導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇plc技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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2plc控制系統的運行原理

輸入采樣是PLC控制系統的基本環節，決定了控制效率。在輸入采樣時，用到的設備是掃描儀。該設備全方位地掃描作業面，然后將掃描信息儲存起來，之后進行分析、處理。這份數據是單獨存在的，不會受到后期掃描數據的干擾，所以，應妥善保存，以免其丟失。當輸入采樣完成之后，PLC控制系統將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息，以確定掃描用戶程序，最后將處理結果顯示在計算機界面上。此階段需要注意的是，計算要有先后順序，不能隨意安排順序。另外，還應保證輸送到控制系統數據的真實性，以避免數據不準確對控制命令產生負面影響。同時，前面2個階段的運行工作完成之后，就要轉入數據刷新階段?？刂葡到y會總結前2個階段掃描到的信息，并以結論的形式輸出。

3PLC技術的應用

在安裝主站時，要事先制訂好設計方案，要保證煤礦機電設備安裝路線新穎，不能沿襲之前的老套路。只有這樣，才能充分發揮控制系統的作用。當線路安裝好之后，直接將主站控制屏與機電設備相連接，以便于對其全面控制。合理布置信息數據收集設備，保證設備運行信息能及時被收集起來，這對于及時了解設備運行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機運行中，如果信息收集設備布局合理，就可以及時收集、分析和處理其運行情況，為之后的維修工作提供重要的數據支持。此外，還要合理設置PLC控制系統的報警信號。在煤礦開采過程中，經常遇到設備出現故障的情況，這時，就需要報警信號來提示，保證維修人員在第一時間內趕到，以保證設備的正常運行。傳統的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發出的，由于采煤現場的噪聲大，信號不易被工作人員所察覺，所以，很容易延誤了設備的維修。PLC控制系統采用新型的報警信號，并將其安裝在集控啟停設備中，由專業人員專門管理，當出現報警信號時，由他們處理，進而保證了避險的及時性，有效地減少了人員傷亡。PLC控制系統通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應用了簡單的操作程序，所以，其使用簡單，便于掌握，并且能隨時切換，也就是說，它具有靈活性較高、對環境適應性較強的優點。此外，它還具監控功能。在煤礦機電設備運行過程中，能夠全面監控，并全面掌控運行過程中出現的問題，比如發熱情況、運行速度等。如果運行設備出現故障，那么，監控設施便會自動發出警報信息，盡快通知操作人員，有效地降低了設備出現故障的概率。另外，監控系統還具有自動記錄的功能，可以全面記錄機電運行中的情況，以便順利完成日后的維修工作。在使用PLC控制系統之前，應了解與該系統有關的幾組關鍵性數據，主要包括以下2點：①在實際運行過程中，將刷新頻率設置為0.5s，以確保對該系統的有效控制。在絞車運轉時，系統便會以0.5s為刷新時間，自動獲取開關的觸碰頻率，并予以保存，之后再轉換，以便準確計算絞車的運轉速度。當絞車運轉速度計算好之后，就要確定它的運轉方向。絞車運轉之后，同時使用2個計數器記錄觸碰次數，以便確定有效碰撞。通常情況下，在5s之內，2個計數器相互控制，以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產生吸引力，使自身穩定上升，所以，要在5s內確定按鈕啟動次數，以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運行環境的要求。PLC控制系統也有合適的運行環境，當環境溫度在0～55℃時，能保證其高效運行；當溫度高于55℃或者低于0℃時，系統就很容易出現故障，從而影響對煤礦機電設備的有效控制。比如，在低于0℃的環境下，PLC控制系統的運行速度將會降低或者出現崩潰的情況。所以，在控制煤礦機電時，應對適當控制采區的溫度，盡量接近系統高效運行的溫度。也就是說，運行溫度在0～55℃之間，才能保證系統穩定、高效地運行。

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2、PLC技術的優點

作為微機技術和傳統繼電接觸控制技術相互結合的產物，PLC技術克服了繼電接觸控制系統中機械觸點接線復雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優勢，具體包括以下優點。

2.1功能完善當前，PLC產品的規模和型號非常豐富，可以滿足各種工業控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數據運算功能，被廣泛應用于各種數字控制領域。

2.2可靠性高在PLC的生產過程中，采取了先進的內部抗干擾技術，極大地提高了系統的可靠性。同時，PLC具備相應的自我檢測能力，一旦發現硬件故障，可以及時發出警報信號，提醒相關人員處理故障，因此，PLC控制系統具備很高的可靠性。

2.3編程語言簡單作為一種工控計算機，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業技能要求較低，不需要面對復雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。

2.4維護方便在PLC技術中，以存儲邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數量，減少了系統的建設周期，同時，也在一定程度上降低了設計難度，以便于系統的維護和管理。不僅如此，PLC可以實現在線編程，轉變生產過程，被廣泛應用于多品種、小批量的工業生產控制中。

3、PLC技術在電力工程中的應用

在電力工程中，PLC技術的應用主要表現在以下幾個方面。

3.1開關量控制開關量控制包括以下兩方面的內容。

3.1.1斷路器控制在傳統的電力自動化控制系統中，對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點和聯接點，進而降低了系統的可靠性。而PLC技術的應用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統的可靠性。在PLC控制系統中，操作人員只需要執行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統就會自動根據實際運行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統出現故障時，會自動跳閘，并發出相應的報警信號。而且，PLC控制系統不需要進行復雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護檢修的工作量。

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二、遠程通信控制與系統控制中PLC技術的應用

目前，在自動化控制系統中，PLC技術不僅在其他繼續結構控制中應用，同時還在自動化系統本身的控制中得到應用，也可以說，PLC技術能在本身系統中采取邏輯錯誤糾正以及故障排查，這樣才能保證自動化控制系統運行的穩定性。在工業自動化的實際生產中，設備所進行的每個動作都會有相應的自動化系統進行控制，并且應用系統檢測裝置會進一步調整執行期間所出現的累積誤差，一旦設備的運行情況發生異常，PLC整個系統的邏輯關系就會發生混亂，通過發生混亂現象的邏輯關系，PLC控制系統就會自行診斷故障，并且報警。在不同系統間PLC進行遠程信息控制的過程中，只要確保信息傳輸界面同互聯網通信模塊之間的正確性，PLC技術便能穩定的進行遠程通信。

三、邏輯運算中PLC技術的應用

PLC在自動化控制系統中，數據處理與邏輯運算有著比較重要的作用，例如運算功能、數據篩查功能、數據傳輸功能、數據轉換功能、數據位處理功能以及控制開關量等。利用PLC運算功能，進而對生產數據進行處理，比如數據的分析、采集以及工作總結等，目前大部分的造紙工業、冶金以及食品等都是通過PLC對數據信息進行監控。通過PLC控制開關量，可以使軟接觸點得到有效的增加，進而使工業自動化系統質量得以提升，企業能夠節省大量的物力成本與人力成本，對比傳統意義上繼電器，其可靠性較好、操作簡單、便于維修、迅速控制，目前基本上能替代大多數的繼電器。

四、生產系統自動化控制中PLC技術的應用

在自動化生產的過程中，通常PLC是利用主機模塊、位置控制模塊、模擬參數控制模塊、工//0界面模塊、通信模塊以及計數模塊對工業自動化生產進行控制。在實際的工業生產過程中，PLC技術可以利用對于生產過程的了解，并且按照實際生產過程中需要控制的監控對象與動作對象，優化組合以及合理調整PLC系統中的相關控制模塊，進而通過最合理方式與最少模塊構建功能完善且全面的一個自動化控制系統，這樣才能確保生產中靈活調整控制以及生產中的準確運行。在運行PLC控制系統的過程中，對參數模塊功能的模擬是在監控整個生產的過程，并且將控制語句傳輸到監控儀表，進而對控制精度進行改善，比如，熱處理日常運行的維護，鍋爐溫度升降控制或者是保溫工作等等。目前世界上的大部分國家，都已經利用PLC技術完成機械工程自動化的相關標準設備，這一技術的應用范圍比較廣，覆蓋到食品、娛樂、交通、化工以及冶金等全部輕重工業，在自動化領域中使用最為重要，也是用途最為廣泛的控制設備。僅在2009年全國PLC的生產件數就己經達到了1500萬件，到2010年時，其產量突破了1800萬件，2011年時產品最終數量達到2300萬件，到目前為止呈現為持續增長的趨勢。

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1.極高的可靠性

由于工業生產的環境條件遠比通用計算機所處的環境差,因此要求PLC具有很強的抗干擾能力,并且應能在比較惡劣的運行環境中(如高溫、過電壓、強電磁干擾和高濕度等)長期可靠地運行。

2.使用方便

(1)操作方便:對PLC的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數PLC采用編程器進行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據所需的地址編號繼電器編號或接點號進行搜索或順序尋找,然后進行更改。

(2)編程方便:PLC有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設計語言可供使用。

(3)維修方便:當系統發生故障時,通過硬件和軟件的自診斷,維修人員可根據有關故障信號燈的指示和故障代碼的顯示,或通過編程器和CRT屏幕的顯示,很快地找到故障所在的部位,為迅速排除故障和修復節省了時間。

3.靈活性高

PLC的靈活性表現在下列三方面。

(1)編程的靈活性:PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等,只要掌握其中一種語言就可進行編程。

(2)擴展的靈活性:PLC根據應用的規模的不斷擴展,它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點數,通過擴展單元來擴大容量和功能,也可通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能。

(3)操作的靈活性:操作的靈活性指設計的工作量大大減少,編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少,操作十分靈活方便,監視和控制變得容易。

4.機電一體化

PLC是專門為工業過程控制而設計的控制設備,它的體積大大減小,功能不斷完善,抗干擾性能增強,機械和電氣部件被有機地結合在一個設備內,把儀表電子和計算機的功能綜合在一起。

二、PLC應用中需要注意的問題

PLC是一種用于工業生產自動化控制的設備,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工業環境中使用。然而,盡管有如上所述的可靠性較高,抗干擾能力較強,但當生產環境過于惡劣,電磁干擾特別強烈,或安裝使用不當,就可能造成程序錯誤或運算錯誤,從而產生誤輸入并引起誤輸出,這將會造成設備的失控和誤動作,從而不能保證PLC的正常運行。要提高PLC控制系統可靠性,一方面要求PLC生產廠家提高設備的抗干擾能力;另一方面,要求設計、安裝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。因此在使用中應注意以下問題:

1.工作環境

(1)溫度

PLC要求環境溫度在0~55oC,安裝時不能放在發熱量大的元件下面,四周通風散熱的空間應足夠大。

(2)濕度

為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(無凝露)。

(3)震動

應使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。

(4)空氣

避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。

(5)電源

PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環境中,可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端,當輸入端使用外接直流電源時,應選用直流穩壓電源。

2.控制系統中干擾及其來源

(1)干擾源及一般分類

影響PLC控制系統的干擾源,大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產生磁場,對設備產生電磁輻射;磁場改變產生電流,電磁高速產生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同,分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差,共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞,這種共模干擾可為直流,亦可為交流。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,這種干擾疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。

(2)PLC系統中干擾的主要來源及途徑

強電干擾

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。

柜內干擾

控制柜內的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。

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。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時將引起元器件損傷。

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。

來自PLC系統內部的干擾

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引言

可編程序控制器（Programmable Controller，簡稱PLC）是近十幾年來發展起來的一種新型工業用控制裝置。由于它具有很多優點，它可取代傳統的繼電器控制系統，實現邏輯控制、順序控制、定時、計數等種各種功能。有些高檔大型PLC還能象微型計算機那樣進行數字運算、數據處理、模擬量調節以及聯網通信等。它具有通用性強、可靠性高、指令系統簡單、編程簡便易學等一系列優點。隨著微電子技術和大規模集成電路的發展，微處理器問世并被用到PLC中，使其功能更加完善，體積大大縮小，成為當今社會生產、實現自動控制的主要手段之一。

隨著造船業的蓬勃發展，我們把PLC產品在船舶組泵的控制系統進行了應用,達到了預期的控制目的。

一、任務與構想

船用泵組合控制系統對12組泵進行了切換控制，每組泵兩臺，每臺泵需要一個輸入信號確定泵組是自動或手動；每組泵需要測量出口壓力是否正常；每臺泵之間需要一個互連信號表明哪一臺泵是主泵；輸出要控制每臺泵的啟動，指示出每臺泵的運行狀態，并給出故障或低壓報警信號。論文參考網。

針對提出的問題，提出了如下的設計思想：

1、 手動啟動各泵

在PLC投入使用后，將組合啟動屏上的各泵轉換開關切至自動位置即可手動啟動各泵?；閭溆玫膬膳_泵，首先投入的為主用泵，后投入的為備用泵。

2、 自動啟動各泵

如果各泵轉換開關在PLC通電前已在自動位置，且開機、關機都嚴格按照程序進行，則PLC通電后按預訂程序自動啟動各泵。論文參考網。論文參考網。這種情況常用于上次停機時只關閉PLC電源，停機時哪臺泵運行，再次啟動時仍然是該泵運行。

3、 手動切換各泵

用備用泵替換運行泵，在兩泵都處于自動位置時，將運行泵開關切至手動，即可自動停止運行泵，啟動備用泵，然后再將開關切回自動，按報警按鈕，撤消報警。

4、 各泵自動換

運行中如果一臺泵熱繼電器動作，則自動啟動備用泵，同時發出該泵切換報警，故障泵的運行指示燈閃爍，撤消報警按鈕，撤消報警。如果一臺泵出口壓力開關閉合，則備用泵自動并車，并發出該泵切換報警。壓力恢復后，停止故障泵，故障泵運行燈閃爍，撤消報警按鈕切除報警及燈光閃爍。

二、各泵啟動順序圖

三、PLC的選用

CPU是PLC的核心單元，其性能決定了PLC的整體性能，必須根據控制系統的要求來選擇，這里我們根據實際需要，選用CPU102型，即可滿足控制要求..

四、梯形圖

五、結束語

該船用泵組合啟動控制系統是根據某造船廠的實際情況，對某輪船上的12組泵的控制系統進行的初步設計，采用西門子的S5-100PLC，達到了預期的控制目的。

參考文獻：

[1]汪曉光，孫曉瑛等，可編程控制器原理及應用 北京 機械工業出版社

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1． 前言

隨著發電技術迅猛發展目前新建火電機組單機容量600MW屬于主流，我公司三四期擴建工程裝機容量為4×600MW。論文大全，自動。面對如此規模的發電機組對煤炭的需求量也就越來越大，對輸煤等公用系統的自動化控制要求也就越來越高。論文大全，自動?？紤]機組容量對用煤量的問題，為了避免一條卸煤和上煤通路成為瓶頸耽誤正常生產，設計了兩條上煤通路，在正常情況下的運行方式是雙路如果在其中一條有缺陷需要停運處理時就得單路運行這主要是考慮設備運行的穩定性。

2． PACSystem 控制系統介紹

利港電廠為三四期擴建工程配套輸煤系統所使用的控制系統為 GE FANUC公司在2003年推出的新的可編程自動化控制器PACSYSTEMRX7I .雖然PAC形式與PLC相似, 但PAC系統的性能卻廣泛全面得多.它是一種多功能控制器平臺,包含了多種用戶可以按照自己的意愿組合,搭配和實施的技術和產品.

2.1）控制系統

本系統使用了兩套GE 公司的PACSystem RX7i系列PLC，(RX 代表機架式安裝,7代表基于90-70架構, i代表智能化意思)，互為熱備用即CPU冗余。為了避免同時失電，兩個機架的電源都取UPS電源。其處理器的型號700 MHz Pentium，內存10MB和10MB FLASH。另外CPU冗余使用了一種新技術—映射內存,如果在一個內存中寫入數據,它們會立即在其它內存中映射出來.它是一種光纖環和獨立設備.這體現了冗余備份技術的可用性和可靠性.在實際生產運用中我們兩個使CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發出命令由主CPU完成，備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續完成工作。　主機通過以太網同PC機相連進行數據交換，由CPU通過判斷采集的輸入信號，經過預先編制好的程序進行運算處理后，再通過輸出模塊發出命令，來達到控制的目的。

3. 現場控制系統

3.1）系統控制對象

本套輸煤系統的主要控制對象有：皮帶機24條（其中4#A/B皮帶可雙向運行），卸船機2臺，十個環式布料機和十個環式給料機，滾軸篩4臺，碎煤機4臺，取樣裝置兩套，圓盤電磁除鐵器10臺，皮帶稱4套，，電動三通擋板2個，移動伸縮頭4個，除塵器24個。

3.2）人機接口系統

本系統由兩臺操作員站(POS)，一臺工程師站(EDS),一臺服務器,及相應的通訊網絡組成.兩臺工控機可互為備用,EDS 是對輸煤系統運用軟件,進行開發管理的工具,與編程軟件一起完成所有的工程設計,組態修改,文檔服務,現場調試和系統維護等任務。服務器用于對過程數據進行實時采集、記錄、處理、存儲并生成一定格式的報表等數據以便于運行監視、歷史分析等管理工作.各工作站使用普通網線同以太網交換機相連，通過以太網通訊模塊同PLC主機進行通訊。所有的數據顯示和操作都可以在操作員上位機上完成，并且還有報警，歷史趨勢和報表功能，給操作人員提供最完備的使用環境。論文大全，自動。

3.3）遠程系統

本系統設置了八個I/O遠程站，通過光纜經光電轉換器與主/從站的總線控制器相連。這種應用方式極大地減少了控制電纜的數量和長度，減少了因電纜過長而引起的接地或接線不良等故障，也減少了費用的投入。另外采用光纜連接遠程站的通訊方式，使得通訊距離比應用同軸電纜通訊長了很多，并且消除了電壓、電流的干擾，提高了數據傳輸的品質。每一套系統通過四塊IC697BEM731總線控制器與現場Genius BIU(IC670BI002)總線接口單元連接，構成一個簡潔Genius 網絡。這個時候我們可以通過Genius 網絡特性一覽表決定終端電阻等。我們可以從網絡組態圖上可以看出基本上每個轉運站都有兩個BIU，每個BIU可以管理多種類型的I/0模塊，熱電阻和熱電偶模塊。我廠在現場主要采用的是IC670MDL640輸入模件，IC670MDL740輸出模件，IC670ALG240模擬量輸入模塊及 IC670ALG620 RTD模塊。對于BIU 和I/O模塊我們都可以通過HHM手持式監視器進行配置。

4） 構成局域網主要軟硬件

4.1 軟件系統

4.1.1）上位機監控軟件

本系統的上位監控軟件選用的是GE公司的CIMPLICITY HMI 6.1作為開發平臺，利用該軟件的變量存檔編輯器和報表設計器，可以很方便地為運行用戶過程數據生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能，把所有設備的報警和人員的操作都記錄下來，通過聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進行處理，并給日后事故原因的分析創造有利條件。報表的數據量目前保留一個月，通過ODBC功能存放在服務器中（服務器所用軟件為SQL2000）

4.1.2）PLC編程軟件

PLC編程軟件采用GE公司的Proficy Machine Edition5.0（包含編程軟件、組態軟件）作為編程調試軟件的開發平臺。論文大全，自動。使用梯形圖編程方式，這種軟件的優點是有強大的功能塊系統，并且由于集成了組態通訊等功能對于我們使用者是相當方便的。另外當時上位機軟件也采用GE公司的HMI，作為畫面開發平臺它雖然不屬于主流開發軟件，但我們考慮到與PLC良好的兼容性通過和INTOUCH軟件比較后覺得還是采用同一家公司的軟件比較好。

4.2) 硬件系統

操作員站配置客戶機2臺.長期放置于值班員操作臺,POS客戶機采用DELL臺式PC.工程師站配置服務器一臺,服務器采用DELL服務器.安裝軟件為基于微軟 Windows XP 操作系統上的SQL2000 數據庫軟件,一臺DELL 臺式PC機

5） 使用注意問題

a) 控制好溫度

PLC正常工作要求的環境溫度在0-55°C之間。在安裝PLC時應使其盡量遠離發熱量在的元件，并給PLC四周留足足夠的通風散熱空間。PLC的基本單元和擴展單元之間要留有30mm以上間隔。PLC機架上要安裝風扇，在夏天最好裝設空氣調節器，以降低PLC運行時的環境溫度。

b) 保證供電電源質量

PLC設備使用的供電電源為50HZ、220（1±10）V的交流電?？紤]到設備持續運行的問題一般考慮接入UPS電源。論文大全，自動。

c) 提供良好的接地

良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。論文大全，自動。PLC的接地線與機器的接地端相接，擴展單元其接地點與基本單元的接地點接在一起。并使用專用地線（獨立的接地裝置），接地點應盡可能靠近PLC。

6） 結束語

這套系統目前已經運行了兩年時間了，根據實際的運行情況證明：整個系統安全可靠，穩定性高，控制靈活性強。隨著計算機和PLC技術的提高，輸煤系統的自動化水平也在不斷提高，目前已經做到了把相對分散的各個設備統一集中到一起進行遠程控制，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業的發展和計算機、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統的主要控制方式，在火力發電廠將得到更加廣泛的應用。

參考文獻

PACsystem中文手冊

網站www．ctrlink．com．cn以太網須知介紹

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1 引言

隨著可編程邏輯控制器（PLC）技術的逐漸發展，很多工業生產要求實現自動化控制的功能，都采用PLC來構建自動化控制系統，尤其是對于一些電氣控制較為復雜的電氣設備和大型機電裝備，PLC在電氣化和自動化控制方面具有獨到的優勢，如順序控制，可靠性高，穩定性好，易于構建網絡化和遠程化控制，以及實現無人值守等眾多優點?；诖耍琍LC技術逐漸成為工業電氣自動化控制的主要應用技術。

本論文主要結合數控機床的電氣化功能的改造，詳細探討數控機床電氣化改造過程中基于PLC技術的應用，以及PLC技術在實現數控機床自動化控制功能上的應用，以此和廣大同行分享。

2 數控機床的電氣化改造概述

2.1 數控機床的主要功能

數控機床是實現機械加工、制造和生產中應用的最為廣泛的一類機電設備。數控機床依托數控化程序，實現對零部件的自動切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺的數控機床，主要依靠手動控制完成切削加工，無法實現基本的電氣化和自動化控制。為此，本論文的主要的目的是基于PLC控制技術，實現數控機床的電氣化改造，主要實現以下功能：

（1） 數控機床的所有電機、接觸器等實現基于PLC的自動化控制；

（2）數控機床的進給運動由PLC控制自動完成，無需人工手動干預；

（3） 自動檢測零部件切削過程中的相關參數，如加工參數、狀態參數等等；

（4） 結合上位機能夠實現對數控機床的遠程控制，以達到無人值守的目的。

2.2 電氣化改造的總體方案

結合上文對于數控車床的電氣化、自動化改造的功能要求，確定了采用上位機與下位機結合的自動化改造方案。該方案總體結構分析如下：

（1） 上位機借助于工控機，利用工控機強大的圖像處理能力，重點完成數控車床的生產組態畫面顯示，以及必要的生產數據的傳輸、保存、輸出，同時還要能夠實現相關控制指令的下達，確保數控車床能夠自動完成所有切削加工生產任務。

（ 2）下位機采用基于PLC技術的電氣控制模式，由傳感器、數據采集板卡負責采集數控車床的生產數據、環境數據、狀態數據等所有參數，由PLC實現對相關數據的計算，并傳輸給上位機進行相關數據的圖形化顯示和保存；另一方面，PLC控制系統還接收來自于上位機的控制指令，實現對數控車床的遠程控制。

（3） 對于數控車床最為關鍵的控制――進給運動的控制，利用PLC+運動控制板卡的模式實現電氣化和自動化的控制。具體實現方式為：選用合適的運動控制板卡，配合PLC的順序控制，對進給軸電機實現伺服運動控制，從而實現對數控車床進給運動的自動化控制。

3 數控車床電氣化自動控制改造的實現

3.1 系統改造結構設計

數控車床的電氣化自動控制改造，其整體結構如下圖1所示，其整體結構主要由以下幾個部分構成：

3.1.1 底層設備

底層設備主要包括兩個方面，首先是實現數控車床自動切削加工運轉等基本功能的必要電氣、機電設備，如電源模塊、電機模塊等，這些機電設備能夠保證數控車床的基本功能的穩定可靠的實現；其次，底層設備還包括各類傳感器，比如監測電機轉速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器，監測進給軸運動進給量的光柵尺等，這些傳感類和數據采集類設備為實現數控車床自動化控制提供了基礎數據源。

3.1.2 本地PLC站

本地PLC站主要負責接收底層傳感設備傳送過來的傳感參數、狀態參數及其他檢測參數，通過內部程序的運算，判斷整個數控車床的工作狀態，并將其中的重點參數上傳到遠程控制終端進行數據的圖形化顯示、存儲、輸出打印等操作；另一方面，本地PLC站同時還接收來自于遠程控制終端所下達的控制指令，比如停機、啟動等控制指令，PLC站通過對相應執行器（比如電機）的控制，從而實現自動化控制的功能。

3.1.3 遠程控制終端

遠程控制終端主要是依賴于工控機實現的上位機數據管理和狀態監控，需要專門開發一套面向數控車床加工、生產和自動控制的軟件程序，以實現對數控車床的遠程化、網絡化、自動化控制，真正實現無人值守的功能。

基于PLC的數控車床電氣自動化改造框圖

3.2 PLC電氣控制系統的設計實現

本研究論文以CK6140普通數量機床為具體研究對象，詳細探討其電氣化、自動化控制的改造。通過上文對機床改造方案和結構功能的分析，可以確定整個機床電氣化、自動化改造，一共需要實現14個系統輸入，9個系統輸出。結合控制要求，這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據對數控機床的各模塊控制功能的分析，選用合適的接觸器、繼電器、開關、輔助觸點等電氣控制元件，與PLC共同實現對電氣設備的控制，比如PLC通過接觸器控制電機模塊，PLC通過繼電器控制電磁閥等部件，從而完成基于PLC控制的數控車床電氣化改造。

4 結語

篇8

中圖分類號：TD5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0045-01

對膠帶機運輸系統的集中控制及其相關問題進行研究與闡釋，不僅事關膠帶機使用效率的正常發揮，而且也事關礦山企業生產效率的提高。因此，有必要結合現有膠帶機運輸系統的集中控制實踐，根據企業的生產需求與相關的自動化技術的發展，對其現存的問題進行科學地分析與客觀地說明。從而提高膠帶機運輸系統的使用效率，推動膠帶機運輸系統的自動化水平。

1 膠帶機運輸系統的研究現狀

1.1 分析現狀的資料準備

為了充分地了解膠帶機運輸系統集中控制的研究現狀，通過以下的方法來搜集相關的研究資料。首先，在知網上，以“膠帶機運輸系統”和“集中控制”為關鍵詞進行相關的論文搜索。然后再針對搜索的結果，以論文刊發期刊的質量為標準，特別是核心期刊所載的論文更是研究分析的重點資料。其次，在此基礎上，又以“下載”次數為標準，選擇一批重點論文作為研究資料。因為知網上所統計的論文下載次數，不僅可以再現研究者關注的焦點所在，而且還能表明相關論文所闡釋問題的影響力。

1.2 研究現狀的具體分析

下邊簡單列舉相關的研究論文：廉建國發表于《煤碳學報》的、名為《影響膠帶機運輸系統效率的因素探索》的文章，下載次數達到了106次；付征耀、羅福盛發表于《鋼鐵技術》的、名為《膠帶機通廊系統鋼結構設計》的文章，下載次數已達到了80多次；特別是2012年來源于會議數據庫的、單福友的文章《膠帶運輸系統控制技術研究與應用》一文，更是大家關注的焦點。再如，郝榕、譚得健、王樹勝、費運河的、名為《井下膠帶機運輸地面集中控制系統的應用》以及田剛發表于《電子世界》的文章《煤礦膠帶機PLC集中控制系統的設計研究》一文。

雖然，在此不能窮盡我們為了分析膠帶機運輸系統集中控制的研究現狀所閱讀的各篇論文，但是，從上邊簡單的列舉中，卻可以發現這樣的問題：首先，膠帶機運輸系統的集中控制的研究，必然要涉及到整個系統的各個環節。特別是從表面上看，《膠帶機通廊系統鋼結構設計》一文似乎與對膠帶機運輸系統的集中控制無關，但是，作為對膠帶機運輸系統集中控制產生重要影響的環境問題，也不容在具體的集中控制研究中所忽視。其次，作為一種集中控制研究，對膠帶機運輸系統的集中控制研究，必然要考慮到最后集中控制系統的運行效率問題。如何提高系統的運行效率，只有在設計之初對其就給予關注，才是最佳的解決辦法。最后，膠帶機運輸系統的集中控制研究，其核心問題是相關的技術研究。就如《膠帶運輸系統控制技術研究與應用》、《煤礦膠帶機PLC集中控制系統的設計研究》這幾篇文章所涉及的問題一樣，如何把具體的技術應用于集中控制實踐是研究者在技術層面研究的重點。

2 膠帶機運輸系統的集中控制研究

2.1 研究思路

通過上邊的研究現狀分析，可以看出，在目前的膠帶機運輸系統集中控制的研究主要涉及到兩個層面的研究問題。即，從技術的層面上講，涉及到某一技術或者說某自動化研究成果的具體運用，如PLC集中控制系統的設計應用問題；從研究的思路層面講，或者說從整個膠帶機運輸系統的集中控制所涉及的具體問題出發，探討相關的問題。如影響控制系統效率問題的分析，保證整個控制系統正常運行所需要的外部環境問題。前者可以稱作是微觀層面的研究，后者可以稱為宏觀層面的研究。然而無論是宏觀層面的研究，還是微觀層面的分析，都是研究膠帶機運輸系統集中控制的關鍵。

2.2 研究的核心問題分析

結合上邊的分析，下邊從宏觀的層面，對膠帶機運輸系統的集中控制研究的核心問題進行逐一的闡釋和分析。

（1）膠帶機運輸系統的集中控制所需要的研究問題可以簡單地分為兩類。一類是集中控制正常運行所需要的技術問題。包括整個運輸系統每一個組成部分所需要的技術問題和整個集中控制所需要的技術問題。換而言之，在這個集中的控制中，需要根據每一個組成部分的運行特點，進行相關的技術設計。如，針對控制單元的技術設計、針對信息傳送網絡的通訊技術，特別是對于遠程集中控制而言，通訊技術更為關鍵。再如，針對集中控制中心而言，面對眾多的儀器、設備，研究者更需要相關的技術作為保障。其次，膠帶機運輸系統的集中控制還涉及針對故障處理的技術問題。特別是系統對故障的發現能力，直接關系到整個集中控制系統的運行效率和安全保障。

（2）膠帶機運輸系統的集中控制的相關研究還要涉及到具體的企業生產環境。這一點思考，是閱讀《影響膠帶機運輸系統效率的因素探索》的感悟。生產者之所以要對在相關的生產中運用膠帶機，之所以在運用的基礎上還在實現對其整個運輸系統進行集中控制，目的是非常的明確，即，提高工作效率。然而，膠帶機運輸系統的運用過程中，究竟有哪些因素會對其集中控制產生影響，這是設計中必須關注的問題。否則，即使你的設計再科學、再高效，也會在具體的運用實踐中達不到其最初的設計目的。因此，研究者還要在具體的設計與運用中，考慮到膠帶機使用企業的具體生產環境以及其員工的素質。一句話，企業的生產環境也是集中控制研究中必須考慮的核心問題。

總之，膠帶機運輸系統的集中控制有許多問題值得每一位研究分析和研究。這些問題，不僅是其技術層面的問題，也有研究者對現有膠帶機運輸系統的集中控制實踐進行反思得出的宏觀分析。特別是后者，它更能為技術層面的更新提供參考的依據。

參考文獻

篇9

 

0 前言

FA 506型環錠細紗機是目前國內紡織機械廠大量生產的一種細紗機，通常采用傳統PLC控制，自動化程度高，操作簡單，成紗質量較好，便于管理。論文寫作，FPGA。但傳統PLC控制系統也存在固有的缺陷，由于PLC是一種通用控制器，應用到紡織機械控制系統作為現場控制裝置有其局限性，需做許多硬件和軟件上的改進工作，配置額外的設備和電路。論文寫作，FPGA。同時PLC本身存在嚴重的缺點，主要是PLC的軟、硬件體系結構是封閉而不是開放的，絕大多數的PLC是專用總線、專用通信網絡及協議，編程雖多為梯形圖，但各公司的組態、尋址、硬件結構不一致，使各種PLC互不兼容。同時，PLC配合PC機控制系統監控程序的實時性、開放性和可靠性無法得到保障，其通信速度慢和PLC專用聯網模塊的設計也是一個很大的問題。

1 系統總體設計

本嵌入式PLC系統利用FPGA設計為高性能的嵌入式處理器，采用了基于VHDL語言的自頂向下的模塊化設計方法，頂層設計使用原理圖輸入。并利用Visual C++實現了編譯型PLC上位機軟件，最后用QuartusⅡ進行仿真，并將以處理器為核心的嵌入式系統應用于FA506型環錠細紗機的改造。論文寫作，FPGA。論文寫作，FPGA。測試表明，該處理器能準確且快速的響應嵌入式PLC的邏輯指令，能滿足工程技術指標，且較傳統的PLC處理器更靈活，集成度更高。

2 嵌入式處理器設計

2.1 控制器設計

控制器的形式主要有組合邏輯控制器和微程序控制器兩種，與組合邏輯控制器相比較，微程序控制器具有規整性、靈活性、可維護性等一系列優點[1]，在計算機的設計中使用比較普遍，本控制器的設計采用的也是微程序控制器。微程序控制的基本思想，就是仿照通常的解題程序的方法，把操作控制信號編成所謂的“微指令”，存放到一個只讀存儲器里。當機器運行時，一條又一條地讀出這些微指令，從而產生全機所需要的各種操作控制信號，使相應部件執行所規定的操作。微程序控制器主要由控制存儲器(CM)，微地址產生邏輯，微地址寄存器(uAR)，微指令寄存器(uIR)等組成。

該處理器指令采用十位二進制編碼格式。每條機器指令對應一段微程序，一段微程序包含若干條微指令，微程序的設計就具體地可落實到微指令的設計[2-3]，微指令中的控制字段作為控制命令控制計算機的操作，控制字段給出的微命圖1 系統結構圖

令應包含計算機操作的所有微命令，對微命令給出和表示的方法與所采用的編碼方式有關，常用的微命令表示方法有直接表示法、編碼表示法、和混合表示法，該設計采用的是將直接表示法和編碼表示法混合使用的混合表示法。

控制存儲器中存放的是各指令所對應的微程序，它可以用FPGA中的LPM_ROM模塊來實現，當clock上升沿到來時，rom就把address所對應的地址中的值輸出。

微地址產生邏輯主要是根據微指令中的測試位及其他相關的條件來控制微地址的產生，它是根據一定的邏輯功能用VHDL語言編寫的，并且經過編譯和綜合后生成的模塊。

2.2 運算器設計

運算器是用來對輸入的數據進行算術和邏輯運算的部件，該ALU具有三輸入和兩輸出。2.3RAM設計

RAM用來存儲用戶程序，它可以用FPGA中的LPM_RAM_DQ模塊來實現。其中，wren是讀寫控制端，當wren=0時為讀允許，這時在同步時鐘clock的上升到來時沿將address所對應的地址中的內容給輸出端；當wren=1時為寫允許，這時在同步時鐘clock的上升沿到來時將data端的數據寫入到address所指明的地址中。論文寫作，FPGA。

3 軟件設計與仿真

編譯型PLC下載到下位機的程序，是在上位機編譯系統中編譯過的程序。該程序下載到下位機后，可以直接執行，而不再需要解釋；并且可以一次編譯，多次執行。這種機制在上位機就完成了編譯的工作，下位機通過加載程序就可以直接執行，從而節省了很多時間。這種執行機制的編輯環境和解釋型PLC的編輯環境基本相同，也包含了硬件配置模塊、網絡設置模塊、梯形圖和語句表的編輯模塊等，但不同的是其增加了對指令的編譯處理部分[4-5]。經過編譯處理，在上位機完成把應用程序轉化為嵌入式機器碼的工作，然后通過編譯系統的串口下載功能將這些連續的機器碼下載到下位機。

圖4 程序仿真

為了測試指令的運行情況，本文給出了一段基于QuartusⅡ的程序仿真。仿真時給出了10位輸入數據indata='1110000101'，I0. 0~I0. 4分別對應著該數據的第0位~第4位，同樣Q0. 0和Q0. 1分別對應著輸出端子的第0位和第1位。仿真結果的圖4中：T1，T2，T3，T4為4個時鐘節拍信號，out0和out1分別對應著輸出端子Q0. 0和Q0. 1，因為I0. 0和I0. 2為1， I0. 3和I0. 4都為0，因此程序運行的最后結果應該是Q0. 0和Q0. 1都為1，并且從圖4可以看出，仿真結果與此相同，程序運行正確說明所設計的微處理器及其指令正確可靠。

本文所設計的PLC微處理器具有很強的可修改性和可移植性，并且優化升級也很方便，可以根據特定的需要方便地增刪指令和I/O端口的數量，這比傳統的PLC具有更大的靈活性。另外，由于FPGA具有很高的密度，能夠集成很大的系統，因而極大地提高了系統的可靠性。

4 系統在細紗機上的應用

傳統的絡紗技術在卷繞速度增加時，紗線質量相應下降。在PLC微處理器中采用PID（比例- 積分- 微分）算法進行調節，可以控制紗線前后張力保持穩定一致，使一個筒子上紗線張力穩定均勻，可減少紗線毛羽波動。另一方面采用FPGA的快速運算功能控制氣圈控制器、氣圈破裂器，以減少紗線退繞時氣圈過大與空氣及周圍的零部件的摩擦碰撞，使紗線張力始終能保持穩定，從而減少毛羽的產生。通過對FA506細紗機嵌入式PLC改造，實現了3mm毛羽指數由原來的6.5個降低到4.5個。

細紗工序是影響條干均勻度的關鍵工序，生產中應根據產品的特點、紡紗原料的性質、粗紗的結構以及所使用的牽伸裝置型式，通過對比紡紗試驗，確定合理的嵌入式PLC工藝參數。當成紗質量要求較高但又缺少必要的有效措施時，總牽伸和局部牽伸分配不宜接近機型允許的上限，應以偏小掌握，以利于提高成紗條干。羅拉隔距、喂入粗紗的定量、牽伸型式均應與局部牽伸倍數相適應。論文寫作，FPGA。羅拉加壓應穩定、均勻，以確保穩定的牽伸效率。通過對FA506細紗機嵌入式PLC改造，實現了細紗條干（ CV 值）由原來的17.5%降低到16.8%。

FA506細紗機電氣控制系統采用嵌入式PLC控制整個紡紗過程，提高了控制精度，解決了生產管理方面存許多缺陷。利用“提高軟件設計水平來整合硬件”原則，降低了系統成本，單機實現每噸紗用電由原來的1550度降低到1350度，提高了產品盈利能力，具有廣闊應用前景。

參考文獻：

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【2】周榮.基于FPGA的嵌入式CPU的VHDL建模和設計[J]浙江工業大學學報,2006,34(5):550-553.

【3】韋忠善,朱海燕.基于FPGA的精簡指令CPU的實現[J].廣西梧州師范高等專科學校學報,2005,21(1):90-94.

【4】羅燕華.嵌入式軟PLC技術的研究與實現[D].武漢:華中科技大學,2006.

篇10

    (1)根據該項目設計的要求:對系統進行了總體設計。構建了以通用 PC 機 為上位機,可編程序控制器(S7-200PLC)為下位機的控制系統。

    (2)控制軟件編程:控制軟件采用自適應設計,使系統的穩定性發揮到最佳 狀態。采用提前量自整定的控制算法并編寫了 PLC 程序,實現了提高了發油精 度的設計目標。

    (3)組態軟件設計:利用組態軟件實現上位機對系統的組態控制。 

    由于時間有限,本課題難免存在一些不足,需在以后的研究中進一步完善。 后續工作應集中在以下幾方面:

    (1)本系統設計主要是針對中小型油庫而設計的,總的發油鶴位小于十個, 如果油庫的規模再大些,可以采用 S7-300PLC 作控制主站,S7-200PLC 通過 PROFIBUS 現場總線掛接在 S7-300 上作為控制從站,形成 PROFIBUS 現場總線 結構,系統的適應能力會更強大。

    (2)為了加強系統的可靠性,如果條件允許,還可以增加雙設備冗余或雙 機熱備功能。

    (3)在原有控制程序的算法上加入人工智能方法(專家系統、模糊邏輯、神 經網絡),實現智能控制,從而提高控制系統的性能。

    6 技術經濟分析

    本文是針對中小型油庫設計的。設計的對象是自動發油系統;設計的目的是在日益激烈的國際市場競爭面前,提高油庫效率,加快周轉,加強安全管理,減少人為差錯,增強竟爭力和提升企業形象。信息化、自動化、規范化是油庫發展的必然趨勢。

    以PLC為控制器投資比較大。一臺西門子S7-200的PLC加上擴展模塊售價為5000元;油泵每臺2500元以內;電動機每臺2000元,總投資為23000元。它比DCS系統和以太網系統要貴一些,但是,它以良好的人機界面、發油的穩定性和兼容性為以后的維修和長時間的使用打下了基礎,后期的維修費用大大降低了。

    致謝

    本論文是老師的悉心指導下完成的,在課題進展的全過程中,宋老師精心指導,嚴格要求,可以說自己每一步的前進都是與老師的指導分不開的。 宋老師學識淵博、治學嚴謹,具有豐富的實際科研項目經驗。宋老師待人熱情,從不以長者自居,他是學生的良師益友?？偠灾?無論是在做學問還是在做人方面,宋老師為我樹立了榜樣,指明了方向。

    本論文之所以能順利完成,還要感謝同學們的熱心幫助,我還要向自己的父母、親戚和朋友表示感激,感謝他們的全力支持和鼓勵。最后,我再一次向曾經支持和幫助過我的老師、同學表示衷心 的感謝!

    參考文獻

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