plc应用于物业的可靠供水

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基于PLC_的楼宇二次供水智能控制系统设计

基于PLC_的楼宇二次供水智能控制系统设计

·18·文章编号:2095-6835(2023)22-0018-04基于PLC 的楼宇二次供水智能控制系统设计*曹哲贤,王宇杰,刘涛,付焕森,张熠飞(泰州学院机电工程学院,江苏泰州225300)摘要:高层楼宇的二次供水在居民日常工作和生活中具有重要的作用。

为提高二次供水的稳定性,设计了一种智能控制系统,该系统基于西门子S7-1200系列PLC (Programmable Logic Controller ,可编程逻辑控制器)、MCGS (Monitor and Control Generated System ,监视与控制通用系统)触摸屏、变频器及通信模块等设备,完成了硬件设计和软件编程。

系统还可以让用户参与控制系统的监测,实时监控二次供水的压力、水质及杂物等,保证用户的供水质量。

最后,通过仿真实验,该系统模拟运行体现出可靠的稳定性和开放性。

关键词:高层楼宇;二次供水;PLC ;实时监控中图分类号:TU991文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2023.22.005高层楼宇在城市化进程中发挥重要作用,二次供水与居民的工作和生活息息相关。

目前,二次供水基本采用自动控制,该系统往往也受控于物业,居民很难参与二次供水的监控中,导致近年来常有供水质量不佳的情况发生,如高峰期的水压不够,控制系统的老化、无人定期检修,水箱中出现杂物等。

对于二次供水,供水压力、水质、有无杂物是供水质量的关键因素。

基于此,众多学者和工程师进行了研究,如高锐等[1]利用PLC 和SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition ,数据采集与监视控制)系统对二次供水系统的各项参数进行实时监测,实现了对二次供水系统的智能控制;欧惠玲[2]采用西门子PLC 和GYMS (集成管理控制平台)、安防、门禁管理、水质在线监控等设备,推广二次供水标准泵房地的封闭式和智能化管理;张万青等[3]对二次供水的节能损耗进行了重点研究,设计了定时休眠功能;陈经艳[4]使用三菱FX3U 系列PLC 自带的PID (Proportion Integration Differentiation ,比例、积分、微分)控制,提供了供水系统的变频恒压控制,获得了较好的控制精度;路桂明等[5]利用PLC 和变频器组成闭环控制,实现了供水系统能够自动调节水泵的工作状态。

PLC在水处理和供水系统中的应用

PLC在水处理和供水系统中的应用

PLC在水处理和供水系统中的应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字化电气设备,广泛应用于自动化控制领域。

它通过编程实现逻辑控制和信号处理,可用于监测和控制各种工业过程。

在水处理和供水系统中,PLC的应用极为重要,可以提高系统的效率和可靠性,本文将从几个方面介绍PLC在水处理和供水系统中的应用。

一、水处理系统中的PLC应用1. 自动化监测和控制PLC可以实时监测水处理系统的各项参数,如流量、水温、PH值等,通过编程确定合理的控制策略,并实现自动控制。

例如,当水温过高时,PLC可以自动启动冷却设备以降低水温,保证系统正常运行。

这样可以提高水处理系统的智能化水平,减少人工操作的需求。

2. 水质监测和调控PLC可以连接各种水质监测仪器,实时监测水体中的有害物质含量,如重金属、微生物等。

一旦检测到异常值,PLC会自动触发警报或采取相应措施,如自动开启紫外线杀菌装置,保护水质安全。

此外,PLC 还可以与化学药剂投加设备联动,根据水质变化自动调整药剂投加量,并记录药剂消耗情况,方便后续分析和优化。

3. 故障诊断和报警PLC可以监测水处理系统的运行状态,一旦出现异常,如设备故障、泵阻塞等,PLC会自动触发报警,并记录故障信息。

这样,维护人员可以通过查看PLC的报警记录,快速发现问题所在并采取相应措施,避免设备过程中断,提高维护效率。

二、供水系统中的PLC应用1. 水泵控制供水系统中,水泵的启停是一个关键问题。

通过PLC实现水泵的自动控制,可以根据不同的供水需求,自动调整水泵的运行状态。

当出水压力过低时,PLC可以自动启动额外的水泵以增加水流量,保持供水稳定。

此外,PLC还可以监测水泵的运行状态,一旦出现故障,及时发出警报并切换备用水泵。

2. 水箱液位控制供水系统中,水箱液位的控制对于水压的平衡和供水稳定至关重要。

通过PLC实时监测水箱液位,并根据液位变化自动控制进水和排水阀门的开闭,以维持水箱液位在合理范围内。

PLC课程设计-物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

PLC课程设计-物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试摘要供水设备是为解决由于压力不足,无法到达用户用水的高度或流量,而专门研发设计的新型环保节能的专业设备。

基于PLC的物业供水系统能实现这一目的,并且可根据要求编程控制水泵的电机停转来实现用户对水的需求。

原始的物业供水一般为手动控制,很麻烦并且很难实现绝对的保证。

利用可编程控制器可实现供水的自动控制,大大节省了人力资源并且可以实现节能,随时保证用户对水的需求。

同时附带手动控制,即自动手动一体化。

本设计由PLC、四台水泵、压力传感器等组成,系统工作时分手动操作和自动操作,自动操作时首先由传感器把信号传给PLC,再由PLC根据水压的高低信号分析控制四台水泵的工作状态;手动操作时,可以通过各个水泵的启动停止按钮独立的工作。

该系统还设有过载等保护。

本设计是基于PLC的物业供水系统,通过调试表明本系统能够满足设计要求并有很好的使用价值。

关键词:PLC,物业供水,水压,水泵电机目录一、概述1、供水设备的介绍2、可编程控制器(PLC)介绍二硬件设计1、主电路图2、I/O点分配表3、I/O外部接线图4、元件选择三软件设计1、设计要求2、流程图3、梯形图4、指令表5、程序分析四、设计总结五、参考文献一、概述1、供水设备的介绍供水设备是为解决由于压力不足,无法到达用户用水的高度或流量,而专门研发设计的新型环保节能的专业设备。

供水设备一般由水泵机组,变频控制柜,隔膜压力罐,压力传感器和一些辅件构成。

但由于不同的类型,也会使用一些特殊的设备,如:无负压变频供水设备会用到无负压稳流罐;无塔变频供水设备会用到液位传感器由于构成的不同,价格也不近相同。

随着现代化工业设备的自动化应用越来越广泛,基于PLC的物业供水设备种类也越来越多,要求也越来越高。

在现代化生产过程中,为了提高生产效率,降低成本,减低工人的劳动负担,要求整个过程实行全程自动控制。

物业供水就是基于PLC控制系统来自动完成供水任务。

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、本文概述随着工业技术的不断发展和城市化进程的加速,供水系统的稳定性和效率成为现代社会不可或缺的一部分。

传统的供水系统往往存在压力不稳定、能耗高等问题,难以满足现代社会的需求。

因此,基于PLC (可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统应运而生,成为解决这些问题的有效手段。

本文旨在探讨基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用,以期为提高供水系统的稳定性和效率提供理论和技术支持。

本文将介绍基于PLC的变频恒压供水系统的基本设计原理,包括PLC 的工作原理、变频器的控制原理以及恒压供水的实现原理。

文章将详细阐述该系统的构成部分,包括硬件组成和软件设计,以便读者能够全面了解系统的整体架构。

在此基础上,本文将深入探讨系统的控制策略,包括PLC的编程实现、变频器的调速控制以及恒压供水的控制算法等,以展示系统如何实现精准的压力控制和节能运行。

本文还将通过实际案例分析,展示基于PLC的变频恒压供水系统在实际应用中的表现,包括系统的稳定性、节能效果以及运行效率等方面的评估。

文章将总结该系统的设计经验和教训,并提出改进和优化的建议,以期为推动供水系统的技术进步和可持续发展做出贡献。

本文旨在全面介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用,以期为供水系统的稳定性和效率提升提供理论和技术支持。

二、PLC与变频技术基础PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。

它采用可编程的存储器,用于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令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

随着微电子技术的发展,PLC的性能得到了不断提升,其应用领域也越来越广泛。

基于PLC的供水控制系统设计汇总(优.选)

基于PLC的供水控制系统设计汇总(优.选)

基于PLC的供水控制系统设计系名称电气与信息工程系专业及班级电气工程及其自动化学生姓名张蕴学号144139240471指导教师陈伟明湖南交通工程学院2017年10月31日星期二摘要本课题以某小区供水系统的改造为背景,根据供水系统的特性和实际情况的要求,采用PLC实现供水过程的全自动控制,满足居民用水的需要。

研究的主要内容包括:基于PLC自来水控制系统整体方案的设计、PLC控制系统原理、重点探讨PLC控制系统硬件、软件的设计,对PLC在实际现场控制过程中经常遇到的一些实际问题的解决,基于该工程项目的电气控制系统设计与实现展开的,采用可编程控制器PLC,完成了整个电气控制系统的软硬件的设计,基本达到了预期的目标,实现了小区供水的自动化。

关键词 PLC;供水系统;自动控制目录第1章描述与要求 (4)1.1课题背景和意义 (4)1.2 国内外物业供水系统发展与现状 (4)1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 (5)1.4 基于PLC的物业供水系统实现功能及特点 (6)第2章方案设计 (7)2.1 恒压供水系统原理 (7)2.2 系统方案确定 (7)第3章方案实现 (9)3.1 系统主要配置的选型 (9)3.1.1 水泵机组的选型 (9)3.1.2 PLC的选型 (10)3.1.3 压力传感器的选型 (11)3.2 可编程控制器I/O分配 (13)3.3 系统电路分析及设计 (14)3.3.1 系统电源 (14)3.3.2 供水系统主电路分析与设计 (14)3.3.3 PLC I/O接线图 (16)3.3.4 压力传感器信号处理 (17)3.3.5 报警电路设计 (18)第4章供水系统的程序设计 (20)4.1 供水系统程序流程图 (21)4.2 供水系统程序设计 (22)4.2.1 供水系统的程序主体思路 (22)4.3.2 供水系统程序设计 (23)第5章课程设计总结与致谢 (28)第6章参考文献 (28)第1章描述与要求1.1课题背景和意义我们都知道,水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在建设节约型时代特征的前提下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。

基于PLC的恒压供水系统的设计

基于PLC的恒压供水系统的设计

基于PLC的恒压供水系统的设计【摘要】本文旨在研究基于PLC的恒压供水系统的设计。

文章首先介绍了PLC技术在工业控制领域的应用,然后详细阐述了恒压供水系统的原理与特点。

接着分析了基于PLC的恒压供水系统的组成部分和工作原理,并提出了设计方案。

结论部分总结了基于PLC的恒压供水系统的设计优势,并探讨了未来的发展方向。

通过本文的研究,可以为恒压供水系统的设计和应用提供理论支持,提高系统的稳定性和自动化程度,为供水系统的运行效率和节能减排提供技术支持。

基于PLC的恒压供水系统在未来的发展中具有广阔的应用前景,对实现智能化和节能环保等目标具有重要意义。

【关键词】PLC技术,恒压供水系统,设计,工作原理,优势,未来发展,工业控制,组成部分,设计方案1. 引言1.1 研究背景在过去的工业自动化中,恒压供水系统一直扮演着重要的角色。

这种系统可以确保水压稳定,减少管道损坏,提高供水效率,同时也可以减少设备维护成本。

在传统的恒压供水系统中,常常存在着水压波动大、响应速度慢、能耗高等问题。

研究基于PLC的恒压供水系统的设计方案,不仅可以提高系统的稳定性和性能,还可以降低运行成本,促进水资源的合理利用。

通过本研究,我们希望能够充分发挥PLC技术在工业控制中的优势,为恒压供水系统的设计与应用提供更可靠、更高效的解决方案。

1.2 研究目的研究目的主要是为了探究基于PLC的恒压供水系统在工业领域中的应用潜力和优势。

通过本文的研究,我们将深入分析恒压供水系统的原理与特点,探讨基于PLC的恒压供水系统的组成部分和工作原理,并提出相关的设计方案。

我们的目的是为了进一步推动恒压供水系统的技术发展,提高供水系统的稳定性和效率,同时也为工业控制领域提供更加智能化和高效化的解决方案。

通过本次研究,我们希望能够为相关领域的工程师和研究人员提供更多的参考和启发,促进基于PLC的恒压供水系统在工业控制中的广泛应用,为工业生产和城市供水系统的发展做出更大的贡献。

基于PLC和变频器在供水系统中的应用(论文)

基于PLC和变频器在供水系统中的应用(论文)

远程与继续教育学院本科生毕业论文(设计)题目:基于PLC和变频器在供水系统中的应用学习中心:重庆市长寿区奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:电气工程机自动化年级: 2013 年春季学号: 201303547431学生:杨月红指导教师:高国娟完成日期: 2014 年 12 月 26日内容摘要本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发,从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装,以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍;并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。

关键词:控制系统;变频器和PLC的选择、安装;变频器与PLC的调试;目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 PLC和变频器在供水系统的运用 (3)2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 (3)2.1.1 供水系统原理 (3)2.1.2 PLC和变频器的选择 (4)2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 (7)2.1.4 手/自动变频方式 (9)2.2 PLC和变频器的安装 (9)2.2.1 PLC的安装 (10)2.2.2 变频器的安装 (11)3 变频器调试 (14)3.1 变频器的空载通电试验 (14)3.2 变频器带电机空载运行 (14)3.3 变频器带载荷试运行 (15)3.4 变频器与PLC的RS485通讯 (15)4 变频器故障处理与分析 (18)5 变频器改造的作用及效果 (19)6 结论 (21)参考文献 (22)变频器是运动控制系统中的功率变换器。

当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域,总的发展趋势是:驱动的交流化,功率变换器的高频化,控制的数字化、智能化和网络化。

因此,变频器作为系统的重要功率变换部件,提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。

20 世纪80 年代后期,变频器被引进中国市场,人们对变频器的了解也仅处于初期阶段,而且市场上变频器的数量还十分有限,且价格高昂,所以变频器在80年代运用具有很多局限性,变频器的发展也很缓慢。

基于plc的大楼物业供水系统设计

基于plc的大楼物业供水系统设计

基于plc的大楼物业供水系统设计为了满足大楼物业供水系统的需求,采用了基于PLC技术的设计方案。

PLC即可编程控制器,是一种用于工业自动化控制的数字化电子计算机。

通过PLC的控制,大楼物业供水系统能够实现自动化、智能化的运行,提高了供水系统的稳定性和效率。

一、系统架构设计大楼物业供水系统基于PLC的设计方案主要由以下部分组成:水泵、管路、控制器、传感器、触摸屏。

控制器和传感器负责监测和控制系统的运行状态,水泵和管路则负责供水,触摸屏用于人机交互。

在系统架构设计时,需要考虑以下因素:1. 系统的安全性:大楼物业供水系统关乎人们的生活安全,安全性是首要考虑的因素。

PLC控制器利用先进的安全保护功能来确保系统的安全性。

2. 系统的智能化:PLC控制器可以根据不同的应用需要,自主地调整系统,以最适宜的方式控制设备。

系统可以自动检测故障并根据实时情况作出反应,提高了系统的智能化水平。

3. 系统的可靠性:PLC控制器具有高可靠性和低维护性,能够长期稳定运行。

同时,控制系统具有多种检测机制,能够及时识别和解决任何故障。

4. 系统的灵活性:PLC控制器可以支持多种编程语言,因此可以非常灵活地进行控制。

而且,控制系统具有可配置性强、升级容易等优点,可以轻松地适应新的需求。

二、控制策略设计系统的控制策略决定了系统如何响应输入和输出。

大楼物业供水系统,需要考虑到供水时和不供水时,以及供水量的多少,因此,需要有不同的控制策略。

1. 供水时的控制策略:当系统需要供水时,PLC控制器会检测传感器反馈的信号,根据输入控制信号,控制水泵,确保供水系统的稳定运行。

同时,还需要检测水压等参数,以控制水泵的运行速度、运行时间等。

2. 停止供水时的控制策略:当系统停止供水时,PLC控制器会关闭水泵,以避免浪费水资源。

同时,还需要检测管路的漏水情况以及其他可能发生的异常情况。

3. 供水量的控制策略:当需要调整系统供水量时,PLC控制器会根据传感器反馈的信号,分析控制信号,来调整水泵的运行速度、运行时间等,以控制供水量的大小。

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关于PLC的物业供水系统设计摘要:PLC 是 Programmable logic Controller的简称,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程关键词 PLC 可编程控制器目录第一章概述PLC的现状和发展趋势第二章硬件设计硬件选择主电路I/O接线图I/O地址分配表第三章软件设计梯形图指令表第四章可靠性研究第五章感想调试和心得体会第一章概述一.PLC的现状我国工业企业的自动化程度普遍较低,PLC产品有很大的应用空间,如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。

因此,PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。

我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制,但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。

随着竞争的日益加剧,越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制,以提高企业的经济效益和竞争实力。

中国加入WTO后越来越多的国际公司把其制造基地转移到中国。

同时,中国的国有企业和民营企业也在利用难得的历史机遇大力发展制造业。

中国正在努力成为世界新的制造业基地。

制造业的控制主要以离散控制为主,PLC是该领域控制系统的首选。

制造企业为提高劳动生产率和产品质量,必然会大量采用PLC,从而为PLC的应用提供广阔的应用前景。

二.PLC的发展趋势1.功能更强大原有开关量处理基础上,PLC将进一步增强模拟量处理能力,并不断融合顺序控制、过程控制和运动控制功能。

同时,PLC运算速度、处理能力和存储容量也将不断提高。

大型PLC系统控制基础上,不断增加管控一体化功能。

小型PLC具有顺序控制和逻辑联锁功能,还移植了大中型PLC一些高级功能,如模拟量闭环调节和运动控制等。

2.网络化是大型PLC小型PLC,网络功能不断增强。

PLC向上可以连接各种管理网,向下可连接各种现场设备。

是小型PLC,要完成单机设备控制,还要对相关设备进行协调,网络交换信息就显十分重要。

为满足现代工厂自动化对PLC系统开放性和互联性要求,北京和利时系统工程股份有限公司(以下简称和利时公司)推出小型一体化PLC HOLLiAS-LEC就有多种联网功能。

HOLLiAS-LEC G3设计了与CPU集成一体标准MODBUS协议、专有协议和自由协议串行通讯接口,还可网络接口模块它系统进行互连,接口模块包括自由协议串口、Profibus-DP、Ethernet、evicenet、Lonworks、CAN、FF、Modem、GPRS/GSM等。

3. 标准化和开放性自由组合模块化和标准化硬件,同一厂商产品可以灵活组成满足不同要求控制系统。

同时,PLC将越来越开放,它提供将是一个开放性平台,提供标准化和开放性接口,PLC可以很方便接入其它系统。

另外,越来越多PLC采用标准编程语言。

编程语言国际标准IEC 61131-3以前更多被欧美厂商采用,现包括日本厂商内主流PLC厂商都倾向于采用符合IEC 61131-3标准编程语言。

4. 专业化不同行业采用PLC时其关注点会有所不同,故其功能需求也会不一样。

,PLC通用功能基础上针对不同行业应用特点开发专业化PLC产品,可以提高产品性能、降低产品成本,可以提高产品易用性和专业化水平,提高产品综合竞争实力。

这种专业化应用体现软件功能上,也体现硬件构成上。

第二章一. 硬件选择该系统有4 台1400转/分、380V、8.4A、功率为5.6KW的电动机,分别拖动4 台水泵,其型号为J02-04-4。

合上空气开关后,当交流接触器KM1、KM3 、KM5、KM7 主触点闭合时,水泵手动频运行;当KM2 、KM4、KM6、KM8 主触点闭合时,水泵为自动运行。

4 个热继电器KH1~ KH4分别对4 台电动机进行保护,避免电机在过载时可能产生的过热损坏。

二.主电路三. I/O接线图四.I/O地址分配表输入点对应信号输出点对应信号X0 自动/手动切换Y0 供水水泵1X1 手动启动泵1 Y1 供水水泵2X2 手动停止泵1 Y2 供水水泵3X3 手动启动泵2 Y3 供水水泵4X4 手动停止泵2 D0 当前运行的泵数X5 手动启动泵3 M0 手动泵1运行辅助X6 手动停止泵3 M1 手动泵2运行辅助X7 手动启动泵4 M2 手动泵3运行辅助X10 手动停止泵4 M3 手动泵4运行辅助X22 自动启动M5 自动泵5运行辅助X12 水压正常反馈K2 M6 自动泵6运行辅助X13 低压开关K1 M7 自动泵7运行辅助X14 高压开关K3 M8 自动泵7运行辅助M4 自动运行允许第三章一.梯形图二.指令表第四章可靠性研究可编程序控制器是在程序控制器和微机控制的基础上发展起来的微机技术跟继电器常规控制概念相结合的产物,并已成为自动化控制系统的基本装置。

用PLC 来控制系统设备,其工作的可靠性要比单纯继电器和接触器控制大大提高。

就三菱的F系列,据称其平均无故障时间已达30万小时。

所以,整个PLC控制系统的可靠性,主要取决于PLC的外围设备,比如输入器件中的行程开关、输出器件中的接触、继电器和电磁阀等。

另外,从软件程序的编制来考虑,如果能编制出一个带有监控的程序,对提高系统的可靠性也有很大好处。

下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨。

简述了影响可编程序控制器控制系统可靠性的主要因素,并就可编程序控制器的工作环境、电源的要求、接地和连接线的方式、降级操作设计、控制系统的输入电路和输出电路与可编程序控制的软件程序编制等多个方面,提出了一些可行的方法和措施。

关键词:可编程序控制器;外围设备;软件程序;可靠性。

可编程序控制器(以下简称PLC)是在程序控制器和微机控制的基础上发展起来的微机技术跟继电器常规控制概念相结合的产物,从广义上讲,PLC是一种计算机系统,比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入输出接口,并已成为自动化控制系统的基本装置。

PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中,已基本取代了传统的继电器和接触的逻辑控制。

用PLC来控制系统设备,其工作的可靠性要比单纯继电器和接触器控制大大提高。

就PLC本身而言,平均无故障时间一般已可达3万~5万小时:而三菱的F系统,据称其平均无故障时间已达30万小时。

所以,整个PLC控制系统的可靠性,主要取决于PLC的外围设备,比如输入器件中的行程开关、按钮、接近开关,输出器件中的接触器、继电器和电磁阀等。

另外,从软件程序的编制来考虑,如果能编制出一个带有监控的程序,对提系统的可靠性也有很大好处。

下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨。

一从PLC外围设备来考虑提高PLC的可靠性PLC是专为工业生产环境而设计的控制设备,当工作环境较为恶劣,如电磁干扰较强,湿度高、电源、输入和输出电路等易受到干扰时,会使控制系统的可靠性受到影响。

1.1 工作环境的要求一般PLC工作的环境温度应在00C-550C的范围,并要避免太阳光直接照射;安装时要远离的热源,保证足够大的散热空间和通风条件;空气的相对湿度应小于85%,不结露,以保证PLC的绝缘良好。

PLC应避免安装在有振动的场所;对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求,安装减振橡胶垫或采取其他防振措施。

空气中有粉尘和有害气体时,应将PLC封闭安装.。

1.2 电源的要求不同的PLC产品,对电源的要求也不同,这里包括电源的电压等级、频率、交流纹波系数和输入输出的供电方式等。

对电磁干扰较强、而对PLC可靠性要求以较高的场合,PLC的供电应与动力供电和控制电路供电分开,必要时,可采用带屏蔽的隔离变压器供电、串联LC滤波电路等。

在设计时,外接的直流电源应采用稳压电源,供电功率应留有20%-30%的余量。

对由控制本身提供的真流电源,应了解它所能提供的最大电流,防止过电流造成设备的损坏。

1.3 接地和接线(1)PLC的良好接地是正常运行的前提,在设计时,PLC的接地应与动力设备的接地分开,采用专用接地;如不能分开接地时,应采用共用接地;绝对禁止采用共通接地方法.如图1所示,接地点应尽可能靠近PLC,接地线的径应大于4mm,接地电阻一般应小于10欧姆PLC 外设备PLC 外设备PLC 外设备(a)专用接地(b )共用接地 (c )共通接地(2)PLC 的接线包括输入线和输出接线。

输入接线的长度不宜过长,一般不大于30m ;在线路距离较长时,可采用中间继电器进行信号的转换。

输入接线的COM 端与输出接线的COM 端不能接在一起。

输入接线与输出接线的电缆应分开设置。

必要时,可在现场分别设置接线箱。

集成电路或晶体管设备的输入信号和输出信号的接线必须采用屏蔽电缆,屏蔽层的接地端应为一点接地,接地点宜在控制器侧。

1.5 PLC 的I/O 电路(1)由于PLC 是通过输入电路接受开关量|、模拟量等输入信号的,因此输入电路的元器件质量的好坏和连接方式直接影响着控制系统的可靠性,比如:按钮、行程开关等输入开关量的触点接触是否良好、接线是否牢固等。

设备上的机械限位开关是比较容易产生故障的元件,在设计时,应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。

此外,按钮的常开和常闭触点的选择也会影响到系统的可靠性。

现以一个简单的起动、停止控制线路为例,图2和图3所示的是两个控制线路和它们对应梯形图,这两个控制线路的控制功能完全一样,按下起动按钮,输出动作;按下停止按钮,输出断开;但它们的可靠性不一样,假设输出断开为安全状态,那么图形3的可靠性要比图2的高,这是因为SBI 、SB2都有发生故障的可能,而最常见的现象是输入电路开路。

当采用图3电路时,不论SBI 、SB2开关本身开路还是接线开路,输出都安全状态,保证了系统的安全和可靠。

图2 起,停控制线路图3 起,停控制线路(2)在输入端有感性负荷时,为了防止反冲感应电势损坏模块,在负荷两端并接电容C 和电阻R(交流输入信号),或并接续流二极管D(直流输入信号).如图表4X001X002 X001 X002所示,在采取交流输入方式时,CR 的选择要适当才能起到较好的效果。

通过试验装置的测试,当负荷容量在10V A 以下,一般0.1微乏+120欧姆;负荷容量在10V A 以上时,一般选0.47微乏+47欧姆较适宜.要采取直流输入方式时,经试验得知,二极管的额定电流应选为IA,额定电压要大于电源电压的3倍。

(a)交流输入方式 (b)直流输入方式图4 输入端有感性负荷时的方式(3)在输出端有感性负载时,通过试验得知,若是交流负载场合,应在负载的两端并接CR 浪涌吸收器;如交流是100V 、200V 、电压而功率为400V A 左右时,CR 浪涌吸收器为0.47UF+47欧姆,如图5所示.CR 愈靠近负载,其抗干效果愈好;若是直流负载场合,则在负载的两端并接续流二极管D,如图6所示.二极管也要靠近负载,其反向耐压应是负载电压的4倍.图5 输出端交流感性负载图6 输出端直流感性负载2 :从PLC 的软件程序来虑提高控制系统的可靠性2.1运行状况超时检测为了提高PLC 控制系统工作的可靠性,可以专门设置一个定时器,作为监控程序部分,对系统的运行状态进行检测.若程序运行能正常结束,则该定时器就即被清零,若程序运行发生故障,如出现死循环等,该定时器在设定的时间内就无法清零,此时PLC 发出报警信号.在设计应用程序时,使用这种方法来实现对系统各部分运行状态的监控.如果用PLC 来控制某一对象时,编制程序时可定义一个定时器来对这一对象的运行状态进行监视,该定时器的设定时间即为这一对象工作所需的最大时间,当启动该对象运行时,同时也启动该定时器,若该对象的运行程序在程序在规定的时间结束工作,发出一个工作完成信号,使该定时器清零,说明PLC P L CPLcP L c这一对象的运行程序正常,否则属运行不正常,发出报警信号或停机信号。

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