plc控制系統精品(七篇)

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

篇(1)

關鍵詞：輻射電磁場（EMI）

1.概述

隨著科學技術的發展，plc在工業控制中的應用越來越廣泛。PLC控制系統的可靠性直接影響到工業企業的安全生產和經濟運行，系統的抗干擾能力是關系到整個系統可靠運行的關鍵。自動化系統中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產現場和各電機設備上，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中。要提高PLC控制系統可靠性，一方面要求PLC生產廠家用提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設計、安裝施工和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統的抗干擾性能。

2.電磁干擾源及對系統的干擾

2.1 干擾源及干擾一般分類

影響PLC控制系統的干擾源與一般影響工業控制設備的干擾源一樣，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。

干擾類型通常按干擾產生的原因、噪聲干擾模式和噪聲的波形性質的不同劃分。其中：按噪聲產生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質不同，分為持續噪聲、偶發噪聲等；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。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態（同方向）電壓迭加所形成。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。

2.2 PLC控制系統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（EMI）主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。若PLC系統置于所射頻場內，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑：一是直接對PLC內部的輻射，由電路感應產生干擾；而是對PLC通信內網絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現場設備布置及設備所產生的電磁場大小，特別是頻率有關，一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。

2.2.2 來自系統外引線的干擾

主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業現場較嚴重。

（1）來自電源的干擾

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

PLC系統的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網內部的變化，入開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。

（2）來自信號線引入的干擾

與PLC控制系統連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。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儀表的供電電源串入的電網干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。

（3）來自接地系統混亂時的干擾

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

PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對PLC系統的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環路電流，影響系統正常工作。

2.2.3 來自PLC系統內部的干擾

主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，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制造廠對系統內部進行電磁兼容設計的內容，比較復雜，作為應用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應用實績或經過考驗的系統。

3.PLC控制系統工程應用的抗干擾設計

為了保證系統在工業電磁環境中免受或減少內外電磁干擾，必須從設計階段開始便采取三個方面抑制措施：抑制干擾源；切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑；提高裝置和系統的抗干擾能力。這三點就是抑制電磁干擾的基本原則。

PLC控制系統的抗干擾是一個系統工程，要求制造單位設計生產出具有較強抗干擾能力的產品，且有賴于使用部門在工程設計、安裝施工和運行維護中予以全面考慮，并結合具有情況進行綜合設計，才能保證系統的電磁兼容性和運行可靠性。進行具體工程的抗干擾設計時，應主要以下兩個方面。

3.1設備選型

在選擇設備時，首先要選擇有較高抗干擾能力的產品，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、隔離性能好的PLC系統；其次還應了解生產廠給出的抗干擾指標，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環境中工作；另外是靠考查其在類似工作中的應用實績。

3.2 綜合抗干擾設計

主要考慮來自系統外部的幾種如果抑制措施。主要內容包括：對PLC系統及外引線進行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對外引線進行隔離、濾波，特別是原理動力電纜，分層布置，以防通過外引線引入傳導電磁干擾；正確設計接地點和接地裝置，完善接地系統。另外還必須利用軟件手段，進一步提高系統的安全可靠性。

4.主要抗干擾措施

4.1采用性能優良的電源，抑制電網引入的干擾

在PLC控制系統中，電源占有極重要的地位。電網干擾串入PLC控制系統主要通過PLC系統的供電電源（如CPU 電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進入的?，F在，對于PLC系統供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和PLC系統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大，抑制干擾能力差，經電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。所以，對于變送器和共用信號儀表供電應選擇分布電容小、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術）的配電器，以減少PLC系統的干擾。

4.2 電纜選擇的敖設

為了減少動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，從而降低了動力線生產的電磁干擾，該工程投產后取得了滿意的效果。

不同類型的信號分別由不同電纜傳輸，信號電纜應按傳輸信號種類分層敖設，嚴禁用同一電纜的不同導線同時傳送動力電源和信號，避免信號線與動力電纜靠行敖設，以減少電磁干擾。

4.3 硬件濾波及軟件抗如果措施

信號在接入計算機前，在信號線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。

由于電磁干擾的復雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統的軟件設計和組態時，還應在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統的可靠性。常用的一些措施：數字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態零點，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉，設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。

4.4 正確選擇接地點，完善接地系統

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

系統接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對PLC控制系統而言，它屬高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統接地線采用一點接地和串聯一點接地方式。集中布置的PLC系統適于并聯一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。

信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理。選擇適當的接地處單點接點。

篇(2)

[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?？刂葡到y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.

篇(3)

關鍵詞：PLC干擾；系統控制；安全穩定

1 概述

在電力企業中PLC控制系統多用于輔控車間的程控系統，有的則用于熱控保護控制系統，它的穩定性將直接影響到現場設備的安全運行，而它的抗干擾能力則是系統安全穩定的關鍵。我們現場所使用的PLC控制系統，有的安裝在電子設備間或控制間，有的安裝在現場盤柜中，有的則直接安裝在就地設備上，由于安裝地點周圍大多設計有電纜溝道、電氣設施或就地轉動電機等設備，會形成較強的電磁干擾。我們應先分析干擾產生的原因，認真研究消除干擾的方法，再通過有效可行的系統優化及采取相對應的防干擾措施，才能有效的保證PLC控制系統安全穩定運行。

2 電磁干擾的產生以及對PLC控制系統的影響

通過對現場所使用的PLC控制系統干擾來源進行排查，我們發現這些干擾大都產生在電荷劇烈變化的部位，這就是干擾源。

（1）按產生原因不同可分為放電干擾、浪涌干擾、高頻振蕩干擾等。（2）按性質不同可分為持續干擾、偶發干擾等。（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絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的。其對PLC控制系統的影響主要通過兩條路徑；一是直接作用于PLC 內部，由電路感應產生干擾；二是作用于PLC 通信網絡，由通信線路感應產生干擾。此類干擾我們可以通過選用合格的屏蔽電纜、系統屏蔽及選用合適的電容元件來消除。

3.2 通過PLC系統的電源線路和I/O信號線路，將外部干擾通過傳導的方式作用于系統內部，我們稱之為傳導干擾

3.2.1 來自電源的干擾

通過對現場PLC控制系統不安全事件的分析研究，我們發現通過電源回路傳導的干擾造成系統出現故障的不安全事件較多，作者所在公司已發生多起由于工作電源故障造成PLC控制系統停運進而導致機組停運的不安全事件。

PLC 系統的工作電源一般由所在企業的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力設備、執行機構及轉動機械，這些動力設備的啟停、轉動機械的轉機運行調整、執行機構的開關操作等，都會將產生的干擾通過母線電源傳導到PLC系統上。

3.2.2 來自I/O信號線路的干擾

PLC 控制系統所使用的I/O信號通過傳輸線纜，除了將現場的I/O信號送至PLC系統，同時會將干擾信號通過線纜侵入。這類干擾的產生主要有兩種原因：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控制系統通道提供24V工作電源或選用電源與信號相互無擾的二次表計來加以解決；二是信號線纜受到線纜敷設區域存在的電磁感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這類干擾如不加處理所造成的后果是相當嚴重的。它主要產生于電纜敷設區域存在電氣動力電纜或經過大型電氣設備。

3.2.3 由于接地系統混亂造成的干擾

PLC控制系統的接地是一項提高系統穩定運行的重要安全措施。通過現場實際考察我們發現，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系統的影響，還可以防止系統對周圍鄰近設備造成干擾，它的保護作用是雙向的。但由于諸多的原因，我們在現場往往使用的接地方式不完全符合規范，結果造成系統干擾，導致PLC系統無法正常工作。作者所在的公司，曾經在機組DCS系統改造過程中由于PLC控制系統的接地設置沒有完全遵守規范，結果造成現場諸多設備自啟停、模擬量信號亂跳、自動調節紊亂等故障。

3.2.4 由于PLC 系統內部元器件所產生的干擾

PLC系統內部使用了各種不同類型、不同電壓等級的電子設備，它們之間也會由于相互的電磁輻射產生干擾。隨著PLC控制系統的更新換代，以及電子元器件性能的提高，此類干擾已基本被消除，不會對系統造成影響。

4 怎樣才能更好、更簡單解決PLC系統干擾

現場所使用的PLC控制系統大多通過企業內部電網采用兩套電源，UPS段及保安段電源，再通過電源切換裝置進行無擾切換。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控制系統提供穩定可靠的工作電源。不間斷供電裝置一般滿足兩個要求：一是外部供電電源失去后在一定時間內仍可對PLC控制系統提供工作電源；而是輸出電壓穩定無擾動。無論任意一路電源出現故障造成電源切換時，由于不間斷電源裝置仍然在對PLC系統穩定供電，電源切換產生的干擾僅存在于不間斷電源裝置內部，而不會影響到PLC系統運行。同時，如出現兩路電源均故障，不間斷電源裝置內部的蓄電池組仍舊可以在一定時段內對PLC系統穩定供電，這就給電路檢修恢復提供了寶貴的時間，有效地控制了不安全事件范圍，防止事件擴大化。

在PLC控制系統的模塊輸入端、輸出端加裝隔離繼電器，以解決干擾。

從實際運用情況來看，使用隔離繼電器簡單方便、可靠；同時隔離繼電器帶有多路常開或常閉接點，可以更為方便的根據現場設備的運行狀況要求進行回路設計；再次，隔離繼電器都使用了二極管發光信號，當輸入、輸出信號回路出現故障時，可以更為直觀的判斷故障點產生在PLC控制系統內部還是外部回路，給檢修維護人員的工作帶來了便利。同時，采用隔離繼電器還可以有效地防止現場設備高壓電竄入系統造成系統設備的損壞。

加強PLC控制系統所在電子設備間或工程師站的安全管理。嚴格執行電子設備間或工程師站的準入制度，進出電子設備間或工程師站要做好登記，房間鑰匙必須由專人保管；嚴禁在電子設備間或工程師站使用對講機、手機等無線通訊設備，以防止無線信號對PLC控制系統產生干擾。

在設備安裝或改造期間，如果涉及到敷設電纜的作業，必須嚴格按照電纜敷設的相關規定及規范要求，對使用不同電壓的電纜要分層敷設，絕不可以為圖省事方便而隨意敷設；尤其要注意敷設使用直流高壓電的電纜，要盡量避開PLC控制系統輸入、輸出信號電纜，以防止高電壓電纜產生的環流干擾造成PLC控制系統輸入、輸出信號誤發，從而進一步影響到現場設備的安全穩定運行。

采用合格且獨立的屏蔽地設置。PLC 控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等均要獨立設置，絕對禁止混用。同時，要做好控制系統地線的設置記錄，詳細記錄各地線的來源。在系統停用檢修期間，必須對控制系統地線進行全面核查，檢查各地線絕緣是否符合規范要求，對發現的地線回路故障及時進行排查處理，確?？刂葡到y的安全穩定運行。

參考文獻

[1]DL/T774-2004.火力發電廠熱工自動化系統檢修運行維護規程[S].

[2]DL/T5175-2003.火力發電廠熱工控制系統設計技術規定[S].

[3]GB9361-88.計算站場地安全要求[S].

[4]電力工業技術監督標準匯編（熱工監督）[S].

篇(4)

[關鍵詞]控制系統 可編程控制器 選型

中圖分類號：TH165+.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）21-0400-01

可編程控制器（簡稱PLC）已經越來越多地應用于工業自動控制系統中，并且在自動控制系統中起著非常重要的作用。它的好壞直接影響整個控制系統的安全可靠運行，所以PLC的選型是至關重要的。

生產PLC的廠家目前比較多，國內國外均有，各家的產品都有各自的優缺點，能夠滿足用戶的各種要求但在形態、組成、功能、網絡、編程等方面各不相同，也沒有統一的標準，有時也無法進行比較，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。

從下面幾個方面來談一談我的看法：控制點數；編程；通信方式；與監控系統的通信；可靠性。

一、 控制點數

這一點相對比較重要，在自動控制系統中設計時，就應該對控制點數（包括數字及模擬量）有一個比較準確的統計，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數要比實際控制點數多10%----30%，這樣可以留有一定的空間，以便將來實際運行當中有的通道壞了可以有空余點來替代，還可以補設計過程中的遺漏點，將來要增加控制點時，也可有空間。

二、 工作現場情況

現場情況PLC的工作指標也是有要求的，自動控制系統的目的是將人們從繁忙的工作和惡劣的環境中解脫出來，這就要求自動控制系統能夠適應復雜的工作環境，比如溫度、濕度、噪音、信號屏蔽、工作電壓等，因此，一定要選擇適應你所需要的實際工作環境的PLC。

三、 通信協議

PLC不但是現場控制，PLC遠端通信已成為控制系統中的主要部分，但各個廠家的通信協議千差萬別，兼容性較差。因此，在產品選擇上要考慮以下幾個方面。

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

2、 不同廠家產品間的通信，若對現有的自動控制系統設計進行部分改造而所選擇的是與原系統PLC，或者設計中需要兩個以上的PLC，而選用了不同廠家的產品，這就需考慮不同廠家產品間的通信問題無論怎樣我認為都必須首先考慮大廠家、知名品牌的產品。

四、 編程

程序是自動控制系統的“心臟”，程序編制的好壞直接影響到整個自動控制系統的運行情況，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可以互換，選擇時一般選自己比較熟悉的編程語言。

PLC的存儲器，存儲器是數據保存、程序保存的地方，可分為內外兩種制式，存儲的容量一定要選擇（根據實際情況）一款足夠大的存儲器，存儲器可分為隨機存儲器（RAM），只讀存儲器（ROM），可擦除只讀存儲器（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優點是在與它可以根據實際需要任意更改控制結構（或控制過程）。這就要求更改程序方便，PLC就可以滿足這個要求，目前，有一些廠家生產的PLC只提供一些專用的模塊，如通信模塊、PID控制模塊、計數器模塊，模擬輸入/輸出模塊等。

五、 與監控系統的通信

1、 人機對話操作臺，這是監控系統的早期產品，是生產廠家專為自己的PLC產品設計的，最適合于點對點控制，其結構比較簡單，功能少，面板控制，操作比較容易，現在仍然廣泛地應用與現場控制系統中，遠端控制失效時，仍能很好地控制現場。

2、 隨著計算機的不斷發展，依靠PC（含工控機）的監控系統越來越多地應用在自動控制系統中，這種監控系統一種是生產PLC產品的廠家專為自己的產品配套而做的，另一種是軟件開發公司的是和大多數PLC產品的監控系統。這種產品不再以PLC為主，更注重計算機在圖像、動畫、聲音、網絡、數據等方面的優勢，給二次開人員提供了較寬松的開發條件，只要擁有通信協議就可以與各種型號PLC相連，這也是目前自動控制系統的首選。

六、 產品的使用周期

選擇PLC產品時，也應該考慮它的使用壽命，要盡量選購生產日期較近的產品，另外還要考慮該產品的兼容性，因廠家不對產品升級換代，是否能向下兼容，這決定是否有利于系統對將來新增加功能的應用。產品的更新周期，某一型號的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時就應選當下比較新型的產品。

七、 性價比

當幾種產品均可以滿足我們的設計需要，我們才可以考慮價格因素，我想控制系統性能的好壞是優于價格的，這是我們就要選擇性價比比較高的產品。在實際選型中往往還存在多方面的制約，無論怎樣我們應該堅持最主要的幾個方面。

伴隨著科學技術的發展，市場監督管理的規范化，行業上的規范化，PLC產品一定會有一個統一的生產標準。這對我們在選擇PLC產品是大有益處的。

參考文獻

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關鍵詞：物料分揀；PLC控制系統；設計

一、物料分揀系統的硬件設計

設計系統硬件部分，首先要研究系統控制裝置的組成、技術指標、工作環境、操作流程、工藝過程與使用要求。然后擬定方案，選擇整個系統的電氣元件，提出專用元件的技術指標。最后分配I/O點及設計PLC總接線圖。

物料分揀控制模型配有交流電動機、帶式傳送機構、傳感器、光電編碼器、開關電源、電磁閥、氣缸，可分揀金屬、非金屬及顏色塊。物料分揀PLC控制系統的硬件設計，是根據控制對象對PLC控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶輸入、輸出設備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點。物料分揀系統的結構如圖1所示。

物料分揀PLC控制系統的硬件設計，是根據控制對象對PLC控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶輸入、輸出設備，選擇合適的PLC類型，并分配I/O點。

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

二、物料分揀系統軟件設計

PLC控制系統的核心是軟件的設計，首先根據控制要求和工藝流程畫出流程圖，然后利用STEP7-Micro/Win軟件，設計出程序梯形圖。

（一）物料分揀PLC控制系統程序流程圖

控制要求：現有三類貨物，分別為鐵、鋁、塑料材質的貨物，每種材質各2個，每種貨料均為正方形，在貨物的各個側面都涂有不同的顏色，分別為紅色、黃色、綠色。

1.系統首先能夠從6個料塊中檢測出鐵質的貨物，標識為第一類貨物，然后再從余下的4個料塊中檢測出鋁質的貨料，標識為第二類貨物，最后，對于塑料材質的貨物，當其頂面為黃色時，檢測其為第三類貨物，余下為第四類貨物。

2.所有貨物都在出料塔中進行裝載，由系統自動移動到傳送到傳送帶上面。當系統檢測到第一類貨物時，將其放入1號倉庫；當系統檢測到第二類貨物時，將其放入到2號倉庫；當系統檢測到第三類貨物時，將其放入到3號倉庫；當系統檢測到第四類貨物時，將其放入到4號倉庫。

3.系統具有統計功能，能實現統計每個倉庫的貨料數目，同時也能統計所有裝置貨物的數目。

（二）物料分揀系統的軟件功能及系統程序設計

物料分揀系統STEP7-Micro/Win的基本功能是協助用戶完成開發軟件的任務，例如創建用戶程序、修改和編輯原有的用戶程序，編輯過程中編輯器具有簡單語法檢查功能。同時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，還可直接用軟件設置PLC的工作方式、參數和運行監控等。

系統程序設計中用到的指令：

此指令為高速計數器定義指令，使能輸入有效時，為指定的高速計數器分配一種工作模式。高速計數是用來累計比PLC掃描頻率更高的脈沖輸入。

此指令為高速計數器指令，使輸入有效時，根據高速計數器特殊存儲器位的狀態，并按照HDEF指令指定的模式，設置高速計數器并控制其工作。

（三）系統調試

在PLC軟硬件設計完成后，應進行調試工作。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方，因此在將PLC連接到現場設備之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。另外，一些硬件如傳感器等，在使用前，也需事先調試好。

三、組態監控系統的設計

本文應用MCGS組態軟件為監控軟件，來實現對物料分揀的控制。

工控組態軟件能夠很好地解決傳統工業控制軟件存在的種種問題，使用戶能根據自己的控制對象和控制目的任意組態，完成最終的自動化控制工程。在實際工程的進行中，在使用MCGS之前要熟悉整個工程的規劃，這樣才能保證工程的順利完成。首先要解決的是對整個工程的系統構成和工藝流程的了解，弄清測控對象的特征，明確主要的監控要求和技術要求等問題。在這個基礎上擬定整個系統應該實現的功能，如何控制流程，用戶窗口建立，實現何種動畫效果以及如何在實時數據庫中定義數據變量等環節。然后分析工程中輸入輸出變量與系統中定義的變量的對應關系，以及他們之間是如何連接的，他們之間是如何通過動化實現的。

材料分揀MCGS組態軟件設計是對分揀系統的實時采集以及監控，從而實現操作者可以遠離操作現場就能實現對生產線的控制。組建工程的總體規劃是先建立一個用戶窗口，其次是編輯畫面和定義數據對象，再次是動畫連接和編寫控制流程，最后是設備的連接和調試。

四、結論

物料分揀采用可編程控制器PLC 進行控制，能連續、大批量地分揀貨物，分揀誤差率低且勞動強度大大降低，可顯著提高勞動生產率。而且，分揀系統能靈活地與其他物流設備無縫連接，實現對物料實物流、物料信息流的分配和管理。其設計采用標準化、模塊化的組裝，具有系統布局靈活，維護、檢修方便等特點，受場地原因影響不大。 同時，只要根據不同的分揀對象，對本系統稍加修改即可實現求。本系統采用的可編程控制器，只要結合不同的傳感器，比如根據材料的屬性、尺寸的大小、物體的顏色等選擇相應的傳感器，就可對不同的物料進行分揀，具有廣泛的應用前景。

參考文獻：

[1]郭潤夏.PLC在自動材料分揀系統中應用[J].微計算機信息.2006.5-1：62-64

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【關鍵詞】PLC；控制系統；直流電機

引言

PLC具有可編程、易于擴展、操作方便等特點，在電氣控制系統中過去繼電器為核心的控制系統可以完全被PLC所取代，目前在現代工業生產體系中PLC已是一重要的組成部分，在工業不斷發展的情況下，以PLC實現產品功能已越來越全面化和多樣化，使PLC技術有了較大的發展，以下就可編程控制器PLC的構成及其在工廠中的應用進行了簡單的分析。

1.可編程控制器PLC的構成分析

通常PLC有整體式和模塊式兩類。不管是哪一種結構，其內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、運算器、寄存器等組成，通過地址總線、數據總線和控制總線與存貯器、I/O接口電路聯接。中央處理單元主要完成以下任務。

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，從數據總線上得到讀出的指令，并存放到CPU內的指令寄存器中。

2）執行指令。對存放在指令寄存器中的指令操作碼進行譯碼，執行指令規定的操作。例如：讀取輸入信號，取操作數，執行邏輯運算和算術運算，將結果輸出等。

3）準備取下一條指令。執行完一條指令后，能根據條件產生下一條指令的地址，以便取出和執行下一條指令。在控制下，程序的指令即可以順序執行，也可以進行分支或轉移處理。

4）處理中斷。有些除了順序執行程序外，還提供了中斷處理功能。CPU通過接收I/O接口或內部的中斷請求信號，進行中斷處理。處理完畢后，再返回原地址，繼續順序執行收。

1.2存貯器

存貯器是具有記憶功能的半導體電路。存貯器包括系統程序存貯器和用戶程序存貯器。所謂系統程序，是指控制和完成PLC各種功能的程序，這些程序是由PLC的制造廠家用微機的指令系統編寫的，并固化到只讀存貯器（ROM）中；所謂用戶程序，就是使用者根據工程現場的生產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與外部設備。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，應用最廣泛的是由發光二極管和光電三極管組成的光電耦合器。

1.4編程器

編程器用來的運行，是對用戶程序進行寫入、檢查、修改和調試，也可以在線監視PLC的運行，是PLC最重要的外部設備，也是PLC不可缺少的一部分。它經過編程器接口與CPU聯系，完成人--機對話。

1.5電源部件

電源部件用來將外部供電電源轉換成供PLC的CPU、存儲器、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控制系統在工廠的控制分析

工業控制中PLC的應用一般是首先了解受控對象施工流程及控制要求。共中包括：控制過程的組成環節；各環節的技術要求和相互關系；輸入輸出的邏輯關系和測量方法；系統的控制方式與要求（例如：單步、步進、單周、自動循環等）。繪制工藝流程圖。選擇傳感器再根據現場信號、控制命令等條件確定輸入輸出點數然后進行PLC選型和I/O分配。

在工廠主要是在生產線上生產，在自動生產線上，常使用有軌小車來轉運工序之間的物件。小車的驅動通常采用電機拖動，電機正轉小車前進，電機反轉小車后退。也就是說主要是對電機的控制。相對于交流電機，直流電機在控制方面較為復雜一些，主要是速度調整方面，要考慮速度控制方式，啟動、停止及升降速時的加速度控制，正反轉指令控制等等。一般以直流電動機為驅動裝置的控制系統中，速度、電流閉環控制過程由傳動系統完成。可編程序控制器一般只負責速度給定控制、D些相應的啟動停止指令控制和某些張力控制系統中的電流的控制等。速度給定控制主要是對電機啟動和停止以及升降速時的加速度控制即給定曲線的斜率控制。

在直流電動機的控制系統中，一般應考慮以下幾個問題。

1）傳動系統的運行允許條件是否滿足，包括各種合閘信號是否具備，各輔助系統是否已經運行，各級故障信號是否完全消除等。

2）運行方式和操作方式是否選擇合適，區域復位信號是否具備等。

3）離合器和制動器的狀態是否允許運行，對機器設備的啟動是否存在障礙等。

4）傳動系統的速度、電流調節器是否解鎖，閉環控制是否正常等。

5）速度、電流的控制方式選擇是否合適等。

6）當各種條件都滿足時，按所要求的方式進行速度給定值控制。

7）在運行過程中，對故障停車指令的處理等。

比如在杭鋼熱帶廠生產線上的主機有直流電動機驅動。主機的輔助設備（包括：冷卻風機、平輥風機、水泵和油泵等）以及除塵風機和冷卻水箱等由交流電動機驅動。這些電動機的啟?？刂婆c邏輯順序控制、直流電動機的激磁保護，以及各電動機的過載、過熱保護、系統運行狀態的指示和報警等都要由PLC：GE FANUC PLC系列series 90-30控制系統完成，PLC要用直流24 V電源、直流電機需要用到直流控制器，所以采用數字箱Simoreg DC Master 6RA70進行整流。

下面給出一種最常用的直流電動機一股控制邏輯框圖，如圖1所示。

圖1直流電機控制邏輯典型框圖

PLC就是一種微機控制系統，我們可以把它看成是由繼電器、定時器、計數器、移位器等組成的裝置，它對工業電氣設備的控制的主要過程是通過輸入設備也就是接受被控設備的信息或操作命令等外部輸入信息的設備輸入接線端是與外部的開關、按鈕、傳感器轉換信號等連接的端口。每個端子可等效為一個內部繼電器線圈，線圈號即輸入接點號，如圖所示。這個線圈由接到的輸入端的外部信號來驅動，其驅動電源可由的電源部件提供（如直流），也可由獨立的交流電源供給。每個輸入繼電器可以有無窮多個內部觸點，供設計的內部控制電路（即編制控制程序）時使用。然后通過內部控制電路運算和處理由輸入部分得到的信息，并判斷應產生哪些輸出。內部控制電路實際上也就是用戶根據控制要求編制的程序。

3.結束語

PLC控制系統的出現極大的節約了勞動力，通過系統控制的生產，大大的提高了生產效率，對于工業的流水線作業的作用尤甚，是原來復雜的工作變得簡單，提高了工人的生活質量，響應了國家節能減排、以人為本的政策。相信隨著科技的發展，我們的生活會越來越美好。

參考文獻：

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

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【關鍵詞】 PLC 變頻 恒壓供水

隨著當前城市供水技術的不斷革新，浮標設備在某些方面解決了水位控制問題，但雖如此，浮標設備在使用階段十分容易產生障礙，進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便應勢而起，廣泛的應用于城市供水控制系統。

1 傳統供水系統的優缺點

1.1 氣壓罐供水

以傳統意義上而言，氣壓罐供水在城市供水體系里，有著廣泛的應用范圍。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程度的優勢，但其氣系統對于電氣機械的標準要求十分苛刻，而且調節區域也比較窄，不能夠滿足個別時段城市的用水訴求。另外，水泵處于低效段展開工作時，由于水泵停泵時壓力上升，致使輸出水壓造成無謂的增強，也無法起到節能效應。

1.2 水塔供水系統

水塔供水系統相對而言其系統控制比較簡單，由于因為其運營成本十分經濟，也致使在維修設備之時也不會對城市供水造成不良影響。 但水塔供水由于取位較高，導致在現實構建階段，為了能夠提高供水壓力，時常要把底座建設的十分高，這樣一來也進一步加大了構建費用。另外，水塔供水系統的占地面過大，也是其不能展開良好運用的關鍵因素。

1.3 恒壓供水

恒速壓供水主要還是有賴于人工操作，而且不能對用戶需求水量展開及時準確的變化。 由于恒壓供水系統在自動化基礎上實現較低，這也導致工作人員為了能夠確保用戶供水能力，致使機組時常處在滿負、超負荷的生產環境下，不僅其供水效率弱化而且其耗電巨大。 在現實供水量比較的區間之內，水泵所形成的加壓供水會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，由于水泵長時間處在高負荷的工作環境下，也對其使用壽命產生了巨大影響。

2 變頻恒壓供水系統的設計

2.1 水泵的選型

系統的電氣控制主要需要的硬件有：第一，水泵機組與變頻器聯合；第二，PLC與擴張模塊聯合；第三，壓力變送器與數顯儀聯合。

水泵選型最為根本性的原則，首先要保證穩定運營，其次要常常處在一個高效區域進行運行，進而獲取優秀的節能效應。而要確保水泵機組經常性的處在高效區，則泵型一定要和系統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，其方式為根據所匹配的電機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最為重要的部分?？删幊踢壿嬁刂破餍枰獙崿F對系統中全部輸入信號與輸出信號的的采集與控制控制，而且需要確保實現恒壓以及對外界進行數據交換。故而，在選擇可編程邏輯控制器時，要全方位的衡量可編程邏輯控制器的原則性的指令的執行程度與指令的豐富度，另外也要注重其內存空間，接口能力及通訊協議等多方面因素，壓力傳感器是把供水水管里的壓力數據轉變成1-SV或者4-20mA的模擬信號[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。在傳感器運行階段，一旦產生故障之時，控制系統很有可能打開全部水泵，然而如果當時的水量又無法達標，就會讓水管中的水壓全面提高，為了防止壓力有可能發生爆管威脅，供水系統可以采取電極點壓力表完成壓力最大限額輸出，一旦壓力大于限制時，則會關閉全部水泵并實施報警輸出[2]。

2.2 PLC任務設計

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

供水系統按照需要完成的重要功能主要有自動變頻恒壓與自動工頻運行，能夠遠程或現場實現手動控制。變頻恒壓所運行辦法是控制系統里面最關鍵的運行行為，同樣，更是控制系統綱領性的功能，是指利通過可編程邏輯控制器控制，與調節功能相互融合，按照變頻調控速度完成恒壓供水，其本質是在恒壓狀態下，系統水泵的運行情況與變化階段設計的可編程邏輯控制器控制程序[3]。傳統的繼電器如若需要實現對一項工程的控制，其施工、邏輯的設計以及最后的調試皆必須按照步驟依次而行，而已定期的時間消耗長，在面對問題時需要修改方面也會比較困難。而PLC如若對一項工程得以控制，在設計完系統后，控制邏輯的設計以及現場施工都可以同時進行，并且在修改與調試方面都很輕松。

PLC控制系統最重要的任務就是接收所有內部與外部的信號輸入，評估該階段的供水情況，通過輸出信號去操控繼電器，接觸器，信號燈等指令，最終控制水泵運行程度，提供相對應指令與報警。

3 結語

隨著現階段變頻恒壓供水PLC系統在諸多城市的廣泛使用，最大程度的健全、提高了傳統意義上城市供水不穩定的特性。PLC控制系統不僅能夠有效的解決傳統繼電器控制方面的不足，其自身的控制效果也明顯優于傳統繼電器。由于信息功能的介入，極大的改善了城市供水所出現的能耗損耗，進一步優化了資源供給，并且一旦設備出現故障，PLC控制系統能夠很好的做好的排查與檢修的貢獻，降低了由于處于檢修階段，導致供水狀態不佳的不利影響。PLC控制系統所領導下變頻恒壓供水，為傳統的城市群體所遇到用水難狀況起到了積極的正面作用，也為我國全方位實現經濟發展作出了卓有成效的貢獻。

參考文獻：

[1]張翔.基于PLC的住宅小區變頻恒壓供水系統設計[J].電腦知識與技術，2013，（35）：8168-8171.