PLC的自控系统优化技术报告
基于PLC的工业自动化控制系统设计与优化

基于PLC的工业自动化控制系统设计与优化工业自动化是现代工业化生产中的一个重要组成部分,它可以提高生产效率、减少劳动力成本,并提高产品质量和一致性。
PLC (Programmable Logic Controller)作为工业自动化控制系统的核心设备,广泛应用于各种制造过程中。
本文将就基于PLC的工业自动化控制系统的设计和优化进行探讨。
一、工业自动化控制系统的设计在工业自动化控制系统的设计过程中,首先需要确定系统的控制目标和功能需求。
根据不同的生产过程和需求,可以选择不同的PLC型号和配置。
其次,需要进行硬件设备的选型,如传感器、执行器等。
通过PLC可以实现对这些硬件设备的控制和监测。
接下来,需要进行编程设计,即编写PLC的控制逻辑。
控制逻辑包括输入信号的采集、处理和输出信号的控制等。
最后,需要进行系统的调试和测试,确保系统能够按照预期的方式运行。
在PLC编程设计中,需要充分考虑系统的可靠性、稳定性和安全性。
在编写控制逻辑时,应避免死循环、并发冲突、内存泄露等问题。
同时,应采取一定的安全措施,如设置密码保护、数据备份、异常处理等,以避免系统的故障和数据丢失。
二、工业自动化控制系统的优化工业自动化控制系统的优化可以从多个方面进行,以提高系统的效率和性能。
1. 优化控制逻辑:通过对PLC编程设计进行优化,可以提高系统的响应速度和控制精度。
可以采用并行处理、状态机设计等技术,减少冗余运算和延迟。
2. 优化硬件设备:选择合适的传感器和执行器,具有高精度和稳定性,以保证数据的准确性和可靠性。
同时,定期对设备进行维护和保养,确保其性能处于最佳状态。
3. 优化通信协议:PLC与其他设备的通信是工业自动化控制系统中的关键环节。
选择合适的通信协议和网络结构,以提高数据的传输速度和稳定性,减少通信误差。
4. 优化能耗管理:工业自动化控制系统的能耗是一个重要考虑因素。
可以通过优化控制策略、节能设备的应用等方式,降低能耗并提高系统的能源利用率。
基于 PLC 控制技术的电气自动化控制系统优化研究

《基于 PLC 控制技术的电气自动化控制系统优化研究》摘要:随着科技的不断进步,电气自动化控制系统在工业生产中的重要性日益凸显。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种先进的控制技术,在电气自动化控制系统中得到了广泛应用。
本文深入研究了基于 PLC 控制技术的电气自动化控制系统的优化方法,包括硬件优化、软件优化和系统集成优化等方面。
通过实际案例分析,验证了优化后的系统在提高生产效率、降低成本和增强系统稳定性等方面的显著优势。
最后,对未来基于 PLC 控制技术的电气自动化控制系统的发展趋势进行了展望。
关键词:PLC 控制技术;电气自动化控制系统;优化研究一、引言电气自动化控制系统在现代工业生产中起着至关重要的作用,它能够实现对生产过程的自动控制和监测,提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
可编程逻辑控制器(PLC)作为一种先进的控制技术,具有可靠性高、编程简单、维护方便等优点,在电气自动化控制系统中得到了广泛应用。
然而,随着工业生产的不断发展和技术的不断进步,对电气自动化控制系统的性能要求也越来越高。
因此,研究基于 PLC 控制技术的电气自动化控制系统的优化方法具有重要的现实意义。
二、PLC 控制技术概述(一)PLC 的基本概念和工作原理PLC 是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。
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、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC 的工作原理主要包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
在输入采样阶段,PLC 依次读取输入模块的状态,并将其存储在输入映像寄存器中;在程序执行阶段,PLC 按照用户编写的程序,对输入映像寄存器和输出映像寄存器中的数据进行逻辑运算和处理;在输出刷新阶段,PLC 将输出映像寄存器中的数据传送到输出模块,控制外部设备的运行。
(二)PLC 的特点和优势1.可靠性高:PLC 采用了先进的电子技术和抗干扰措施,具有很高的可靠性和稳定性,能够在恶劣的工业环境下长期稳定运行。
PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计

PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计摘要:随着时代的发展,各行各业都取得了很大的进步,工业领域同样也不例外,在工业实际发展过程中需要对各种生产设备进行不断地优化设计,其中设备的自动化水平就是工业化发展水平的一个最为明显的标志。
现如今各大生产车间都安装了相应的数字编程系统,从而实现了产品的自动化生产。
文章主要对PLC自动化控制系统进行了合理论述并针对自动化控制系统的优化设计进行了有效探究。
关键词:PLC技术自动化;控制系统;优化设计1 引言PLC的全称是可编程逻辑控制器。
通俗地说,它就是一台简单的特殊电子计算机。
它可以在特殊的工业环境下使用,即使是条件十分恶劣的环境,它也可以控制很多执行设备。
因此信息技术及其计算机技术在不断的取代传统的发展,因此我们要不断的拓展该技术的创新,从数据到控制及其设计上需要不断的强化和完善。
为PLC技术和自动化控制系统的发展引领时代前端。
2 PLC技术和PLC自动化控制系统优化的重要性(1)科技进步带动着当前各行各业的发展,传统的电气自动化控制无法满足现代的需求,从生产效率和劳动成本上都满足不了,为了实现工业发展,就要实现PLC技术和PLC自动化控制系统的优化,只有这样才能实现发展,突破效率。
(2)社会发展的必然趋势,社会需要计算机和信息技术的进步,任何行业的发展都是循序渐进的过程,为了能够在竞争对手面前够脱颖而出,就要坚持可持续发展,走当前科技技术的前端,完善设备和系统的应用。
(3)PLC技术和PLC自动化控制系统是一个发展的过程,从PLC技术上来说,它是可操控和编程的控制器,也是计算机的演变,在比较特殊的情况下,可以实现多种设备的利用,在内部存储设备上是可以通过人为的编程来进行控制,也可以执行操作;(4)从技术要领上,PLC自动化控制系统是当前工业领域发展的最先进的技术核心,它是比较全面的控制器,在劳动力上减少了不必要的劳动成本,同时还通过计算机远程控制PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计文/邱丰冠科技技术是当前发展的第一生产力,科技带动着多种多样新技术应用的崛起,本文针对PLC技术和PLC自动化控制系统来进行讨论,分析在当前发展中的重要性,并结合传统电气自动化控制的不足,突显PLC自动化控制系统对人力、物力及其相對应的资源带来的优势,同时还有效的控制成本和有序管理,为生产效率和有效的安全带来新的征程。
分析PLC自动化控制系统的设计优化

分析PLC自动化控制系统的设计优化摘要:PLC自二十世纪六十年代以来广泛应用于工业控制领域,PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
关键词:PLC;自动化控制系统;设计;优化一、PLC技术分析1.1PLC技术分析PLC技术一般情况下都被认为是可编程控制器,实际上也是计算机技术中的一种,此技术主要是通过计算机技术为基础转变而成的新型技术,从深层次角度来看,PLC技术极大的促进了电子自动化生产,因为此技术是一项相对专业的自动化控制器,并在电气自动化控制过程中被大力采用,还获取了相应的成绩。
即使目前PLC技术在先前的基础上不断的创新和发展,可是我们还是将其称之为PLC,即在程序不断运行的状态下,根据用户提出的不同要求,对有关软件进行控制,在依据设定的程序给予相应的处理,从而达到了电气自动化控制的目的。
通常情况下处理器都是运行在对命令的执行中。
PLC控制系统所包含的接线数量非常少,只有系统的输出和输入口需要接线,其它的线路基本上不需要真实的线路连接,就通过有关软件进行连接便可,和传统的电气自动化控制系统相比较,具有一定的优势。
此外,PLC系统包含的信息获取、处理和存储等都是按照事前安排好的程序进行的,通常是不用进行调整和变动。
1.2PLC自动化控制系统优化设计原则对于各种自动化控制系统来说,每一种控制系统的优化设计都是为了满足被控制对象的基本工艺要求,都是为了更好的提高自动化控制水平和生产的质量及效率。
但是在PLC自动化控制系统优化设计过程中,除了要按照一定的生产工艺要求以外,还应遵循一定的优化设计原则,以下将作简单的分析。
①要最大限度的满足被控制对象的基本工艺要求,这是优化设计的最基本原则。
在对于PLC自动化控制系统优化设计之前,应该对于控制系统的基本用途和重要应用环境等进行必要的调查研究,并且搜集和整理相关的数据资料,通过这些准备工作与专业的设计人员形成一份详细的优化设计方案,同时还要协同各方面关系,积极解决设计过程中出现的问题。
基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化

基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化一、引言随着工业自动化的快速发展,自动化生产线控制系统在现代制造业中的作用日益凸显。
本文旨在探讨基于PLC的自动化生产线控制系统的设计与优化方法,以提高生产线的效率和稳定性。
二、PLC的基本概念PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字化电子设备,用于控制企业生产过程中的机械和电气设备。
它具有灵活性高、反应速度快、可靠性强等特点。
在自动化生产线控制系统中,PLC作为核心控制装置,起着重要作用。
三、自动化生产线控制系统的设计1. 系统需求分析在设计自动化生产线控制系统之前,需要详细分析系统的需求。
这包括理清生产线的工艺流程、确定所需的设备和传感器以及梳理出控制系统中所需的逻辑和功能。
2. PLC程序设计根据系统需求分析的结果,进行PLC程序的设计。
根据控制逻辑,编写相应的程序代码,并进行调试和测试,确保控制系统的正常运行。
3. 硬件配置与电气布线根据自动化生产线的布局和控制要求,进行PLC的硬件配置和电气布线。
选择合适的PLC型号和模块,将其连接到相应的设备和传感器上,并进行电气连接,确保信号传输的稳定。
4. HMI界面设计设计人机界面(HMI),使操作人员能够直观地监控和控制整个生产线。
通过HMI界面,可以实时显示设备的状态、报警信息、生产数据等,方便操作和管理。
四、自动化生产线控制系统的优化1. 数据采集与分析利用PLC控制系统中的数据采集功能,实时获取生产线中的各种数据。
通过对数据的分析和统计,可以找出潜在的问题和改进的空间,为系统优化提供依据。
2. 节能与环保优化自动化生产线控制系统的同时,应注重能源的节约和环境的保护。
通过控制设备的启停、调整工作参数等方式,达到节能减排的目的。
3. 故障诊断与维护建立完善的故障诊断与维护机制,可以大大提高生产线的可靠性和稳定性。
及时发现并解决故障,减少生产线的停机时间,提高生产效率。
五、总结与展望基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化是提升制造业竞争力的重要手段。
PLC系统控制方案的优化分析

PLC系统控制方案的优化分析优化分析的过程主要包括以下几个方面:1. 对PLC系统进行全面的系统分析。
这包括PLC系统的硬件和软件分析,对系统进行结构、功能和性能等方面的评估,以及对现有问题的分析。
2. 识别问题和潜在的改进点。
通过对PLC系统进行全面的分析,可以发现现有的问题和系统的瓶颈,同时也可以找到可能的改进点和优化方向。
3. 设定优化目标和指标。
根据PLC系统的实际需求和优化的目标,确定优化的指标和标准,如提高系统的响应速度、降低系统的故障率等。
4. 制定优化策略和方案。
根据前期的分析结果和目标要求,制定合理的优化策略和方案。
这可以包括对硬件进行升级或更换、对软件进行优化或重构、对控制算法进行改进等。
5. 实施优化方案。
将制定好的优化方案和策略付诸实践,进行相应的硬件和软件改造、算法调整和参数优化。
在实施过程中需要注意对系统的稳定性和可靠性进行综合考虑。
6. 进行优化效果评估。
实施优化方案后,需要对优化效果进行评估和验证。
这可以通过对系统的性能测试和功能测试进行比较和分析,以及对用户的反馈和满意度进行评估。
7. 持续改进和优化。
优化并不是一次性的过程,随着技术的发展和实际需求的变化,需要对PLC系统进行持续的改进和优化。
这可以通过对系统的监控和分析,以及对现有问题的及时处理和改进来实现。
通过对PLC系统控制方案的优化分析,可以实现PLC系统的优化和提升,进一步提高生产效率和降低成本。
也能够提高PLC系统的性能和可靠性,提升用户体验和满意度。
PLC 系统控制方案的优化分析是一个非常重要的工作,对于提高工业自动化水平具有重要的意义和作用。
分析PLC自动化控制系统优化设计
分析 PLC自动化控制系统优化设计摘要:随着科学技术的发展,我国工业发展突飞猛进,传统工业模式已不能很好的适应工业发展的需要,现代化的自动运营模式已成为当前工业发展重要突破口。
近年来,我国科技进步巨大,在PLC自动化技术方面也有着重要的突破口,目前这项技术运用于工业技术的各个方面,对于整个工业运营生产模式有着关键的作用。
PLC自动化控制系统的运用大大提高了工作人员的工作效率,降低了各种资源损耗。
目前PLC自动化控制系统依然存在很多问题,技术人员需要大力学习新科技,认真钻研老问题,切实解决实际矛盾,为该技术的进一步开发贡献力量。
基于此,本文就对PLC自动化控制系统优化设计有关内容展开分析。
关键词:PLC系统;自动化控制;优化设计1分析PLC技术应用理论及原理PLC即可编程控制器,是为了替代传统继电器控制电路而发展起来的技术,该技术融合了计算机技术、互联网技术、自动化技术等。
该技术提高了自动化生产的效率,为自动化生产提供了自动化控制系统,该系统可以依据工作人员的需要,利用各种软件的配合,对设备进行电气自动化控制。
与传统的电气自动化控制系统相比较PLC自动化控制系统具有较为明显的优势,其接线量远远少于传统系统,并且各个线路通过不同的软件相互联系,该系统还具有强大的抗干扰能力,维修方便,扩展简单等优点。
各条指令的实行均按照固定的程序操作,很少出现错误,较为实用,程序在运行过程中基本不用调节。
PLC自动化控制系统的内部结构主要由六部分组成,分别为处理器、存储器、功能模块、通信模块、电源与输入输出接口电路,每一部分的顺利运行促成了系统的正常工作。
储存器是为了编写程序而存在的,其能够实现数据信息的存储,并且对于复杂程度不高的程序也能够执行;电源部分顾名思义就是为系统运行提供必要的电能;处理器在系统中承担着重要的使命,旨在对采集的信息进行必要的分析,进而获得一些设备信息,其性能的好坏意味着系统能否高效运行;在当前使用的I/O接口与通信接口都存在很多类型,能够满足各种市场需求。
PLC自动化控制优化分析
PLC自动化控制优化分析摘要:在我国工业领域中,电气自动化控制技术已得到广泛应用,且这一系统的普遍使用有效推动了我国社会经济的发展。
本文先详细讲解PLC自动化控制优化相关概念,进而深入分析优化方法,其中包括系统软件优化、系统硬件优化、输入电路优化、输出电路优化以及抗干扰优化五大内容,旨在有效解决自动化控制系统运行中存在的问题,实现全面管理。
关键词:PLC自动化控制;控制系统;系统优化引言:PLC自动化控制系统应用于工业领域中,能在相对恶劣的环境条件下,实现对工业运行设备的操控,而且,系统内部还拥有储存设备,这一设备具有可编程序特性,能结合不同环境要求对不同命令加以执行,在控制工业设备的同时执行操作指令。
自动化控制系统能有效促进工业生产发展,所以,相关行业有必要结合系统运行现状,不断探究针对系统的优化设计,从而加强系统的应用效率。
1PLC自动化控制优化概念1.1PLC技术随着社会经济的不断发展,我国工业自动化水平呈现逐渐升高的趋势,且这一水平是衡量我国生产力总体水平的主要标准。
推进工业化水平发展,能为我国经济运作提供有效保障。
现阶段,在我国工业领域中,电气自动化系统的应用愈发广泛,且随着计算机网络技术的成熟发展,自动化控制也逐渐走入行业视野。
通过总结诸多实践经验可知,引用PLC技术能实现对自动化控制系统电源、处理器以及储存设备的融合使用,这种方式能显著加强系统的使用效果。
而且,在自动化控制系统中,电源设备属于重要组成部件,如果系统缺少电源设备,则无法正常运行;处理器属于核心组成部件,系统实际运行要利用技术来处理并分析相关数据,这要求处理器具有良好处理功能。
所以,为保证自动化控制系统稳定运行,务必要对其功能与内部系统进行不断完善,确保各设备相互之间具有较高协调性,从而提高控制系统对于复杂运行环境的适应能力。
1.2自动化控制系统优化通过优化PLC自动化控制系统设计,使设计满足控制要求,能显著加强系统应用效率。
PLC系统控制方案的优化分析
PLC系统控制方案的优化分析PLC系统是一种先进的工业控制系统,具有控制精度高、反应速度快、操作简便等优点,广泛应用于工业自动化领域。
而PLC系统控制方案的优化是提高系统控制性能和稳定性的关键。
本文将从控制系统优化的角度出发,分析PLC系统控制方案的优化原则和方法。
1. 控制系统优化的基本原则控制系统优化是指在保证系统正常运行的前提下,通过改善系统的控制性能和稳定性,提高系统效率、降低成本、减少能源消耗等。
控制系统优化的基本原则如下:(1)系统性能与经济性之间的平衡。
系统性能的提高必须基于经济和技术可行的前提下进行,不能以牺牲经济原则为代价。
(2)系统稳定性与可靠性的统一。
稳定性是控制系统的基本要求,可靠性是确保系统长时间稳定运行的前提。
(3)系统的可调性。
优化后的系统需要具有一定的可调性,方便调整和维护。
(1)选择合适的硬件设备。
PLC控制系统的稳定性和性能取决于硬件设备的质量和性能。
优化方案应选择性能稳定、安装方便、易于维护的硬件设备。
(2)精细化设计控制程序。
控制程序是PLC控制系统的灵魂,优化方案应该需根据实际需求,优化控制程序的设计,合理规划程序模块,避免程序冗长、混乱、难以修改。
(3)对控制参数进行优化。
优化方案应根据实际控制条件,选择合适的控制参数,包括控制时间、调节系数、PID参数等,以提高系统的控制精度和稳定性。
(4)采用组态软件实现自动控制。
组态软件是PLC控制系统中的重要组成部分,优化方案可以充分利用组态软件的各种功能实现智能、自动化控制。
(5)定期维护和管理控制系统。
定期维护和管理控制系统是保证系统长期稳定运行的前提,优化方案应该制定合理的维护计划,定期检查硬件设备、控制程序和控制参数等。
3. 总结PLC系统控制方案的优化是一个重要的课题,需要根据实际情况,结合控制系统优化的基本原则和方法,选择合适的硬件设备、模块化设计程序、调整控制参数、采用组态软件实现智能控制,并定期维护和管理控制系统,以提高系统的控制精度、稳定性和效率。
PLC自动化控制系统的优化设计研究
PLC自动化控制系统的优化设计研究PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备,可以实现工业生产过程的自动化控制。
通过对PLC自动化控制系统的优化设计研究,可以提高控制系统的稳定性、可靠性和效率,进而提高工业生产的质量和效益。
优化设计PLC自动化控制系统的关键是充分了解系统的需求和特点,然后合理设计控制系统的硬件、软件和网络结构。
在实际应用中,可以从以下几个方面对PLC自动化控制系统进行优化设计。
首先是硬件设计方面,可以通过选择合适的PLC设备和外设,提高系统的稳定性和可靠性。
在选择PLC设备时,需要考虑控制系统的输入输出要求、计算处理能力和通信接口等因素。
在选择外设时,可以根据具体应用场景选择传感器、执行器和通信模块等设备,优化系统的功能和性能。
其次是软件设计方面,可以通过合理设计PLC程序和数据结构,提高系统的灵活性和可扩展性。
在编写PLC程序时,需要根据实际控制需求进行逻辑图设计,合理设置控制条件和执行动作。
需要合理分配PLC程序的任务和资源,避免系统的负荷过重和运行冲突。
在设计数据结构时,可以采用模块化设计思想,将数据按模块分组,提高系统的可读性和维护性。
最后是网络设计方面,可以通过合理设计PLC自动化控制系统的网络结构,提高系统的通信效率和安全性。
在设计网络结构时,需要根据实际控制需求选择合适的网络协议和通信方式。
需要合理设置网络参数和安全策略,保障系统的数据传输和访问安全。
还可以通过优化网络拓扑结构和减少通信延迟,提高系统的响应速度和效率。
PLC自动化控制系统的优化设计研究是一个复杂且系统性强的工程,需要综合考虑硬件、软件和网络等多个方面的因素。
通过合理设计和调优,可以提高系统的稳定性、可靠性和效率,提高工业生产的质量和效益。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
PLC的自控系统优化技术报告刘进卫唐山远大实业集团有限公司在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的启停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度、压力、流量的设定与控制等,而PLC技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具,因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。
下面就PLC 工业控制系统设计中的问题进行探讨。
一、PLC系统设备选型PLC最主要的目的是控制外部系统。
这个系统可能是单个机器,机群或一个生产过程。
不同型号的PLC有不同的适用范围。
根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。
适当进行内存容量的估计,确定适当的留有余量而不浪费资源的机型(小、中、大形机器)。
并且结合市场情况,考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况,选定价格性能比较好的PLC机型。
目前市场上的PLC产品众多,国外知名品牌有德国的SIEMENS;日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。
国产品牌有研华、研祥、合力时等。
近几年,PLC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高。
PLC 的选型应从以下几个方面入手。
(一)、确定PLC 控制系统的规模据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。
可分为大、中、小三种规模。
小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程,控制过程主要是条件、顺序控制,以开关实现。
开关是常见的电子元件,功能就是电路的接通和断开。
接通则电流可以通过,反之电流无法通过。
在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。
量为主,并且I/O点数小于128 点。
一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。
中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制,I/O点数在128——512 点之间。
应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC,如SIEMENS S7-300等。
大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制,I/O点数在512点以上。
应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的高档PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。
(二)、确定PLC I/O 点的类型根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。
适当进行内存容量的估计,确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。
根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器,还是晶体管。
继电器是我们生活中常用的一种控制设备,通俗的意义上来说就是开关,在条件满足的情况下关闭或者开启。
继电器的开关特性在很多的控制系统尤其是离散的控制系统中得到广泛的应用。
从另一个角度来说,由于为某一个用途设计使用的电子电路,最终或多或少都需要和某一些机械设备相交互,所以继电器也起到电子设备和机械设备的接口作用。
晶体管是由三层杂质半导体构成的器件,有三个电极,所以又称为半导体三极管,晶体三极管等,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
输出,或品闸管输出。
不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。
电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备,PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。
(三)、确定PLC的编程编程器是PLC的最重要外围设备,当然有些编程器也可用于对其他芯片编程。
编程器一方面能够进行编程,另一方面还能对PLC 的工作状态进行监控,如今的编程器通常都兼具在线编程和离线编程两种方式。
手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表(STL)编程。
这种方式效率低,但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜,具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。
这主要用于微型PLC的编程。
图形编程器编程。
图形编程器采用梯形图(LAD)编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用如,但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。
计算机加PLC软件包编程。
这种方式是效率最高的一种方式,但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试,主要用于中高档PLC系统的硬件组态和软件编程。
二、PLC控制系统的设计PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。
(一)、PLC控制系统的硬件设计硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节,这关系着PLC 控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。
主要包括输入和输出电路两部分。
PLC控制系统的输入电路设计。
PLC供电电源一般为AC85—240V,适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术,即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地,次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地,以减小高低频脉冲干扰。
PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量,并作好防短路措施,这对系统供电安全和PLC安全至关重要,因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行,一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍,PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝,防止短路。
PLC控制系统的输出电路设计。
依据生产工艺要求,各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出,它适应于高频动作,并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下,应首选继电器输出,采用这种方法,输出电路的设计简单,抗干扰和带负载能力强。
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载,负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击,为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管。
二极管又叫半导体二极管、晶体二极管,是最常用的基本电子元件之一。
二极管只往一个方向传送电流,由p型半导体和n型半导体形成的p-n结构成,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。
当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
对交流感性负载应并接浪涌吸收电路,可有效保护PLC。
当PLC扫描频率为10次/min 以下时,既可以采用继电器输出方式,也可以采用PLC输出驱动中间继电器。
中间继电器(intermediate relay):用于继电保护与自动控制系统中,以增加触点的数量及容量。
它用于在控制电路中传递中间信号。
新国标对中间继电器的定义是K,老国标是KA。
一般是直流电源供电,少数使用交流供电。
固态继电器(SSR),再驱动负载。
对于两个重要输出量,不仅在PLC内部互锁,建议在PLC外部也进行硬件上的互锁,以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。
对于常见的AC220V交流开关类负载,例如交流接触器。
接触器是一种应用广泛的开关电器。
接触器主要用于频繁接通或分断交、直流主电路和大容量的控制电路,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。
电磁阀等,应该通过DC24V微小型中间继电器驱动,避免PLC的DO接点直接驱动,尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。
PLC控制系统的抗干扰设计。
随着工业自动化技术的日新月异的发展,晶闸管 晶闸管 晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
可控整流和变频调速装置使用日益广泛,这带来了交流电网的污染,也给控制系统带来了许多干扰问题,防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。
一般采用以下几种方式:隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成,所以建议采用1:1超隔离变压器,并将中性点经电容接地。
屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽,将PLC系统内置于金属柜之内。
金属柜外壳可靠接地,能起到良好的静电、磁场屏蔽作用,防止空间辐射干扰。
布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线,并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。
既有导体和绝缘层,有时还加有防止水份侵入的严密内护层,或还加机械强度大的外护层,结构较为复杂,截面积较大的产品叫做电缆。
(二)、PLC 控制系统的软件设计在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。
软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图,这是PLC应用的最关键的问题,程序的编写是软件设计的具体表现。
在控制工程的应用中,良好的软件设计思想是关键,优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。
PLC控制系统的程序设计思想。
由于生产过程控制要求的复杂程度不同,可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。
基本程序:既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程,也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想,基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。
模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块,分别编写和调试,最后组合成一个完成总任务的完整程序。
这种方法叫做模块化程序设计。
我们建议经常采用这种程序设计思想,因为各模块具有相对独立性,相互连接关系简单,程序易于调试修改。
特别是用于复杂控制要求的生产过程。
PLC控制系统的程序设计要点。
PLC控制系统I/O分配,依据生产流水线从前至后,I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址,以利于维护。
定时器、计数器要统一编号,不可重复使用同一编号,以确保PLC工作运行的可靠性。
程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位(不是I/O位),也要统一编号,进行分配。
在地址分配完成后,应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。
彼此有关的输出器件,如电机的正/反转等,其输出地址应连续安排,如Q2.0/Q2.1等。
PLC控制系统编程技巧。
PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了,易于编程输入,少占内存,减少扫描时间,这是PLC 编程必须遵循的原则。
下面介绍几点技巧。