景。

参考文献：

[1]郭润夏.PLC在自动材料分拣系统中应用[J].微计算机信息.2006.5-1：62-64

篇(6)

【关键词】PLC；控制系统；直流电机

引言

PLC具有可编程、易于扩展、操作方便等特点，在电气控制系统中过去继电器为核心的控制系统可以完全被PLC所取代，目前在现代工业生产体系中PLC已是一重要的组成部分，在工业不断发展的情况下，以PLC实现产品功能已越来越全面化和多样化，使PLC技术有了较大的发展，以下就可编程控制器PLC的构成及其在工厂中的应用进行了简单的分析。

1.可编程控制器PLC的构成分析

通常PLC有整体式和模块式两类。不管是哪一种结构，其内部组成都是非常相似的，主要如下。

1.1中央处理单元CPU

CPU的是PLC的“大脑 ”，它控制所有其它部件的操作，一般由控制电路、运算器、寄存器等组成，通过地址总线、数据总线和控制总线与存贮器、I/O接口电路联接。中央处理单元主要完成以下任务。

1）从存贮器中读取指令。从地址总线上给出指令的存贮地址，从控制总线上给出读命令，从数据总线上得到读出的指令，并存放到CPU内的指令寄存器中。

2）执行指令。对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码，执行指令规定的操作。例如：读取输入信号，取操作数，执行逻辑运算和算术运算，将结果输出等。

3）准备取下一条指令。执行完一条指令后，能根据条件产生下一条指令的地址，以便取出和执行下一条指令。在控制下，程序的指令即可以顺序执行，也可以进行分支或转移处理。

4）处理中断。有些除了顺序执行程序外，还提供了中断处理功能。CPU通过接收I/O接口或内部的中断请求信号，进行中断处理。处理完毕后，再返回原地址，继续顺序执行收。

1.2存贮器

存贮器是具有记忆功能的半导体电路。存贮器包括系统程序存贮器和用户程序存贮器。所谓系统程序，是指控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC的制造厂家用微机的指令系统编写的，并固化到只读存贮器（ROM）中；所谓用户程序，就是使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序。

1.3输入/输出接口电路

输入/输出接口电路用来连接主机与外部设备。为了提高抗干扰能力，一般的输入、输出接口均有光电隔离装置，应用最广泛的是由发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器。

1.4编程器

编程器用来的运行，是对用户程序进行写入、检查、修改和调试，也可以在线监视PLC的运行，是PLC最重要的外部设备，也是PLC不可缺少的一部分。它经过编程器接口与CPU联系，完成人--机对话。

1.5电源部件

电源部件用来将外部供电电源转换成供PLC的CPU、存储器、I/O接口等电子电路工作所需要的直流电源，使PLC能正常工作。

2. PLC控制系统在工厂的控制分析

工业控制中PLC的应用一般是首先了解受控对象施工流程及控制要求。共中包括：控制过程的组成环节；各环节的技术要求和相互关系；输入输出的逻辑关系和测量方法；系统的控制方式与要求（例如：单步、步进、单周、自动循环等）。绘制工艺流程图。选择传感器再根据现场信号、控制命令等条件确定输入输出点数然后进行PLC选型和I/O分配。

在工厂主要是在生产线上生产，在自动生产线上，常使用有轨小车来转运工序之间的物件。小车的驱动通常采用电机拖动，电机正转小车前进，电机反转小车后退。也就是说主要是对电机的控制。相对于交流电机，直流电机在控制方面较为复杂一些，主要是速度调整方面，要考虑速度控制方式，启动、停止及升降速时的加速度控制，正反转指令控制等等。一般以直流电动机为驱动装置的控制系统中，速度、电流闭环控制过程由传动系统完成。可编程序控制器一般只负责速度给定控制、D些相应的启动停止指令控制和某些张力控制系统中的电流的控制等。速度给定控制主要是对电机启动和停止以及升降速时的加速度控制即给定曲线的斜率控制。

在直流电动机的控制系统中，一般应考虑以下几个问题。

1）传动系统的运行允许条件是否满足，包括各种合闸信号是否具备，各辅助系统是否已经运行，各级故障信号是否完全消除等。

2）运行方式和操作方式是否选择合适，区域复位信号是否具备等。

3）离合器和制动器的状态是否允许运行，对机器设备的启动是否存在障碍等。

4）传动系统的速度、电流调节器是否解锁，闭环控制是否正常等。

5）速度、电流的控制方式选择是否合适等。

6）当各种条件都满足时，按所要求的方式进行速度给定值控制。

7）在运行过程中，对故障停车指令的处理等。

比如在杭钢热带厂生产线上的主机有直流电动机驱动。主机的辅助设备（包括：冷却风机、平辊风机、水泵和油泵等）以及除尘风机和冷却水箱等由交流电动机驱动。这些电动机的启停控制与逻辑顺序控制、直流电动机的激磁保护，以及各电动机的过载、过热保护、系统运行状态的指示和报警等都要由PLC：GE FANUC PLC系列series 90-30控制系统完成，PLC要用直流24 V电源、直流电机需要用到直流控制器，所以采用数字箱Simoreg DC Master 6RA70进行整流。

下面给出一种最常用的直流电动机一股控制逻辑框图，如图1所示。

图1直流电机控制逻辑典型框图

PLC就是一种微机控制系统，我们可以把它看成是由继电器、定时器、计数器、移位器等组成的装置，它对工业电气设备的控制的主要过程是通过输入设备也就是接受被控设备的信息或操作命令等外部输入信息的设备输入接线端是与外部的开关、按钮、传感器转换信号等连接的端口。每个端子可等效为一个内部继电器线圈，线圈号即输入接点号，如图所示。这个线圈由接到的输入端的外部信号来驱动，其驱动电源可由的电源部件提供（如直流），也可由独立的交流电源供给。每个输入继电器可以有无穷多个内部触点，供设计的内部控制电路（即编制控制程序）时使用。然后通过内部控制电路运算和处理由输入部分得到的信息，并判断应产生哪些输出。内部控制电路实际上也就是用户根据控制要求编制的程序。

3.结束语

PLC控制系统的出现极大的节约了劳动力，通过系统控制的生产，大大的提高了生产效率，对于工业的流水线作业的作用尤甚，是原来复杂的工作变得简单，提高了工人的生活质量，响应了国家节能减排、以人为本的政策。相信随着科技的发展，我们的生活会越来越美好。

参考文献：

[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].北京：化工工业出版社，2004.

篇(7)

【关键词】 PLC 变频 恒压供水

随着当前城市供水技术的不断革新，浮标设备在某些方面解决了水位控制问题，但虽如此，浮标设备在使用阶段十分容易产生障碍，进一步提高了维修压力。而正是在此背景之下，PLC变频恒压供水控制系统便应势而起，广泛的应用于城市供水控制系统。

1 传统供水系统的优缺点

1.1 气压罐供水

以传统意义上而言，气压罐供水在城市供水体系里，有着广泛的应用范围。由于气压罐供水在其使用操作的过程中十分便捷，而且不必面临用水高度的压力，能够很好的给城市供水提供保障。尽管气压罐供水有着相当程度的优势，但其气系统对于电气机械的标准要求十分苛刻，而且调节区域也比较窄，不能够满足个别时段城市的用水诉求。另外，水泵处于低效段展开工作时，由于水泵停泵时压力上升，致使输出水压造成无谓的增强，也无法起到节能效应。

1.2 水塔供水系统

水塔供水系统相对而言其系统控制比较简单，由于因为其运营成本十分经济，也致使在维修设备之时也不会对城市供水造成不良影响。 但水塔供水由于取位较高，导致在现实构建阶段，为了能够提高供水压力，时常要把底座建设的十分高，这样一来也进一步加大了构建费用。另外，水塔供水系统的占地面过大，也是其不能展开良好运用的关键因素。

1.3 恒压供水

恒速压供水主要还是有赖于人工操作，而且不能对用户需求水量展开及时准确的变化。 由于恒压供水系统在自动化基础上实现较低，这也导致工作人员为了能够确保用户供水能力，致使机组时常处在满负、超负荷的生产环境下，不仅其供水效率弱化而且其耗电巨大。 在现实供水量比较的区间之内，水泵所形成的加压供水会直接给供水管道形成巨大的压力，极易造成管道破损事故。另外，由于水泵长时间处在高负荷的工作环境下，也对其使用寿命产生了巨大影响。

2 变频恒压供水系统的设计

2.1 水泵的选型

系统的电气控制主要需要的硬件有：第一，水泵机组与变频器联合；第二，PLC与扩张模块联合；第三，压力变送器与数显仪联合。

水泵选型最为根本性的原则，首先要保证稳定运营，其次要常常处在一个高效区域进行运行，进而获取优秀的节能效应。而要确保水泵机组经常性的处在高效区，则泵型一定要和系统用水量改变值互相匹配。变频器的选型原则，第一要保证变频容量，其方式为根据所匹配的电机功率与额定电流来判断变频器的容量。

可编程逻辑控制器是变频恒压供水控制系统最为重要的部分。可编程逻辑控制器需要实现对系统中全部输入信号与输出信号的的采集与控制控制，而且需要确保实现恒压以及对外界进行数据交换。故而，在选择可编程逻辑控制器时，要全方位的衡量可编程逻辑控制器的原则性的指令的执行程度与指令的丰富度，另外也要注重其内存空间，接口能力及通讯协议等多方面因素，压力传感器是把供水水管里的压力数据转变成1-SV或者4-20mA的模拟信号[1]。压力传感器基于其输入模块，在择取方面，为了能够避免传输阶段产生的干扰与消耗，可以利用4-20mA输出压力变送器。在传感器运行阶段，一旦产生故障之时，控制系统很有可能打开全部水泵，然而如果当时的水量又无法达标，就会让水管中的水压全面提高，为了防止压力有可能发生爆管威胁，供水系统可以采取电极点压力表完成压力最大限额输出，一旦压力大于限制时，则会关闭全部水泵并实施报警输出[2]。

2.2 PLC任务设计

可编程逻辑控制器是从继电器系统衍生出来的工业自动化控制系统。使用了直观简易的可编程逻辑控制器编程语言，十分容易掌握。

供水系统按照需要完成的重要功能主要有自动变频恒压与自动工频运行，能够远程或现场实现手动控制。变频恒压所运行办法是控制系统里面最关键的运行行为，同样，更是控制系统纲领性的功能，是指利通过可编程逻辑控制器控制，与调节功能相互融合，按照变频调控速度完成恒压供水，其本质是在恒压状态下，系统水泵的运行情况与变化阶段设计的可编程逻辑控制器控制程序[3]。传统的继电器如若需要实现对一项工程的控制，其施工、逻辑的设计以及最后的调试皆必须按照步骤依次而行，而已定期的时间消耗长，在面对问题时需要修改方面也会比较困难。而PLC如若对一项工程得以控制，在设计完系统后，控制逻辑的设计以及现场施工都可以同时进行，并且在修改与调试方面都很轻松。

PLC控制系统最重要的任务就是接收所有内部与外部的信号输入，评估该阶段的供水情况，通过输出信号去操控继电器，接触器，信号灯等指令，最终控制水泵运行程度，提供相对应指令与报警。

3 结语

随着现阶段变频恒压供水PLC系统在诸多城市的广泛使用，最大程度的健全、提高了传统意义上城市供水不稳定的特性。PLC控制系统不仅能够有效的解决传统继电器控制方面的不足，其自身的控制效果也明显优于传统继电器。由于信息功能的介入，极大的改善了城市供水所出现的能耗损耗，进一步优化了资源供给，并且一旦设备出现故障，PLC控制系统能够很好的做好的排查与检修的贡献，降低了由于处于检修阶段，导致供水状态不佳的不利影响。PLC控制系统所领导下变频恒压供水，为传统的城市群体所遇到用水难状况起到了积极的正面作用，也为我国全方位实现经济发展作出了卓有成效的贡献。

参考文献：

[1]张翔.基于PLC的住宅小区变频恒压供水系统设计[J].电脑知识与技术，2013，（35）：8168-8171.