PLC可编程序

PLC可编程序（精选十篇）

PLC可编程序 篇1

在银行、超市、办公楼、医院等公共建筑的入口, 经常使用自动控制门控制系统, 早期的制动门控制系统采用传统的继电器逻辑控制, 由于这种控制方式存在许多弊端, 随着PLC控制的兴起已逐渐被淘汰。

PLC英文全称Prougrammable Logic Controller, 是一种数字运算操作系统, 产生于20世纪60年代末期竞争激烈的美国汽车行业, 是专为工业环境而设计的, 它采用可编程的存储器, 用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数运算等操作命令, 已不仅仅是继电器控制传统意义上的逻辑控制, 它通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种机械或生产过程。它由五部分组成:中央处理器CPU;存储器;输入/输出接口;电源;编程器。

目前, PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃, 使PLC从最初的逻辑控制、顺序控制发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算数运算、数据处理、联网通信及PID回路调节功能的现代PLC, 它采用自左至右、自上至下循环扫描的工作方式。

PLC之所以有生命力, 在于它更加适合工业现场的要求, 可靠性高, 强抗各种干扰能力, 编程简单, 安装使用维修方便, 价格低长寿命。

与继电器比较, 继电器线路是通过许多硬继电器和它们之间的连线达到的, 控制功能包含在固定的线路中, 功能专一, 系统扩充必须变更硬接线, 故灵活性差。

而PLC采用软件编程完成控制任务, 编程时所用到的继电器为内部软继电器 (从理论上讲, 其触点数量无限, 使用次数任意) 。外部只须在端子上接入相应的输入/输出信号即可。同一台P L C, 不改变硬件仅改变软件, 就可适用各种控制, 故通用性强。

日本松下公司FP系列PLC进入国内市场较晚, 但因其品种规格齐全, 功能完善, 因此具有较好的工作前景。本控制就是根据PLC的上述特点采用日本松下FP1-C24型PLC完成的。

2控制要求

2.1自动门的硬件组成

经分析完成此自动门的实质就是控制电机的正、反转。要实现自动控制首先要具备以下功能部件:光电检测开关, 限位开关和直流电机。由于直流电机的调速范围宽广, 调速特性平滑, 超载能力强, 启动和制动转矩大, 所以执行机构使用直流电动机。

自动门控制装置由门内光电探测开关K1, 门外光电探测开关K2, 开门到限位开关K3, 关门到限位开关K4, 开门执行机构KM1 (使直流电动机正转) , 关门执行机构KM2 (使直流电动机反转) 等部件组成。考虑到自动控制门在出现故障时的维修方便所以增加了手动开门K5, 手动关门K6。

2.2控制要求

2.2.1当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时, 0.5秒后开门, 执行机构KM1动作电机正转, 到达限位开关K 3位置, 电动机停止运行。

2.2.2自动门在开门位置停留5秒后, 自动门探测到无人后自动关门, 这时执行机构KM2被启动, 电机反转, 当门移动到关门限位开关K4位置时, 电动机停止运行。

2.2.3在关门过程中, 当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1位置时, 应立即停止关门, 并自动进入开门程序。

2.2.4在门打开后5秒等待时间内若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时必须重新等待5秒再自动进入关门过程, 以保证人员安全通过。

其流程图为图1所示。

3主要功能器件的工作原理

自感应门以平移式为例, 电器方面主要部件:

3.1主控器:选用日本松下FP1-C24型PLC的主控单元, 它是自感应门的指挥中心, 通过内部编有指令程序的大规模集成块发出相应的命令, 指挥电机工作。同时通过主控器调节开启速度, 开启幅度等参数。

3.2感应探测器:光电开关 (接近开关的一种) 负责采集外部件信号, 如同人的眼睛, 当有移动的物体进入它的工作范围时, 它就给主控制器一个脉冲信号。

3.3电动机:提供开门与关门的主动力, 控制自感应门扇加速与减速运行。

3.4行程开关 (限位开关) :用于运动部件行程位置而切换电路, 它的工作原理与按钮相似, 用于控制机械设备的行程及限位保护, 在实际生产中, 将行程开关预先安排好位置, 当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时, 行程开关触点动作, 实现电路切换。

3.5光电开关 (光电传感器) , 是光电接近开关的简称, 它是利用了被检测物体对光束的遮挡或反射, 从而检测物体的有无。物体不限于金属, 所有能反射光线的物体均可被检测, 光电检测开关将输入电流在发射器上转换成光信号射出, 接收器再根据收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

4继电器接触器控制图

如图2。

5 PLC输入/输出分配及接线图

如图3。

6梯形图及指令表

如表1。

7过程分析

7.1和上启动按钮X4闭合, 若外检测开关或内检测开关有信号时, 定时器T0得电0.5秒定时时间到后, Y0线圈通电并自锁, 此时电动机正转开门。

7.2当门扇完全打开后, 使开门限位开关X2断开, Y0线圈断电, 电动机停止转动。

7.3当门扇停止移动时, 由于开门限位开关的常闭变成常开故使常开触点闭合进行5定时, 若此时外检测开关或内检测开关X2和X1有信号, 则使T0重新延时。

7.4当5秒延时完毕后, T1线圈通电, 关门限位开关闭合, 使Y1线圈通电并自锁, 电动机反转执行关门过程。

7.5在关门过程中, 若外检测开关或内检测开关X0, X1有信号又使Y0通电, 由于在关门过程中Y0互锁此时打开并中断关门过程, 转向开门过程。

7.6考虑到自动控制门在出现故障时的维修方便所以增加了手动开门K5, 手动关门K6。

利用PLC实现自动门控制有着广泛的应用前景, 在今后的应用中, 还需要不断的创新和发展。

注:具体电器的容量及型号根据实际需要选定。

摘要：本文主要介绍运用FP1—C24可编程序控制器取代传统的继电器、接触器控制系统, 实现自动门控制的过程。

PLC可编程序 篇2

一．培训鉴定对象：

1、欲取得可编程序控制系统设计师职业资格证高技能人才；

2、解决工程自动化技术难题的工程技术精英；

3、全国电工、制冷、电梯等工种技师和高级技师论文创作的高技能人才；

4、爱好工厂自动化技术的工程人员；

5、有意在工业自动化方向自主创业的工程技术人员。

6、电气或自动化工程设计的工程师。

7、电气或自动化工程维修的技术人员。

8、电子电工、电气设备维护的人员。

9、从事自动化控制教学的人员。

二．培训鉴定时间及地点：北京深证滚动报名，网络咨询2210795771.杨老师***。

三．证书颁发鉴定合格者获得由国家人力资源和社会保障部所属试点省市颁发的可编程序控制系统（PLC）设计师《中华人民共和国职业资格证书》。证书实行统一编号登记管理和网上查询，全国通用。其可作为招聘录用、考核晋升、岗位续聘、职称评定、加薪的重要参考依据。

四．鉴定方式分为理论知识考试和专业能力考核。

PLC可编程序 篇3

关键词：可编程序控制器（PLC） 电气控制 应用

可编程序控制器（PLC）主要以计算机的微处理器为基础，综合计算机的应用技术、通讯技术以及自动控制技术而发展起来的一种通用控制器。虽然PLC由较为复杂的微处理器组成，但是在实际应用过程中，完全不必了解微处理器的内部结构。最初，PLC还仅是作为继电器接触器控制系统的替代品，而自从进入电气控制系统领域后，凸显了其独有的优越性，以其自身强大的抗干扰能力、自诊断功能等，提高了电气控制系统的可靠性，基本解决了普通继电器及接触器中常见的故障问题，经过调试后可长期安全可靠地运行。本文将对PLC的特点、基本工作过程、在电气控制中的应用等问题进行分析与阐述。

1.可编程序控制器（PLC）的特点

1.1 体积小、重量轻

超小型的PLC底部尺寸<100mm，重量<150g，其功耗仅为数瓦。由于其体积小，很容易装入机械中，便于机电一体化的实现。

1.2 实用性普遍

PLC可适用于各种规模的电气控制场合，除了基本的逻辑处理功能之外，当前大多PLC具有数据运算能力，并可应用于数字控制领域中。近年来，PLC的功能日益完善，PLC的应用已经普遍到温度控制、位置控制及CNC等多个控制领域。

1.3 抗干扰能力强

由于PLC采用了现代化的大规模集成电路技术，在内部电路、生产工艺等方面均采取先进的抗干扰处理技术，具有较高的可靠性。另外，PLC还自备硬件故障自动检测功能，一旦出现故障即可发出警报。在软件应用中，应用者还可编入外围器件的自诊断故障程序，让系统中出了PLC之外的电路与设备也能获得自我保护功能。

1.4 应用简单、普遍

PLC作为直接面向企业的工控设备，具有接口容易、编程语言易于被工程技术人员接受并理解等特点，尤其图形符号及梯形图语言、表达方式等与继电器电路图基本类似，只需通过PLC的少量开关量逻辑控制指令就能熟练实现在电气控制中的应用。

1.5 维护与改造方便

PLC通过存储逻辑替代了接线逻辑，减少了控制设备外在的接线，极大减少了控制系统设计和建造的时间，为后期维护提供了方便，同时程序较易改变，可极快应用于生产过程的改变。

2.可编程序控制（PLC）的基本工作过程

PLC及相关外围设备的设计原则应满足“与工业控制系统为一个整体、方便功能扩展”，所有的电气控制系统的实现都是根据工艺要求，最终提高生产效率及产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应满足被控对象的基本要求，并对实际工作现场进行研究、收集资料，并实现设计人员与操作人员的密切配合，共同拟定可操作方案，对可能潜在的问题进行共同分析、共同解决。并在满足各方控制要求的前提下，考虑控制系统的简单性与经济性，方便后期的使用及维修，并确保电气控制的安全性、稳定性。PLC在电气控制中的基本工作过程为：

（1）现场信息的输入：在系统软件的控制下，按照顺序对输入点进行扫描，并读取输入点的状态。

（2）程序的执行：对用户程序中的指令按顺序扫描，并根据输入的状态及指令进行逻辑性运算。

（3）控制信号的输出：根据以上逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各个输出点同时发出相应的信号，以实现所需的逻辑控制功能。

以上过程完成后，再重新开始，并反复执行，每执行一次即完成一个扫描周期。 在实际应用时，很多机械设备的工作流程可分为一系列不断重复的顺序动作，而PLC的工作程序恰与其相似，因此PLC程序能很好地与机器动作相对应，且程序的编制简单、直观，易于修改，减少了开发软件的费用，并缩短软件开发周期。

3.可编程序控制器（PLC）在电气控制中的应用

3.1 开关量逻辑的控制

这是PLC控制技术中最基本、最广泛的应用领域。替代了传统的继电器电路，并同时实现顺序控制及逻辑控制，既适用于单台设备的控制，也可以应用于自动化流水线中，如生产线、组合机床、磨床、镗床和龙门刨床等。

3.2 控制模拟量

在实际工业生产过程中，会出现很多连续变化的物理量，如温度、速度、流量、液位、压力等模拟量。这些模拟量可通过数字量之间D/A转换和A/D转换得以实现，确保编程器对模拟量实现处理。

3.3 集中式控制系统

集中式控制系统主要采用一台功能较强大的PLC监视系统、对多个设备进行控制，已形成“中央集中式”的计算机控制体系。在该项系统中，每个设备之间的连锁、联络关系以及运行顺序等都由中央PLC来统一完成。可见，集中式控制系统比单机控制系统的成本低，更经济实惠。但如果其中一个控制对象的程序需要做出改变，就要停止中央PLC的控制，同时其他控制对象也随之停止运行。

3.4 分散控制系统

在分散控制系统中，每一个控制对象都需要设置一台PLC，每台PLC之间能通过信号的传递而产生内部响应、发令或连锁等，或者可由上位机通过数据通信总线完成通信任务。分散控制系统中采取多台机械生产线控制的方式，每条生产线之间都有数据相连接，由于每个控制对象都是由自身的PLC来控制，所以如果某台PLC运行停止，对其他PLC不会产生影响。随着技术的不断进步，目前可由PLC承担底层的控制任务，通过网络连接，将PLC和过程控制二者结合。

3.5 运动控制

PLC能够对圆周运动或者直线运动进行控制。在控制机构的配置中，過去进行的为直接应用于传感器及执行机构中，而现在则可以采取专用的运动控制模块。例如多轴位置的控制模块、伺服电机其单轴、可驱动步进电机等，PLC可广泛应用于机器人、机械、电梯、机床等多种场合。

3.6 数据处理的应用

PLC在数据处理过程中，具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，并完成对数据的采集、分析与处理。这些数据可以与存储于存储器中的数据同时具备参考价值，并完成控制操作。另外，这些数据也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中，或者打印成表。目前数据处理多应用于大型控制系统中，如过程控制系统、柔性制造系统等。

PLC可编程序 篇4

PLC新产品的总体发展趋势是向小型化、专用化和低价格的方向发展, 以进行单机控制;另一方面是向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方面发展, 以适应现代化的大型工厂、企业自动化的需要。近年来我国PLC生产有了长足的发展, 国内PLC生产厂家已经达到一定规模, 但与世界水平相比, 我国的PLC研究开发和生产还比较落后。随着PLC技术的推广和应用, 今后PLC将进一步向以下几方面发展。

1. 系列化、模板化

每个PLC厂家几乎都有自己的系列化产品, 同一系列的产品指令向上兼容, 扩展设备容量以满足新机型的推广和使用。要形成自己系列化的产品, 以便与其他PLC生产厂家竞争, 就必然要开发各种模块, 使系统的构成更加灵活放方便。

2. 小型机功能强化

工业上大多数的单机自动控制只需要检测控制参数, 而且执行的动作有限, 因此小型机市场需求量十分巨大。随着微电子技术的进一步发展, PLC的结构必将更为紧凑, 体积更小, 而安装和使用更方便。

3. 中、大型机高速度、高功能、大容量

随着自动化水平的不断提高, 对中、大型机处理数据的速度要求也越来越高。

4. 低成本

随着新型器件的不断涌现, 主要部件成本的不断下降, 在大幅度提高PLC功能的同时, 也大幅度降低了PLC的成本。

5. 多功能

PLC功能进一步加强以适应各种控制需要。同时, 计算、处理功能的进一步完善, 使PLC可以代替计算机进行管理、监控。智能I/O组件也进一步发展, 用来完成各种专门的任务。

二、集成PLC与DCS的新型过程控制系统

可编程序控制器 (PLC) 及集散控制系统 (DCS) 是目前工业控制领域最广泛使用的两种控制技术, 它们各自具有明显的优势及劣势, 如PLC在高速的顺序控制中占主导地位, 而DCS则在复杂的过程控制中占优势;PLC体积小, 使用灵活, 价格相对较低, 但在通讯功能及管理能力方面不及DCS, DCS虽然通讯及管理能力较强, 但体积大, 价格相对较高。

早期的PLC以数字量的顺序控制为主。随着PLC功能不断扩充, PLC增加了模拟量控制功能、PID调节功能、通讯联网功能及分级控制功能等, 在过去DCS占统治地位的化工、冶金等行业也可由PLC进行控制。但PLC难以组成大型、复杂、综合的系统, 如果过多的PC企图通过网络与过多的PLC通讯, 则可能导致瓶颈现象及计时上的困难。

DCS是由模拟仪表控制系统发展而来, 初期的功能以回路调节为主, 之后又加入了顺序控制的功能。DCS的设计思想是操作管理集中, 控制分散以提高整个系统的可靠性及管理能力。DCS的上述优势使它在控制系统的高端市场仍占主流。但DCS比PLC价位高, 对一些资金有限的中小型企业有时难以承受。

三、PLC应用中的注意事项

1. 工作环境

(1) 温度;PLC要求环境温度在0°C~55°C, 安装时不能放在发热量大的元件下, 通风散热的空间应足够大, 基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔;开关柜上、下部应有通风的百叶窗, 防止太阳光直接照射。 (2) 湿度:为了保证PLC的绝缘性能, 空气的相对湿度应小于85%。 (3) 振动:应使PLC远离强烈的振动源, 防止振动频率为10HZ~55HZ的频繁或连续振动。当使用环境不可避免振动时, 必须采取减振措施, 如采用减振胶等。 (4) 空气:避免有腐蚀和易燃的气体, 对于空气有较多粉尘或腐蚀性气体的环境, 可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中, 并安装空气净化装置。

2. 安装与布线

(1) 动力线、控制线, 以及PLC的电源线和I/O之间应采用双胶线连接。 (2) PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备, 不能与高压电器安装在同一开关柜内。 (3) PLC基本单元与扩展单元, 以及功能模块的连接线缆应单独敷设, 以防止外界信号的干扰。 (4) 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆, 输出线应尽量远离高压线和动力线, 避免并行。

四、外部安全电路

为确保整个系统能在安全状态下可靠工作, 避免由于外部电源发生故障、PLC出现异常、误操作, 以及误输出造成的重大经济损失和人身伤亡事故, PLC外部应安装必要的保护电路。

1. 急停电路

对于能使用户造成伤害的危险负载, 除了在控制程序中加以考虑之外, 还应设计外部紧急停车电路, 在PLC发生事故时能将引起伤害的负载能源可靠切断, 提供最高的安全性。紧急停止应不受PLC控制, 应使用外部开关切断, 以确保安全。

2. 保护电路

正反向运转等可你操作的控制系统, 要设置外部电器互锁保护;反复运行及升降移动的控制系统, 要设置外部限位保护电路。可编程控制器有监视定时器等自检功能, 检查除异常时, 输出全部关闭, 但当可编程序控制器CPU故障时就不能控制输出;因此, 对于能使用户造成伤害的危险负载, 为确保设备安全状态下运行, 需设计外电路加以保护。

3. 电源过负荷的保护

如果PLC电源发生故障, 中断时间小于10S, PLC工作不受影响;若电源中断超过10S或电源下降超过允许值, 则PLC停止工作, 所有的输出点均同时断开;当电源恢复时, 若RUN输入接通, 则操作自动进行;因此, 催一些易过负载的输入设备应设置必要的限流保护电路。

4. 重大故障的报警及保护

对于易发生重大事故的场所, 为了确保控制系统在重大事故发生时仍可靠的报警及保护, 应将与重大事故有联系的信号通过外电路输出, 以使控制系统在安全状况下运行。

五、结束语

可编程控制器PLC复习重点总结 篇5

(1)基本控制功能（与或非等逻辑指令，触点串并联；定时、计数）

(2)步进控制功能（在多工步控制中，按照一定的顺序工作）(3)模拟控制功能（模拟量输入和输出摸块）(4)(5)定位控制功能（提供高速计数、定位、脉冲实现各种定位控制）站，网络通信功能（通过PLC工作站形成一个RS232-PCPLC网络系统）机、打印机、通过计算机做主

(6)序，一旦有故障，立即给出出错信息并作处理）自诊断功能（在CPU.RAM.I/O正常工作的情况下执行用户程 [7)维护和调试提供了方便）显示监控功能（用编程器和人机界面直接显示某些运行状态为

3.PLC12）编程语言简单、易掌握与其他计算机控制

装置相比所具有的特点： 3）抗干扰能力强、可靠性高

4）输入输出接口电路已设计好，输出驱动能力强5）采用模块结构、组态灵活、性价比高

.3.PLC）对电源的要求不高，允许波动的范围较宽(1)的分类

1按照结构形式可分为整体式和模块式。把．整体式（单元式结构）PLC的各部分都装入一个箱体内。

特点：结构紧凑，构成一个整体，体积小，成本低，安装方便。目前，小型PLC开始吸收模块式的特点，还有许多专用特殊功能模块。

2采用搭积木的方式组成系统。．模块式结构

特点：CPU、输入、输出、电源等是独立的模块，要组成一个系统，只需在一块基板上插上CPU、输入、输出、电源等模块，就能构成一个具有大量I/O点的大规模综合控制系统。各种模块尺寸统一，便于安装。特点是系统配置灵活，选型、安装、调试、扩展、维修十分方便.2中型和大型。）从规模上按 PLC的输入输出点数及存储器容量可分为小型、小型机：PLCI/O点数不超过128点，用户存储容量小于4K。中型机： PLCI/O点数为129~512点，用户存储容量4K~16K。大型机：PLCI/O点数为大于512点，用户存储容量大于16K。

4.PLC(1)的性能指标

(1)

工业环境的要求，PLC的性能指标通常用硬件和软件指标来衡量。硬件应满足(2)I/O点数（开关量和模拟量）。软元件的种类和数量用户程序存储器容量和类型PLC的软件指标通常用以下几项来描述：(5)扫描速度(2)(6)编程语言其他(3)

指令种类及条数(4)

2.CPU1].其主要任务有：

2].控制从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储；

入状态表或数据存储器中；用扫描方式通过I/O部件接收现场的状态与数据，并存入输

3].4].PLC诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误； 令解释后按指令规定的任务进行数据传送、逻辑或算术运算等；进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，经过命 5].容，根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存器表的内再经由输出部件实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。6].接受中断请求并作处理 3.I/O输入1.模块是/输出模块CPU与现场

I/O设备或其它外部设备之间的连接部件。输入部件是输入部件

PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件，是现场信号进入PLC的桥梁。该部件接收由主令元件、检测元件来的信号。

2输出部件也是）输出部件

PLC与现场设备之间的连接部件。希望它能直接驱动执行元件，如电磁阀、微电机、接触器、灯和音响

等。4.开关量输入模块直流输入模块

交流输入模块 交直流输入模块 [2)开关量输出模块的基本原理：三种输出晶体管输出.可控硅输出

继电器输出

9.编程器分为以下 可编程序控制器的编程语言 梯形图

语句表3类：

其他编程语言

简易编程器

图形编程器

工业控制计算机作为编程器 可编程序控制器的应用概况 PLC(1)应用于以下几个方面：

制(4)开关量逻辑控制数据处理(5)通信(2)慢连续量的过程控制(3)快连续量的运动控

在选择使用模拟量5.(3)模拟量输入模块的基本原理

输入模块时，主要应考虑如下几个技术要

求：

①输入量类型：电压，电流；

②输入量程：常见为0~10V(4~20mA)； ③输入极性：如±5V；

④输入通路数：常见有单路、8路和16路；

⑤转换精度：主要决定于A/D转换芯片规格，如8位、10位12位；

⑥转换速度：常见有10~100μs 4)在选择使用模拟量模拟量

输出模块的基本原理

输出模块时，主要考虑以下技术要求：

①输出量

类型：电压或电流(取决于输出驱动方式或

连接方法)；

②输出精度：主要取决于D/A转换器的精度，如8位或

12位； ③输出通道数：取决于输出转换开关，常见的有单路或 8路； ④输出幅度：决定于输出级； ⑤输出极性：单向或双向。7.PLCPLC序执行过程，的工作过程就是程序执行过程，的工作过程

它分为三个阶段，即输入采样阶段、PLC投入运行后，程序执行阶段、便执行程输出刷新阶段。1在这个阶段，）输入采样阶段PLC

以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态读入到输入映像寄存器中寄存起来，称为对输入信号的采样或称刷新。

2在此阶段，）程序执行阶段PLC对程序按顺序进行扫描。如果程序用梯形图表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行扫描。3当程序执行完后，进入输出刷新阶段。此时，将元素映像寄存器）输出刷新阶段

中所有输出继电器状态转存到输出锁存电路，再去驱动用户输出设备（负载），这就是PLC的实际输出。8.PLCPLC的输入/响应滞后现象。对于一般工业设备来说，这些滞后现象是完全允有很多优越之处，但也有不足之处，其中最显著的使输出滞后现象

I/O有许的。但应尽量减少滞后时间。

当PLC的输入端有一个输入信号发生变化到PLC输出端对输入变化作出反应，需要一段时间。这个时间是响应时间或滞后时间。产生I/O响应滞后的原因一般是：

序执行、输出刷新三个阶段进行。1）执行程序按工作周期进行，每一工作周期又分输入采样、程

2后作用、输出继电器的机械滞后作用）产生输入/输出响应滞后的其他原因还有输入滤波器电路的滞.1.FX

1系列PLC的主要特点 具有基本单元、扩展单元和扩展模块及特殊功能单元。）系统配置灵活方便

2在线修改和编写程序，实现元件监控和测试功能。在计算机上进）具有在线和离线编程功能

行离线编程。3* FX）高速处理功能

* 系列PLC内置多点高速计数器，对输入脉冲进行计数。* 不受扫描周期限制，实现定位控制；

中断输入方式对具有优先权和紧急情况的输入可快速响应。

1.机。超小型机中

FX2N系列功能最强速度最快容量最大，属于高档 组成的单元型可编程控制器。

FX-2N系列PLC是由电源、AC电源、CPU、存贮器和输入DC输入型的内装/输出器件DC24V电源作为传感器的辅助电源；可进行逻辑控制、开关量控制、模拟量控制，并可进行各种运算、传送、变址寻址、移位等功能。FX（输入继电器（系列PLC的软元件地址编号及其功能

T）

计数器（X）和输出继电器（C）寄存器（D/V/Z Y）辅助继电器（）状态（S）指针（M）定时器P、I）常数（K、H）

基本指令：一.LD/LDI、AND/ADI、OR/ORI、ANB/ORB、OUT指令

二.LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令 三.SET、RST指令 四.PLS、PLF指令

五.MPS、MRD、MPP指令 六.MC、MCR指令 七.INV反

可编程序控制器的插补程序应用 篇6

关键词：可编程序控制器；插补；运动控制；数控

中图分类号： TP273 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-182-2

0 引言

可编程序控制器（简称PLC）以其通用性强、可靠性高、指令简单等一系列优点， 被广泛应用于工业自动控制中。在运动控制上，可以控制伺服和步进电机实现定位、直线运动等。可是没有插补指令，如果进行两轴联动的斜线进给或圆弧，要使用比较贵的运动控制模块或使用专用的运动控制器，但专用运动控制器单纯为多轴运动控制而设，没有了PLC逻辑、顺序控制。使用CNC数控系统其价格更加贵。

现在主流的小型PLC一般都具有3个以上的高速脉冲输出（称之为轴），而且每个轴都能独立控制，通过自己编写插补算法，可以在要求不太高的数控机床上使用。如在涂胶、火焰切割、打磨抛光、普通焊接等对插补的精度和速度要求是不太高的地方确实是较好的选择。

1 实现直线插补的方法

PLC控制运动主要是发脉冲，为了能提高精度，要选择比较小的脉冲当量（每一个脉冲行走的距离），但也不能太小，否则电机进给速度太慢。一般选择1个脉冲当量是1μm或0.5μm，会方便计算且能兼顾速度。确定好脉冲当，就可以推导直线插补的算式。由于计算插补段距离都是相对于当前所在点而言，所以在执行插补运动时PLC的定位脉冲指令只能使用相对定位。

在运行OA段斜线时，实际是在同一时间内移动Xa和Ya段，它们的合成轨迹斜率是

tanα=Ya/Xa，或者tanβ=Xa/Ya，

那么当知道其中一边的长度和X轴/Y轴的夹角角度时，可计算出另一边的长度；

如知道斜线段总长度和X轴的夹角角度可以根据

Sinα=Ya/OA，cosα=Xa/OA

计算出Xa和Ya的长度；

而驱动伺服电机走这段路程的脉冲个数就是：长度/脉冲当量，计算出的实数经过四舍五入取整，求出需要发的脉冲数量。

走这段斜线的效果就是在同一时间内X轴和Y轴同时匀速走完Xa和Ya段路程，这就要求控制轴进给速度，即脉冲频率。

根据：速度=路程/时间

可知，脉冲频率=脉冲个数/时间

速度的设定，可以是设定X轴/Y轴其中一轴，通过三角函数技术出另外一轴；也可以是设定需运动的斜线的合速度，利用三角函数计算出两轴分别的进给速度。

每次加工完毕后要用绝对指令或者回原点指令回零，以消除累积误差。

2 实现圆弧插补的方法

从CAD等绘图软件的计算机图形学画圆的原理可知道，圆可由很多段首尾相连的微小直线段组成，利用这个特点可以把每一段直线设置为1μm或一个脉冲来描绘，按实现方法可称之为逐点比较法。

设加工半径为R，在第一象限顺时针加工AB段弧，Pi是AB段上的加工动点，圆的原点设（0，0），由勾股定理可知：R2=X2+Y2

由A向B画圆弧，首先是X轴向正方向走一步或者是Y轴向负方向走一步；

假设当前动点动点Pi（Xi，Yi），那走下一点Pi+1的要求是；

当F（Xi，Yi）≤0时，取Xi+1=Xi+1，Yi+1=Yi，即向+X走一步，由圆内走到圆上或者圆外。

当F（Xi，Yi）>0时，取Xi+1=Xi，Yi+1=Yi-1，即向-Y走一步，由圆外走到圆上或者圆内。

每运行一步，需要重新计算一次当前动点是在圆的什么地方，从而判断下一步的进给方向，直至到达目标点附近（如B点），根据产品工艺的要求和误差数据大小，决定插补过程的终止数值。需要注意，上例是在第一象限、顺时针生成圆时的计算方法，在圆的生成方向

不同、不同象限时，下一动点的获取要求是不同的。

3 总结

以上插补算法都是运用中学数学中的勾股定理和三家函数，原理简明，公式简单，编程容易，大多数技术人员都能理解和应用，可让小型PLC成为中低档次的数控系统核心，同时兼具高档数控系统的双通道功能。

参 考 文 献

[1] 李恩林.插补原理[M].北京：机械工业出版社，1984.

[2] 孙家广，胡事民.计算机图形学基础教程（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2009.

PLC可编程控制器的安装与维护 篇7

可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置, 它有许多优点, 尽管可编程控制器在设计制造时已采取了很多措施, 是它对工业环境比较适应, 但是工业生产现场的工作环境较为恶劣, 为确保可编程控制器控制系统稳定可靠, 还是应当尽量使可编程控制器有良好的工作环境条件, 并采取必要抗干扰措施。

2 可编程控制器的安装和接线

2.1 安装的注意事项

2.1.1 安装环境

为保证可编程控制器工作的可靠性, 尽可能地延长其使用寿命, 在安装时一定要注意周围的环境, 其安装场合应该满足以下几点:

(1) 环境温度在0~55℃范围内。

(2) 环境相对湿度应在35%~85%范围内。

(3) 周围无易燃和腐蚀性气体。

(4) 周围无过量的灰尘和金属微粒。

(5) 避免过度的震动和冲击。

(6) 不能受太阳光的直接照射或水的溅射。

2.1.2 注意事项

除满足以上环境条件外, 安装时还应注意以下几点:

(1) 可编程控制器的所有单元必须在断电时安装和拆卸。

(2) 为防止静电对可编程控制器组件的影响, 在接触可编程控制器前, 先用手接触某一接地的金属物体, 以释放人体所带静电。

(3) 注意可编程控制器机体周围的通风和散热条件, 切勿将导线头、铁屑等杂物通过通风窗落入机体内。

2.2 安装与接线

2.2.1 PLC系统的安装

FX系列可编程控制器的安装方法有底板安装和DIN导轨安装两种方法。

(1) 底板安装。利用可编程控制器机体外壳四个角上的安装孔, 用规格为M4的螺钉将控制单元、扩展单元、A/D转换单元、D/A转换单元及I/O链接单元固定在底板上。

(2) DIN导轨安装。利用可编程控制器底板上的DIN导轨安装杆将控制单元、扩展单元、A/D转换单元、D/A转换单元及I/O链接单元安装在DIN导轨上。安装时安装单元与安装导轨槽对齐向下推压即可。将该单元从DIN导轨上拆下时, 需用一字形的螺丝刀向下轻拉安装杆。

2.2.2 PLC系统的接线

PLC系统的接线主要包括电源接线、接地、I/O接线及对扩展单元接线等。

(1) 电源接线。FX系列PLC使用直流24V、交流100~120V或200~240V的工业电源。FX系列PLC的外接电源端位于输出端子板左上角的两个接线端。使用直径为0.2cm的双绞线作为电源线。过强的噪声及电源电压波动过大都可能使FX系列可编程控制器的CPU工作异常, 以致引起整个控制系统瘫痪。为避免由此引起的事故发生, 在电源接线时, 需采取隔离变压器等有效措施, 且用于FX系列可编程控制器, I/O设备及电动设备的电源接线应分开连接, 。

另外, 在进行电源接线时还要注意以下几点:

a.FX系列PLC必须在所有外部设备通电后才能开始工作。为保证这一点, 可采取下面的措施:

所有外部设备都上电后再将方式选择开关由“STOP”方式设置为“RUN”方式。

将FX系列PLC编程设置为在外部设备未上电前不进行输入、输出操作。

b.当控制单元与其他单元相接时, 各单元的电源线连接应能同时接通和断开。

c.当电源瞬间掉电时间小于10ms时, 不影响PLC的正常工作。

d.为避免因失常而引起的系统瘫痪或发生无法补救的重大事故, 应增加紧急停车电路。

e.当需要控制两个相反的动作时, 应在PLC和控制设备之间加互锁电路。

(2) 接地。良好的接地是保证PLC正常工作的必要条件。在接地时要注意以下几点:

a.PLC的接地线应为专用接地线, 其直径应在2mm以上。

b.接地电阻应小于100Ω。

c.PLC的接地线不能和其他设备共用, 更不能将其接到一个建筑物的大型金属结构上。

d.PLC的各单元的接地线相连。

(3) 控制单元输入端子接线。FX系列的控制单元输入端子板为两头带螺钉的可拆卸板, 外部开关设备与PLC的之间的输入信号均通过输入端子进行连接。在进行输入端子接线时, 应注意以下几点:

a.输入线尽可能远离输出线、高压线及电机等干扰源。

b.不能将输入设备连接到带“.”端子上。

c.交流型PLC的内藏式直流电源输出可用于输入;直流型PLC的直流电源输出功率不够时, 可使用外接电源。

d.切勿将外接电源加到交流型PLC的内藏式直流电源的输出端子上。

e.切勿将用于输入的电源并联在一起, 更不可将这些电源并联到其他电源上。

(4) 控制单元输出端子接线。

(5) 扩展单元接线。若一台PLC的输入输出点数不够时, 还可将FX系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体配置视不同的机型而定, 当要进行扩展配置时, 请参阅有关的用户手册。

(6) FX系列可编程控制器的A/D, D/A转换单元接线。A/D, D/A转换单元的接线方法在有关章节已叙述, 下面是连接时的注意事项。

a.A/D模块:

为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰, 应使用两线双绞式屏蔽电缆。

建议将屏蔽电缆接到框架接地端 (F.G)

若需将电压范围选择端 (RNAGE) 短路, 应直接在端子板上短接, 不要拉出引线短接。

应使主回路接线远离高压线。

应确保使用同一组电源线对控制单元和A/D单元进行供电。

b.D/A模块:

为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰, 应使用两线双绞式屏蔽电缆。

建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端。

在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有使用的输出端子应开路。

应使主回路接线远离高压线。

应确保使用同一组电源线对控制单元和D/A单元进行供电。

3 可编程控制器的维护和检修

可编程控制器的主要构成元器件是以半导体器件为主体, 考虑到环境的影响, 随着使用时间的增长, 元器件总是要老化的。因此定期检修与做好日常维护是非常必要的。

要有一支具有一定技术水平、熟悉设备情况、掌握设备工作原理的检修队伍, 做好对设备的日常维修。

PLC可编程序 篇8

1 可编程控制器 (PLC) 教学系统的设计概况

湖北工业大学是一所以培养应用型人才为主的工科院校, 全校二十多个专业都开设PLC课程。过去购置的PLC实验箱大多以演示为主, 扩展性、综合性、针对性都不尽人意。根据可编程控制器实践教学的要求, 把电源、可编程控制器、输入输出模块、运动控制机构、扩展模块、人机界面等有机地组合在一起构成的一种实验系统。系统设计应贯穿以下几点。

(1) 尽可能高地模拟工业现场, 以培养学生的实际操控能力。

(2) 较高的灵活性和便捷性, 系统应能完成多种可编程控制器的教学实验, 应有较多的输入输出元器件供学生使用。

(3) 可靠性和安全性, 考虑到操作对象是学生, 必须有较高的可靠性, 确保安全。

(4) 可扩展性, 应预留足够的扩展空间, 同时系统要便于维护[2]。

PLC教学系统提供的是一种实验环境。在这一环境中, 可编程控制器作为主要的硬件设备, 起着信息处理和输出显示的功能, 配合可编程控制器的显示模块, 起着实现输出现象的功能, 使它们实现上述功能的软件以及实现两者之间联系的软件和辅助硬件装置则是使这一实验环境发挥其应用作用的重要保证。

2 可编程控制器 (PLC) 教学具体实施方法

在PLC教学系统研制成型后, 通过实践教学公选课程、课外科技活动等方式, 组织部分学生开展教学活动。由于PLC教学系统数量有限, 学生可自由分组, 以小组为单位, 进行创新实践。

在教学过程中, 教师应该首先辅助学生学习或温习PLC的理论知识, 重点掌握PLC编程的相关内容。依托PLC教学系统, 由易到难, 逐渐完成七个模块的固定现象论证实验。力求使学生了解PLC的基本性能, 掌握编程的基本算法和思路, 运用所学知识, 主动联系现实生活中的实际事物。在此基础上, 教师可根据具体情况, 提出一些思考题, 引导和辅助学生走上正确的方向。

例如:针对数码管模块, 可要求学生编写程序实现PLC控制数字钟。继而在面对其它模块时, 加上相应的时间显示。如控制交通灯30s变换一次, 控制舞台彩灯每5秒换一种照射状态, 控制电梯在楼层间 (上下一层楼) 的运行时间为10s等等。这些都是在PLC教学系统上的软件二次开发, 增强的是学生的设计思维能力, 使得学生对PLC软件编程有更加深入的了解。

完成此类练习之后, 可根据学生的不同情况, 引导学生做深入的开发设计。例如日常生活中的洗衣机, 可实现PLC控制洗衣机, 实质上是PLC控制电机转动;又例如现实生活中, 建筑工地上常见的挖掘机, 本质上是PLC控制一条可以弯曲和转向的机械手臂;还有工业现场的液位控制等等。或者立足于PLC教学系统, 将系统中的电梯模块、机械手模块单独引出, 做成实物模型。这样的过程显然是存在一定难度和挑战的。

教师在这样的过程中, 教授学生通过现象看事物本质的方法, 鼓励学生通过自身努力, 查阅相关资料, 尽可能的独立深入思考, 努力尝试设计电路板图, 完成程序编写工作, 在熟悉整个流程的基础上, 激发和挖掘自己的创新潜能。

3 可编程控制器 (PLC) 教学效果分析

创新实践教学受益面广, 涉及湖北工业大学的4个学院 (电气电子、机械、理、计算机学院) , 20多个专业, 以及周边部分独立学院。每年接纳2000多学生, 每人2~3方向创新实践课程。每年辅助配合各种课外实践活动, 省级、国家级学科竞赛等。充分发挥了实践教学资源效益, 同时也为学校创造一定的社会效益和经济效益。

创新实践教学活动, 使学生有了发挥想象力、进行创新实践的时间和空间, 能够自主选择、设计实践。课堂教学效果也较以往有了大幅度的提高, 大部分学生积极支持开放实践创新教学, 利用自身课余休息时间, 投入创新实践环节的探索, 实验室的空间和资源利用率提高, 缓解实践课程排课、理论教学与实验时间冲突的矛盾。学生的实践能力得到提高, 优秀学生脱颖而出。学生逐渐克服过于依赖老师的心理, 自觉发现问题、分析问题、解决问题。

4 可编程控制器 (PLC) 教学系统应用于创新实践教学的展望

PLC教学系统投入教学活动, 教与学的环节都会发生较大的变化。

教师为了能将创新实践过程落实, 必然要付出更大的辛劳, 原有的论证型实验模式不再适用于创新教学活动。教师本身首先要能够进行创新, 而且实践动手能力要比较强, 这是实施创新教学活动的前提保障。其次教师需要设计整个创新教学过程的每个环节, 在不同的阶段, 要设置不同的问题, 营造不同的氛围, 刺激学生的兴趣点, 吸引学生的注意力。要善于引导学生, 激发学生, 吸引越来越多的学生全身心的投入实践创新教学活动中, 自觉溶入实践创新教学活动中, 形成良性循环。

在当今社会崇尚知识, 能力优先的大环境下, 学生对于自身能力的缺乏也有清晰的认识。大部分学生愿意积极投入到实践创新活动中, 锻炼自己, 充实自己。一旦学生摆脱了学习的枯燥, 体会到其中的乐趣, 他们也会爆发出无穷的能量, 不懈的追求自己的目标。学生投入到实践创新活动中, 不会仅满足于论证型实验结果, 一定会尽可能利用学校提供的资源, 通过自身努力, 实现创新设计产品化, 体会设计成功的成就感。

在这样的良性循环中, 教与学相互促进, 相得益彰。创新实验教学活动也会不断发展壮大。如此不仅能够丰富教师的教学手段, 提高学生的学习兴趣, 提高教学效果, 而且能够为专业教师在复杂控制系统、智能控制系统等方面的研究提供了实验对象及实验手段, 探索适合自己学校的创新实验教学模式。

参考文献

[1]费鸿俊.创新教育与深化高校改革[M].东南大学出版社, 2006, 9:57～61.

PLC可编程序 篇9

一、什么是PLC?

采PLC (Programmable Logic Controller) 简称可编程序存储器, 能够控制各种类型的生产过程的机械设备, 主要原理是在其内部执行逻辑运算、定时、顺序控制以及算术运算等操作, 然后运用数字或者模拟输出来执行控制指令。进入二十一世纪以来, 计算机技术与微电子技术迅猛发展, 可编程控制器PLC逐渐具备了计算机所具有的功能, 不仅能够实现数据的处理、通信及互联网等功能, 而且还能够进行逻辑控制。其主要特点为抗干扰能力强、可靠性高、编程简单、组装维护方便、体积小, 现在在工业控制的各个主要领域都能够看到可编程控制器PLC的身影。就目前使用情况来看, 可编程控制器PLC主要应用在以下几个方面:第一是顺序控制领域, 可编程控制器PLC成功取代传统的继电器顺序控制系统, 这个也是可编程控制器PLC应用最为广泛的领域, 主要生产现场为数控机床、电梯控制以及装配生产线等;第二是过程控制领域, 国民经济工业生产过程中, 许多生产参数量是连续变化的, 比如流量、压力、温度等等, 可编程控制器PLC利用其自身的数模、模数转换模块, 可以实现直接采用模拟量用于过程控制领域;第三是数据处理领域, 可编程控制器PLC自身一般都设置由四则运算指令, 能够用来对生产过程中产生的数据进行处理, 可编程控制器PLC能够直接进行数据采集和处理, 并实时对生产过程进行监控。一般较为先进的可编程控制器PLC都设置有位置控制模块, 可以用来控制伺服电动机或者步进电动机, 就能够实现对各种机械设备的控制。

二、PLC电梯控制系统结构

PLC电梯控制系统主要由硬件部分和软件部分两部分构成, 下面笔者将逐一进行介绍。

1、电梯控制系统的硬件部分。

电梯系统有大量的开关量输入/输出信号, 主要包括内外呼梯信号, 上下行减

速信号, 平层信号, 开关门信号, 上下限位信号等一些开关量输入信号, 还有一些开关量输出信号包括平层、减速、上行、下行、开门、关门以及驱动楼层显示数码管信号等等。电梯运行的状态以及数据被PLC的通信模块通过RS232接口传输到计算机中。电梯控制系统的硬件框架图如下图1所示。

假设建筑物楼高共有N层, 由楼层数确定可编程控制器输入/输出点的原则, 电梯控制系统所需要的输入输出点数就可以被确定出来。输入I/O点数的确定:外呼梯按钮除了第一层只有一个上呼梯按钮, 最高一层只有一个下呼梯按钮以外, 其他各层的上下呼梯按钮都各有一个, 电梯内的控制区域有楼层每一层的按钮以及开关门按钮盒报警按钮各一个, 用两个限位开关充当轿厢门控, 电梯内部顶端有两个平层传感器以及两个减速传感器, 电梯井的顶部和底部各有两个能够有效防止电梯冲出导轨的限位传感器, 编码器需要有两个输入I/O点。所以总共的输入I/O点为3N加上13个。输出I/O点数的确定:内呼梯指示灯有N个, 外呼梯指示灯有2N减去2个, 上行下行指示灯两个, 控制变频器输出需要三个I/O点, 四位BCD码指示灯需要八个, 关门开门个需要一个。总共的输出I/O点为3N加上13个。

电梯控制系统采用减速平层传感器和编码定位器相结合的方式, 能够有效防止由于采用单一定位装置失效引发的事故, 而且还能够相互检测, 一旦出现定位系统发生故障的现象, 就可以通过人机交互系统向值班人员发出警报, 从而有效提高系统运行的安全性以及可靠性。

2、电梯控制系统的软件部分。

可编程控制器PLC的运行方式与一般的计算机不太一样, 其工作过程一般由输入采样、用户程序执行以及输出刷新三个阶段组成, 上述三个阶段完成一次被称作一个扫描周期。在整个系统的运行期间, 可编程控制器PLC的处理器以一定的扫描速度重复执行这三个阶段。可编程控制器PLC的编程有自己的特点。如果扫描周期的影响能够忽略不计, 那么在缺少循环语句的情况下, 电梯系统也能够重复执行相应的操作。

笔者开发的电梯控制系统软件没有采用简单的逻辑控制编制程序, 而是采用了数据比较编制程序, 这样做的好处是程序比较容易理解, 并且在设计楼层层数不断增加的时候, 整个程序的规模并不增加多少, 相反的, 在使用逻辑控制编制的程序, 楼层较少的时候还可以应对, 一旦楼层数目增大, 程序容量显著增加而且程序逻辑比较复杂。在编制此程序的时候, 采用了模块化的方法, 即整个程序由许多个功能相对独立简单的模块组成, 这样做的好处是程序的可读性好, 修改方便。模块主要包括:呼梯信号消除模块、上行减速模块、下行减速模块、确定上行最近目的楼层模块、确定下行最近目的楼层模块、开关门模块、初始化模块、自动返回原点模块、确定上下行模块。这些模块中最为重要是的确定上下行最近目的楼层模块以及确定上下行模块。下面将结合程序流程图详细介绍这三个模块的编程思路。逻辑线圈M100用来表示上行标志, M101用来表示下行标志, M103用来表示电梯空闲标志, 数据寄存器D0用来表示电梯处于当前楼层, 数据寄存器D1用来表示电梯上行过程中最近的呼梯楼层, D2用来表示电梯下行过程中最近的呼梯楼层, D3用来表示中间变量。确定上下行模块的流程图如图2所示。

如果电梯此时处于空闲状态, 那么楼层号将被放在D3, 当同一扫描周期中有好几个呼叫信号, 那么就将最高楼层的楼层号存放在D3, 将电梯的最高呼叫楼层和当前楼层进行比较, 假设最高呼梯楼层大于当前楼层, 则上行标志被置1, 假设当前楼层大于最高呼梯楼层, 那么下行标志被置1, 如果在一个扫描周期中未出现呼梯信号, 那么就将电梯的控制标志置1。

由于确定上行最近目的楼层模块与确定下行最近目的楼层模块相类似, 故这里仅介绍一种, 其程序流程图如下图3所示。

在上行方向确定之后, 主程序的每一个扫描周期中都会调用该程序模块, 在子程序模块中, 当前的楼层号被放在变址寄存器中, 同时使用跳转指令CJ, 它的指针是P10V, 这样就只处理比当前楼层高的楼层出现的呼梯信号, 并且这些呼梯信号会按照一定的顺序被排列起来, 当电梯进入减速或者子程序消除之前, 每个扫描周期都会刷新D1一次, 如果并未出现比当前D1中楼层对应信号更高优先级的呼梯信号, 那么D1中就存入新呼梯信号出现的楼层信号。所有的比现楼层高的呼梯信号处理完成之后, M100就会复位, 主程序解除对此子程序的调用。

三、人机交互界面设计

为了使电梯的运行情况能够比较直观的出现在值班人员的视野中, 可以考虑采用编程语言设计一个监视电梯运行情况的交互界面。主要相关程序包含以下两部分:一是PC与PLC相互通信的部分。采用串口通信设计, 把PLC的通信格式设置为与编程语言一致, PC接收到的数据用T0语句写入通信模块的数据缓冲寄存器之中。二是显示部分的设计, 运用编程语言中的数组存放接收到的帧, 数组元素对应电梯运行状态。计算机接收到数据之后, 通过对数组的内容进行分析, 就能够准确知道当前电梯的位置以及运行情况。人机交互界面方便的使值班人员时刻观察注意电梯的运行情况, 并且在电梯系统出现故障的时候, 可以快速及时的发现故障类型以及出现的位置, 这样就为及时排除故障节省了时间。

四、总结

本PLC电梯控制系统采用简化硬件电路设计, 大大提高可靠性, 有效降低了系统出现故障的可能性, 同时, 系统软件部分易于扩展, 这样不管是只有几层的小型梯还是几十层的大型梯都能够使用本电梯系统。伴随着我国经济科技的不断发展, 国内的高层建筑将会越来越多, 对于电梯的需求也会不断持续旺盛发展。电梯中使用PLC控制系统之后, 不仅能够持续稳定安全运行, 而且会带来很好的经济效益, 符合环保绿色的要求。

摘要：随着人民生活水平的逐步提高, 电梯已经成为日常生活中必不可少的交通工具, 尤其是在一些高层建筑中, 住户上下楼都离不开一部方便快捷的电梯。科技发展日新月异, 电梯逐渐抛弃了老式控制系统而采用全新的PLC控制系统。本文介绍了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的作用, 重点分析了控制系统的基本组成结构以及实现过程。笔者认为, 可编程控制器PLC终将以其方便灵活、性能稳定等优点占领电梯控制系统领域。

关键词：可编程控制器PLC,电梯控制,控制系统

参考文献

[1]毛卫兵.基于PLC的电梯控制系统[J].才智, 2011 (13) .

可编程序控制器系统设计的研究 篇10

PLC是一种数字运算操作的电子系统, 专为工业环境下应用而设计, 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示, 并通过数字式的和模拟式的输入和输出控制各种类型机械的生产过程。它由输入部分、逻辑部分、输出部分组成。

1.1 PLC系统设计

1.1.1 确定控制对象和控制范围

要应用可编程控制器, 首先要详细分析被控制对象, 控制过程与要求。PLC最适合于控制`对象的工业环境较差, 但其安全性、可靠性要求特别高, 系统工艺复杂, 输入输出以开关量为多, 用常规的继电器接触器难以实现, 工艺流程经常变动的对象和现场。其次要确定控制范围;要能够反映生产过程的运行情况, 能用传感器进行直接测量的参数, 用人工进行控制工作量大, 操作复杂容易出错的或操作过于频繁, 人工操作不容易满足工艺要求的可由PC控制。

1.1.2 PLC的机型选择

选择机型前, 首先要对控制对象进行下面估计:有多少开关量输入, 电压分别为多少, 有多少开关量输出, 输出功率为多少;有多少模拟输入和多少模拟量输出, 是否有特殊控制要求, 现场对控制器响应速度有何要求, 机房与场分开还是在一起等, 机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要, 而不浪费机器容量。

1.1.3 硬件与程序设计

在确定控制对象的控制任务, PLC的机型后, 就可进行控制系统程序设计, 画出流程图, 说明各信息流之间的关系, 然后具体安排输入、输出的配置, 并对输入、输出进行地址编号, 再画出可编程控制器端子和现场信号联络图表, 进行系统设计进可将硬件设计, 程序编写二项工作平行地进行, 编写程序的过程就是软件设计过程。

程序设计通常采用逻辑设计法, 它是以布尔代数为理论基础, 根据生产过程中各工号之间各检测元件状态的不同组合和变化, 确定所需的中间环节, 再按各执行元件所应满足的动作节拍表, 分别列写出各自用相应的检测元件及中间环节状态逻辑值表示的布尔表达式, 最后用触点的串并联组合在电路上进行逻辑表达式的物理实现。由于硬件、软件可平行进行, 所以在进行程序设计的同时, 可进行硬件配备工作, 如强电设备的安装, 控制柜的制作, PLC的安装输入输出线的连接等。

1.1.4 总装统调

用户编写的程序在总装统调前需进行模拟调试。用装在PLC上的模拟开关模拟输入信号的状态, 用输出点的指示灯模拟被控对象, 检查程序无误后便把PLC接到系统里, 进行总装统调, 如果统调达不到指标要求则可对硬件和软件作调整, 全部调试结束后, 一般将程序固化在有长久记忆功能的只读存储器EPROM盒中长期保存。

2 PLC的抗干扰措施

由于PLC是专为工业环境而设计的控制装置, 应该具有很强的抗扰功能, 但是如果环境过于恶劣, 电磁干扰特别强烈或安装使用不当都不能保证系统的正常运行, 干扰会造成PLC误动作或使PLC内部数据丢失, 甚至使系统失控, 所以在系统设计时, 应采取硬件措施再配合软件措施。

2.1 硬件措施

屏蔽:对电源变压器、CPU、编程器等主要部件, 采用导电, 导磁通量良好的材料进行屏蔽, 以防外界干扰。

滤波:对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波, 以消除或抑制高频干扰, 也削弱了各种模块间的相互影响。

电源调整与保护:对微处理器这个核心部件所需的+5V电源, 采用多级滤波, 并用集成电压调整器进行调整, 以适应交流电网的波动和过电压, 欠电压的影响。

隔离:在微处理器与I/O电路间, 采用光电隔离措施, 有效隔离I/O间电的联系, 减少故障误动作。

采用模块式结构:这种结构有助于在故障情况下短时修复。因为一旦查出某一模块出现故障, 就能迅速更换, 使系统恢复正常工作, 也有助于加快查找故障原因。

2.2 软件措施

故障检测:

PLC的本身有很完善的自诊断功能, 但在工程实践中, PLC的输入、输出元件如限位开关, 电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC的本身故障率, 这些元件出现故障后, PLC一般不会觉察出来, 不会立即停机, 会导致多个故障相继发生, 严重时会造成人身设备事故, 停机后查找故障也要花费大量时间, 为方便检测故障可用梯形图程序实现, 这里介绍一种逻辑组合判断法;系统正常运行时, PLC的输入输出信号之间存在着确定的关系, 因此, 根据输出信号的状态与控制过程间的逻辑关系, 判断设备运行是否正常, 如:某机械设备的二个限位开关与输出信号间的约束关系为 (XO、XI、YO、YI) ; (XO、XI、YO、YI) , MO、MI表示合法状态, Y10为报警输出, 梯形图如图1。

信息保护和恢复:当偶发性故障条件出现时, 不破坏PC内部的信息, 一旦故障条件消失, 就可恢复正常继续原来的工作。所以, PC在检测到故障条件时, 立即把现状态存入存储器, 软件配合对存储器进行封闭, 禁止对存储器的任何操作, 以防存储信息被冲掉, 一旦检测到外界环境正常后, 便可恢复到故障发生前的状态, 继续原来的程序工作。

设置了警戒时钟WDT:机械设备的动作时间一般是不变的, 可以以这些时间为参考, 当PLC发出控制信号, 相应的执行机械动作, 同时启动一个定时器, 定时器的设定值比正常情况下机械设备的动作时间长20%, 若时间到, PLC还没有收到执行机构动作结束信号, 则启动报警。例如:XO为机床动力头启动信号输入端, XI为机床动力头终点行程开关输入端, 设正常情况下, 运行10S后到达终点, YO为动力头输出Y10为报警输出, 梯形图如图2

对程序及动态数据进行电池后备:停电后利用后备电池供电有关状态及信息, 以防止信息丢失。

提高输出信号的可靠性:由于电磁干扰、噪声、模拟信号误差等因素的影响, 会引起输入信号的错误, 引起程序判断失误, 造成事故, 例如按钮的抖动, 继电器触点的瞬间跳动都会引起系统误动作, 可以采用软件延时去抖。对于模拟信号误差的影响可采取对模拟信号连续采样三次, 采样间隔根据A/D转换时间, 和该信号的变化频率而定, 三个数据先后存放在不同的数据寄存器中, 经比较后取中间值或平均值作为当前输入值, 梯形图如图3:

在硬软件方面采取各种措施后, PC的可靠性, 抗干扰能力大提高。

3 结束语

随着PLC技术的发展, PLC的功能会日趋完善, 在产品规模上向大小两个方向发展。为满足工业自动化各种控制系统的需要, 新器件, 新模块不断推出, 大大扩大了PLC的应用范围。在软件方面, 编程工具丰富多样, 功能不断提高, 编程语言趋向标准化。PLC技术的应用范围会越来越广, 会更好地为社会主义现代化建设服务!

摘要：PLC提供了完整的编程语言, 利用它按照不同的控制要求编制不同的控制程序, 即所谓“可编程序”最常见的编程语言是梯形图。本文论述了PLC系统设计的一般方法及抗干扰措施, 分析了PLC的发展动向。

关键词：系统设计,抗干扰,程序设计

参考文献

[1]高钦和, PLC控制系统故障检测与处理功能的实现 (J) 计算机自动测量与控制, 2000, (3) :19-20.