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plc控制系统篇1
2异步通信与同步通信在实际通信中
操作时很难保证数据接收方和发送方有相同的传输速率，为了保证发送过程和接受过程同步，不发生累计误差造成的错位。可以根据实际通信要求选用同步或异步通信方式。异步通信发送字符的信息格式有1个起始位，7、8个数据位，1个奇偶校验位（可省略），1、2个停止位组成。在通信开始之前，通信双方需要对所采取的信息格式和数据传输速率作相同的约定。由于1个字符中包含的位数不多，及时发送方和接受方的收发频率略有不同，也不会因两台设备之间的时钟脉冲周几的积累误差而导致收发错位。其特点就是传送附加的非有效信息较多，传输效率稍低。同步通信方式以字节为单位（8bit），每次传送1、2个同步字符，若干个数据字节和校验字节。在同步通信中，发送方和接收方要保持完全同步，因此要用调制解调的方式从数据流中提取出同步信号，使接收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。其传输速率较高，一般用于高速通信。
3单工通信方式与双工通信方式
单工通信方式只能延单一方向发送或接收数据。双工方式的数据可以沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据也可以接收数据。双工方式又分为全双工和半双工两种方式。
二PLC通讯功能介绍
PLC其它PLC，变频器，PC机，远程设备，工业以太网等按照不同的通信协议进行通信，文章主要介绍PLC与PC机之间的通信。PLC与使用自由端口模式的PC机的通信：自由端口模式为PC机与PLC之间的通信提供了一种方便和灵活的方法。在自由端口模式，PLC的串行通信有用户程序控制，可以用接收完成中断、字符接收中断、发送完成中断、发送指令和接受指令来控制通信过程。发送指令（XMT）启动自由端口模式下数据缓冲区的数据发送。通过指定的通信端口，发送存储在TBL中的信息（最多255个字符）。发送结束时可以产生中断事件。接收指令（RCV）初始化或终止接收信息的服务（最多255个字符）。通过指定端口，接收的信息存储在TEL中。在接收完最后一个字符时，或每接收一个字符均可产生一个中断。
三VB通信功能的介绍
1Windows环境下上位机通信软件介绍
在Windows环境下，上位机与PLC实现串行通信，需要有软件提供人机交互平台，实现通信控制。常用的可实现串行通信的软件有WinCCflexible组态软件和VB程序设计软件。由于实际工程需要的多变性及复杂性，多选用VB搭建人机交互平台。VB不仅能实现串行通信，还能满足各种工程实际的不同要求，设计不同的面向对象的工作窗口界面。它本身提供的各种控件，可以方便简易的实现各种设计要求。
2MSComm控件的属性
VB提供了一个串行通信控件MiscrosoftCommControl，即MSComm控件。编程人员只需要设置和监视MSComm控件的属性和事件，就可以轻而易举的实现串行通信。MSComm控件提供了两种处理方式，即可产生两种事件进行通信，事件驱动方式和查询方式。事件驱动方式：Rthreshold属性非0时，收到的字符或传输线发生变化时就会产生串口事件OnCome。通过查询CommEvernt属性可以捕获并处理这些通信事件。查询方式：通过查询接收缓冲区的字节数（InputBufferCount）属性值，处理接收到的信息。
四应用实例
城市交通路口信号控制充分应用了这一通讯功能的应用。现代社会多变的交通状况。传统的交通控制方法已经不能解决目前的城市交通问题，因此基于PLC可通信的控制系统可时效性的解决这一问题。
plc控制系统篇2
1 关于PLC控制系统
PLC的全称是Programmable Logic Controller，字面上理解为可编程逻辑控制器，其原理是在其内部储存程序内运用能够编程的储存器，实现控制，计数运算，定时等的操作系统，PLC控制系统主要由数字的编入和编出来实现对电气设备的控制。
PLC技术也可以说是运用于工业设备的特殊计算机，其内部结构依然由和计算机相似的电源，CPU，接口线路，输入和输出电路，储存器五个部分组成。中央处理器在整个系统中主要是负责数学和逻辑运算，并且在系统中是中央控制的重要部分。处理器则负责储存各类数据和程序。接口线路是PLC与外部设备连接的借口，与外部设备相连接的主要途径。其中输入输出电路的作用分别是，输入电路主要负责对输入系统中的信号进行转换与隔离，在被转换和隔离的电信号进行输入后输出电路对其电平信号进行无限放大，以此让设备运行。电源，是设备动行的重要组成部分。
PLC技术在多年的发展后，逐渐改变了传统的电气运作模式，其自动化的操作技术无疑给无数企业带来了翻天覆地的变化。从PLC发展趋势中不难看出，PLC技术所独有的现场总线控制系统，可以完全实现对所有工作点的统一操控和统一监控，实现了电气类设备的统一控制和管理，此技术的运用真正实现了大型电气设备的开放，统一和数字化的要求。同时传统的继电器内逻辑控制电路的时间和中间继电器被被PCL技术替代后，简化了内部控制，提高了电气设备的安全性和有效性。
2 在电器设备中编入PLC控制程序
在电气设备中编入控制程序的步骤需要注意的方面：
（1）评估控制任务。在电气中使用PLC控制技术之前，PLC技术是否适合电气设备，运用何种PLC系统，PLC的运行方式等问题是需要进行评估的。同时，PLC技术的安全性，系统规模，系统处理速度，和在设计系统过程中的难易程度都关系到设备的综合性能。
（2）PLC系统的型号。在整个的控制系统中，PLC机是至关重要的部分，科学合理的PLC机型，对设备的可操作性和设计成本都有很大影响。所以在PLC机型的选择上对型号，容量，电池的输入输出等方面都要严加考虑。
（3）I/O模块点数。被控制对象与PLC的信号关系，信号的性质，也影响到输入和输出量，因此需要对控制系统的储存量进行估计，同时输入和输出量是决定I/O模块点数的关键。
（4）系统的设计。在控制系统的设计过程中有两个方面是需要注意的，硬件方面的控制器，抗干扰器，电路连接设计等，软件方面主要是控制程序的编写，控制程序内包括对硬件和软件程序的控制。
（5）系统的测试。在PLC控制系统设计完毕之后还需对系统进行测试，此过程分为两步，1是对系统的模拟测试，2是与电气设备联机后进行测试。在模拟调试的过程中可以再系统外接入开关，发出信号，在输出端观察运行情况。在模拟测试完成后可进行联机测试，此过程中需要阻截外部信号输入，测试内部各层次和阶段的执行情况，检查电路运行情况，要保证PLC操作系统与设备的最佳使用状态。
3 电气设备中的PLC控制技术
（1）硬件选择。在电源选择中要确保输出电流大于I/O模块，处理器模块等方面的消耗电流之和。机型的选择过程中要考虑可操作性和功能性，控制系统的类型和所选择的机型决定了设备的功能模块。
（2）系统的控制元件。储存器的空间，系统的初始化程序，总程序和子程序，辅助程序的设定，设备的应急措施等。
（3）I/O模块。在I/O模块的设定过程中，需要由模拟测试，联机测试的输入和输出的测试结果进行分析比对，最后编入合适的输入与输出。
（4）系统的安装与测试。由PLC配线图，将所设计的PLC控制系统的接触器，熔断器，转换开关等装配到配线板上进行安装。安装完毕后，对设备的软件和硬件进行测试，观察设备实际运行状况，若设备在实际运行中出现问题，必须暂停设备，找到问题根源，检查是否在设备中是普遍性问题，找到解决措施，确认问题解决后，方可提交技术文件交付使用。
4 PLC技术的实例分析
PLC控制技术的所涉及到的领域这里以4个例子进行说明和比较。
（1）数控系统。在PLC控制系统出现后，在重工业行业引发了重要关注，例如在机床制造业中融入了PLC技术，使机床，磨床等传统手动操作的重型器械实现了数字化的操作，在提高了操作的准确性，降低废品率，提升工作效率，同时也提高了工人操作过程中的安全性。
（2）交通控制。在交通系统中，PLC技术控制了整个交通系统的所有运行模式，在PLC模式下，例如电子监控不必时时用人力进行操作，交通信号灯可以用编程模式进行操作，降低了信号灯失误率，提升了车辆行驶过程中的安全性，提高了城市的运转效率。
（3）中央空调的控制。在PLC技术运用于中央空调技术后，降低了人为操作的过程，提高了使用效率，由于由核心系统进行控制，在装置出现问题后也能及时找出故障位置，也方便维修和管理。
（4）有色冶金行业。在整个有色冶金行业中，包括了散料的输送设备、冶金传热设备、混合搅拌设备、固体分离设备、干燥设备等，其中的每一个步骤中在过去大多由人工进行操作，不仅效率低，而且成本高，危险性大。在PLC技术进入冶金业后，PLC的感应系统，在冶金过程中对温度的准确监控，对冶金工程的干燥时间的把握都有至关重要的作用，降低了生产成本，也大大提高了生产效率。
5 结语
工业是推动社会进步的一个重要指标，在PLC技术引进工业化的生产过后，实现电气业，重工业的数字化生产，在促进城市化建设方面也有显著影响。而在提高了生产效率的同时，其方便快捷的系统维护也是我们不可忽视的优点。所以可以相信PLC技术的会随着社会的进步，运用越来越广。
参考文献：
plc控制系统篇3
PLC系统具有强大的功能，将传统系统中复杂的控制线路变得容易操作，布线程序更加精简，不仅如此，还可同计算机进行有效的连接，在解决了传统电梯控制系统中的弊端之后，还可确保电梯运行的可靠性与安全性。因此，PLC电梯控制系统被广泛应用于各大高层建筑领域，具有非凡的发展潜力。本文从多个角度探讨了PLC电梯控制系统的优势与特点，以期为电梯设计领域提供有效的参考与借鉴。
1.PLC 的相关概念分析
所谓的PLC，从专业的角度来看，是一种以微处理机为基础而设计出的一种新型的自动化、数字化控制系统，业内人士将其称之为编程控制器。PLC主要由电源部件、中央处理器、输出接口部件、输入接口部件组合而成。PLC系统具有一定的应用优势，因此广受建筑行业的喜爱与青睐。纵观电梯行业的发展史，我们不难发现，PLC系统备受各界人士的瞩目，随着集成电路及通信技术的长足发展，PLC系统被广泛应用于电梯行业中。采用PLC系统，具有提升电梯运行可靠性、安全性，投资小等优势，所以，其发展潜力巨大。在电梯的运营及最初设计环节，都应给予控制系统这一问题高度关注，因为对于整个电梯而言，控制系统具有决定性的作用。传统的电梯控制系统缺陷极多，譬如说：缺乏可靠性、安全性；容易发生故障且接线程序较为复杂等，这些对系统的运行均会产生负面影响。PLC系统灵活性较高、编程较为简单，降低了故障的发生几率，保证电梯安全、可靠运行，有效解决了传统控制系统中的存在的问题。
2.电梯PLC 的设计思路探讨
2.1电梯PLC系统的设计思路
电梯能否正常运行一般取决于自身的控制系统。因此，在最初的设计阶段，应选择与电梯运行特点相符的PLC系统。PLC是保证电梯系统技术、质量的关键性因素，因此，设计人员应给予其高度重视。一般而言，电梯控制系统是由层站召唤系统、指令系统、电视监控以及电梯控制系统组合而成。在设计电梯控制系统时，明确PLC设计思路是首要工作，按照熊设计要求及相关使用要求进行I /O 接口的分配，随后，来绘制I /O 端子接线图、编制选定PLC系统的I /O 接口分配表，最终设计成专业性、系统性、安全性较强的电梯控制软件。
2.2电梯控制系统的软件开发研究
在具体的开发环节，设计师在编制程序时，一般选择数据比较方法，不仅操作简单，还便于人们的理解。即便是编写几十层高的电梯系统，仍然会采用最精简的程序。在编制电梯开关门控制程序时，应实现到达目的站自动开门、无司机状态自动开门、电梯手动开门与关门等几个功能。在编制电梯系统程序的具体过程中，应充分考虑电梯的运营及安全状况，来选定电梯最终的运行方向，譬如说：在电梯内有司机的情况下，应以电梯所在的方位作为运行方向；在电梯内没有司机的情况下，应按照所处的位置作为运行方向。上述问题均是在开发电梯控制系统过程中设计师应给予高度关注的，从而确保系统安全、可靠运行。
3.电梯PLC 控制系统设计的主要方式分析
3.1信号控制系统
在PLC系统中，电梯信号控制系统基本上均由PLC软件对其进行处理与控制的。历经长时间的发展与应用，PLC控制系统已经代替了传统的机械选层器与继电器设备，增强了电梯运行的可靠性与安全性，降低了引发故障的几率。因此，PLC控制系统广受电梯行业的喜爱与青睐。
3.2拖动控制系统
一般具有交流拖动方式与直流拖动方式两个类型。PLC系统无需作出太大的变动，工作过程的反馈信息与拖动控制情况直接传送至PLC，随后再通过PLC发出拖动或控制信号。现阶段，随着变频器的出现，很多高层建筑均安设了交流调速的电梯，一般涵盖两种形式，即为半闭环控制与全闭环控制。在电梯运行过程中，PLC首先传送给变频器换速信号，随后由变频器来控制主拖动电路，最终完成调速目标。这样的方式不仅便于操作、简单实用，还确保了系统运行的可靠性与安全性。
4.电梯PLC 控制的主要优势探讨
现阶段，业内常见的电梯控制有三种形式，即为微型计算机控制、PLC控制与继电器控制。相对于微型计算机与继电器控制来说，PLC电梯控制系统具有一定的优势，其自动化水平较高，且使用时间较长，提高系统运行的安全性与可靠性。不仅如此，PLC软件的扩展性也较强，不论是小型电梯，还是大型电梯，都可以应用PLC电梯控制系统。
5.结语
现阶段，随着经济水平及科学技术的发展与进步，促使国内的高层建筑越来越多，增加了人们对电梯的需求。通过合理应用PLC控制系统，在确保电梯稳定、可靠、安全运行的同时，还收获了较好的经济效果。并与当前国家推行的绿色、环保发展主题相符，可见其发展潜力巨大。
plc控制系统篇4
二、PLC控制系统的安装和使用环境
PLC是专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境中使用。但是，在PLC控制系统中，如果环境过于恶劣，或安装使用不当，将会降低系统的可靠性。PLC使用环境温度通常在0℃～55℃范围内，应避免太阳光直接照射，安装位置应远离发热量大的器件，同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%，以保证PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合，需将PLC封闭安装。此外，如果PLC安装位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应采取相应的减振措施。
三、影响PLC控制系统稳定的干扰类型
1、辐射干扰。能产生空间辐射电磁场的设备均能影响到PLC的正常运行。如，大的电力网络、电器设备的暂态过程、运行中的高频感应加热设备以及雷电等。若此时PLC置于其辐射场内，其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小、频率有关。
2、传导干扰
（1）来自电源的干扰。在工业现场中，开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。PLC的正常供电电源均由电网供电，因而会直接影响到PLC的正常工作。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍，其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件，并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路，引起误动作。
（2）来自信号传输线上的干扰。除了传输有效的信息外，PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。此干扰主要有两种途径：①通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰；②信号线上的外部感应干扰，其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。由信号线引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。若系统隔离性能较差，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动作甚至死机。
3、地电位的分布干扰。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。地电位的分布干扰主要是各个接地点的电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，从而引起地环路电流，该电流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。由于PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
4、PLC系统本身产生的干扰。产生这种干扰的主要原因是系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射。如，逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响；模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
四、抗干扰设计
1、选择抗干扰性能好的设备。在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等；再次是靠考查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品时要注意，我国是采用220V高内阻电网制式，而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大、零点电位漂移大、地电位变化大，工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求更高。在国外能正常工作的PLC产品在国内工业中就不一定能可靠运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（GB/T13926）合理选择。
2、综合抗干扰设计。主要考虑来自系统外部的几种抑制措施，内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆应分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外，还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。
五、主要抗干扰措施
1、对电源干扰的抑制。PLC系统电源必须要与整个供电系统的动力电源分开，一般在进入PLC系统之前加隔离变压器，并合理布置电源线，强电与弱电电缆要严格分开。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电电源以及和PLC系统有直接电气连接的仪表供电电源，并没受到足够的重视。虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。
2、对线间干扰的抑制。PLC控制系统线路中有电源线、输入/输出线、动力线和接地线，布线不恰当则会造成电磁感应和静电感应等干扰，因此必须按照特定要求布线，如尽可能的等间距，以及避免线路绕圈等。不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敷设，以减少电磁干扰。
plc控制系统篇5
文献标识码：A
一个好的PLC控制系统主要包含可靠的PLC硬件，简洁、严密、可读性好的程序以及高抗干扰措施等方面。
1．硬件选择
硬件是软件的载体，高质量的硬件是实现软件设计以及高精度控制的基础。因此，PLC型号的选择是否合适直接关系到整个控制系统的稳定性和安全性。
1.1 系统规模
首先应确定系统用PLC单机控制，还是用PLC形成网络，由此计算PLC输入、输出点。数，并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量（10%）。
1.2 确定负载类型
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输出，还是晶体管输出，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。
1.3 存储容量与速度
尽管国外各厂家的PLC产品大体相同，但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同，而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大、速度越快的PLC价格就越高，但应该根据系统的大小合理选用PLC产品。
1.4 编程器的选购
PLC编程可采用三种方式：
1）用一般的手持编程器编程，它只能用商家规定语句表中的语句编程。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，并且体积小，易于现场调试，造价也较低。
2）用图形编程器编程，该编程器采用梯形图编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高。
3）用IBM个人计算机加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。
因此，应根据系统的大小与难易，开发周期的长短以及资金的情况合理选购PLC产品。
2．输入回路的设计
电源回路 PLC供电电源一般为 AC85—240V（也有DC24V），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）。
PLC上DC24V电源的使用各公司 PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施（因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行）。
外部DC24V电源 若输入回路有 DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源容量不够时，要从外部提供DC24V电源；但该电源的“—”端不要与 PLC的 DC24V的“—”端以及“COM”端相连，否则会影响PLC的运行。
输入的灵敏度各厂家对PLC的输人端电压和电流都有规定，如日本三菱公司F7n系列PLC的输入值为：DC24V、7mA，启动电流为4．5mA，关断电流小于1．5mA，因此，当输入回路串有二极管或电阻（不能完全启动），或者有并联电阻时，应考虑输入电流超过LC的最大输入电流时，也会引起误动作，应采用弱电流的输入器件，并且选用输人为共漏型输入的 PLC，Bp输入元件的公共点电位相对为负，电流是流出 PLC的输入端。
3．输出回路的设计
3.1 各种输出方式之间的比较
（1）继电器输出
优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。
（2）晶闸管输出
带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。
（3）晶体管输出
最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带 DC 5—30V的负载，最大输出负载电流为0．5A/点，但每4点不得大于0.8A。
当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。当频率为10次／min以下时，既可采用继电器输出方式；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5—10A），再驱动负载，可大大减小。
抗干扰与外部互锁当 PLC输出带感性负载，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，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的可*性。
“COM“点的选择不同的 PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多，且电流大时，采用一个“COM”点带1—2个输出点的 PLC产品；当负载数量多而种类少时，采用一个“COM”点带4—8个输出点的PLC产品。这样会对电路设计带来很多方便，每个“COM”点处加一熔丝，1—2个输出时加2A的熔丝，4—8点输出的加5—10A的熔丝，因 PLC内部一般没有熔丝。
PLC外部驱动电路对于 PLC输出不能直接带动负载的情况下，必须在外部采用驱动电路：可以用三极管驱，也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动，同时应采用保护电路和浪涌吸收电路，且每路有显示二极管（LED）指示。印制板应做成插拔式，易于维修。
PLC的输入输出布线也有一定的要求，请看各公司的使用说明书。
4．扩展模块的选用
对于小的系统，如80点以内的系统．一般不需要扩展；当系统较大时，就要扩展。不同公司的产品，对系统总点数及扩展模块的数量都有限制，当扩展仍不能满足要求时，可采用网络结构；同时，有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，因此，在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，请看相关的技术手册。
5．PLC的网络设计
当用PLC进行网络设计时，其难度比PLC单机控制大得多。首先你应选用自己较熟悉的机型，对其基本指令和功能指令有较深入的了解，并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则，不能适应你的实时要求，造成系统崩溃。另外，对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要考虑。
最后，还要向 PLC的商家寻求网络设计和软件技术支持及详细的技术资料，至于选用几层工作站，依你的系统大小而定。
6．软件编制
在编制软件前，应首先熟悉所选用的 PLC产品的软件说明书，待熟练后再编程。若用图形编程器或软件包编程，则可直接编程，若用手持编程器编程，应先画出梯形图，然后编程，这样可少出错，速度也快。编程结束后先空调程序，待各个动作正常后，再在设备上调试。
参考文献：
plc控制系统篇6
1.完善PLC自动化控制系统的硬件设计
(1)完善PLC控制系统的输入电路设计
通常情况下，PLC自动化控制系统的输入电源供电电压要保持在AC85-240V之间，这种供电电源适用于各种范围，所以一般都会采用这种电源。可是，外界环境会给电源带来一定的干扰，所以我们要在电源上装置电源净化原件是非常有必要的，在电源净化原件中最重要的是段元滤波器和隔离变压器两种，在对隔离变压器使用时可以将双层隔离技术运用其中，能够通过屏蔽层将高低频脉冲干扰有效降低。在设计输入电源时，一般都会应用DC24V的输入电源，可是电源中入关有负载，就要重点关注电源的容量，还要做好一定的电源短路预防工作，在遇到紧急短路事件时能够保证系统的正常运作。此外，输入电源的容量一般情况下都会超出输入功率两倍，所以在电源设计时要在合适的位置装置熔丝，以此保证电源线路的安全性和可靠性。
(2)完善PLC控制系统的输出电路设计
在对输出电路进行设计时，必须根据对基本生产工艺要求的了解保证有关电路设计工作的合理性，在这之中输出电路需要的指示灯和变频器的控制和调节必须通过晶体管才能够输出，尤其是超高频率的PLC控制系统，更是离不开晶体管作为支柱。如果出现频率过低的现象，我们首要选择是对继电器进行输出，继电器不但有简单的设计，而且还能够有效提高系统的负载能力。针对存在输出带电磁线圈的输出电路，为了避免出现电流之间出现冲击，在进行设计时要在直流感性负载周边安装续流二极管，只有这样才能将浪涌电流吸收，有效的保护PLC不受损坏。
(3)完善PLC控制系统的抗干扰设计
对于PLC控制系统的抗干扰进行设计时，通常会使用三种抗干扰方式：即隔离、屏蔽和布线。首先是隔离方式。将干扰解决的最直接方法就是隔离，因为在PLC自动化控制系统中存在的高频干扰都是经过原副边绕组间存在的电容耦合形成的，所以对高频干扰进行隔离时要采用1:1超隔离变压器，这样更好的实现抗干扰目的；其次是屏蔽，屏蔽主要是将干扰源转播途径有效掐断的一种抗干扰方法，在PLC系统中可以将屏蔽安装在金属柜中，因为金属柜有很好的对静电和磁场屏蔽的功能；最后是布线。在抗干扰方法中是非常重要的分散干扰方式，如，对原有的强电动力线路和弱点信号线实行分离布线，能够更好的抵御干扰。
2.PLC控制系统的软件设计改良
PLC的设计工作一定要软件、硬件两手抓，双管齐下。其中在对软件进行设计时，要参照有关规定完成工艺流程图转变为梯形图的工作，在这过程中关系到PLC的应用。在对控制工程进行应用时，完善的软件设计思想具有至关重要的影响力，良好的软件设计能够为工程技术人员提供很大的便捷，让工程技术人员更好的掌握了解设计，在日常系统维护和调节上也更加方面。再生产过程中控制要求的复杂程度大不相同，所以可根据结构形式将其分为基础程序和模块化程序。其中可以将基础程序视为独立个体，监管空竹生产工艺过程，还可以当作组合模块结构中的单元程序。所谓模块化程序设计，就是将一个整体的控制目标程序划分为多个具备明确子任务的程序模块，并分别进行编写和调节，最终结合成一个完整的任务程序。模块化程序设计的思想和方法在对系统软件设计时能够发挥极重要的作用。
plc控制系统篇7
引言
由于PLC是专门为工业生产环境设计的装置，P L C 控制系统如果设计不当，由 PLC 组成的控制系统往往在应用中会产生一些可靠性方面的问题。如干扰特别强烈，可能使PLC引起错误的输入信号，因此为提高控制系统的可靠性，在设计时采取相应有效的抗干扰措施是非常必要的。
1 PLC控制系统可靠性因素分析
PLC 可靠性研究思路：描述的通信模型可推出如图 1 所示的低压 PLC 通信模型。
2 提高PLC控制系统可靠性的方法
2.1输出输入配线注意的问题
抑制电路断开时产生的电弧对PLC的影响。电阻可以取51-120欧，电容的额定电压应大于电源峰值电压。电容可以取0.1-0.47uF，续流二极管可以选1A的管子，其额定电压应大于电源电压的3倍。要提高现场输入 PLC 信号的可靠性， 首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关， 防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序， 增加输入信号的可靠性。在现场输入触点后加一定时器， 定时时间根据触点抖动情况和系统所需要的响应速度确定， 一般在几十毫秒， 这样可保证触点确实稳定闭合后， 才有其它响应。模拟信号滤波可采用程序设计方法， 对现场模拟信号连续采用 3 次， 采样间隔由 A/D 转换速度和该模拟信号变化速率决定。
3 次采样数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉其最大值最小值， 保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器中， 提高读入 PLC 现场信号的可靠性还可以利用控制系统自身特点， 利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制， 由于储罐的尺寸为已知， 进液和出液的阀门开度和压力是事先给定， 在一定时间内罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的， 如果这时液位计送给PLC 的数据和估算液位高度相差较大， 则可判断为液位计故障， 通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护， 当开关动作时发出信号给 PLC， 这个信号是否真实可靠， 在程序设计时我们将此信号和该罐液位计信号对比， 如果液位计读数也在极限位置， 说明该信号是真实的； 如果液位计读数不在极限位置， 则可判断为液位极限开关故障或传送信号线路故障， 同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时， 采用了上述方法， 大大提高了输入信号的可靠性。
2.2用软硬件互锁解决误发讯及误动作
在PLC的输出装置中，有的执行元件如电机的正反转、机械零件的前进和后退等 ，有两个动作。连锁分动作优先和输入信号优先。动作优先指先进入信号优先，后进入信号从前输出信号OFF有效，其梯形图如图2所示。
输入信号优先指：先进入信号输出ON后进入信号也是前输出为OFF，用新的信号使输出为ON。其梯形图如图3所示。
3 PLC控制系统可靠性的措施
当输入端或输出端接有感性元件时，对于直流电路，应在它们两端并联二极管如图（4）所示对于交流电路，应在它们两端并联阻容吸收电路如图（5）所示。
当 PLC的输出驱动的负载为电磁阀或交流接触器之类的元件时，在输出端与驱动元件之间增加固定继电器，如图6。
4 电源部分防干扰措施
电源质量的好坏直接影响PLC控制系统的可靠性，PLC的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。考虑到高频谐波干扰不是通过变压器绕组的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合， 初、次级之间应采用三层屏蔽层保护，这样可明显提高对共模干扰信号的抑制。在实际控制系统中，接地是抑制干扰、使系统可靠工作的主要方法。在设计中如能把接地和正确的屏蔽结合起来就可以解决大部分干扰问题。接地设计有两个基本目的：消除各电路流经公共地线所产生的噪声电压和避免磁场与电位差的影响，使其不形成地环路，如果接地方式不好就会形成环路，造成噪声耦合。理想的接地是一个系统的所有接地点与大地之间阻抗为零，但这是难以做到的。在实际接地中总存在着连接阻抗和分散电容，所以如果接地线不佳或接地点不当，都会影响接地质量。
5 PLC冗余设计研究方法
由于冗余设备长期处于空闲状态，使得控制系统的成本大幅度地增加，因此其应用必然受到一定程度的限制。以下介绍一种新的冗余设计方法：双重并联冗余设计， 内部原因包括系统的偶然性故障和长时间使用后的性能老化，以及经过可靠性增长试验仍未能发现的软件和硬件缺陷等引起的故障。冗余设计技术主要针对系统可能出现的永久性、瞬间性和间歇性故障进行冗余设计。冗余技术即采用备用的硬件或软件参与系统的运行或处于准备状态，一旦系统出现故障，能自动切换，保持系统不间断地正常工作。软件冗余：采用程序复执的方式，能有效地预防和处理瞬时故障。所谓复执，是指在系统出现瞬时故障时，重复执行故障的那一部分程序，这样系统不必停机，往往可以自动回复到原来正确的动作，这实际上是一种时间冗余方式。
参考文献
plc控制系统篇8
随着科学技术的发展，也伴随着生活水平的提高，从而加大了人们对于生活质量的要求，尤其是在饮用水方便面，人们更是关心它的质量问题。所以，为满足这种需求，变频恒压供水系统便应运而生，高密度的应用在我们的生活中。但是，对于旧的系统以及设备的改造过程中，时常会出现一些问题。本文便就这些问题展开思考，以水塔为例，在尽量少的改动原有设备的基础上来解决实际中遇到的麻烦，这不仅仅表现出变频控制恒压供水的技术含量，而且，也是最关键的，大大提高了效率，减少了资金的投入，从而缩小的成本，提高收益。
1 恒压供水的原理
人们对水质量的要求的提高，给现实的水系统供应造成了很大的压力。一方面不希望用水受到压力波动的影响，另一方面，对于用水的简单化，安全化，可靠化要求更是与日俱增，尤其是发生事故时候对于供水的要求更是十分高的。而我们今天探讨的就是能满足这些需求并且解决这些问题的PLC控制的恒压供水系统。
在生活中，系统工作中底恒压值运行，消防供水时候系统是高恒压值运行的。而且，工作的有三台泵，都是更具需要提供相应的服务，采用“先开先停”的原则进入和退出。而且系统有“倒泵功能”，从而延长三台泵的使用寿命，提高工作效率。
以一个三泵消防双恒压无塔供水系统为例来说明，市网来水用高低水位控制器来控制注水阀，它们把水注满储水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。水池的高/低水位信号也直接送给PLC，作为报警用。为了使供水能够持续，水位上下限传感器高低距离没有很大的相差。生活用水和消防用水共用三台泵，平时电磁阀是没有电的，所有的活动都是根据生活用水量来进行判断和标准。而当有火灾事故发生时，三台泵会同时作业，提供消防用水。而当事故结束后会自动装换为生活用水，十分方便。
2 概述PLC
PLC的全名为可编程逻辑控制器，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。而现在可编程控制器是一种数学运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。
他的基本结构包括，电源，中央处理单元，存储器，输入输出接口电路，功能模块和通讯模块，共六个部分。他的主要特点除了可以满足人们日常简单性，安全性，可靠性的需要，还具有较强的控制性，而且与外部设备的链接方便紧密，更重要的是它小巧，质量也十分轻巧，而且维修起来也十分方便，功能的改进也更加灵活。总而言之PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因。
3 关于系统硬件的设计概况
首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来包括开关量I/O模拟I/O以及他们的性质。其次，我们要解决些问题，第一，PLC的是不是可以完全的完成控制工作，所以要对各种PLC有一个透彻的了解。第二就是价格的问题，PLC的功能不同，分类不同，所以价格也是千差万别的，这个是必须要考虑的因素。第三就是使用者的个人偏爱问题，每个人可能会根据自己以往对于PLC的使用情况，对于PLC的选择方面做出判定。
PLC的普通输入输出端口均为开关量处理端口，使PLC能完成模拟量的处理，常见的方法是为整体式PLC加配模拟量扩展单元。模拟量扩展单元可将外部模拟量转化为PLC可处理的数字量及将PLC内部运算结果数字量转换为机外可以使用的模拟量。模拟量扩展单元有单独用于模/数转换的，单独用于数/转换的，也兼有模/数和数/模两种功能的，以下介绍S7-200系列PLC的模拟量扩展模块EM235，它具有四路模拟量输入及一路模拟量输入，可以用于恒压供水控制中。
4 系统程序的设计问题
对于系统程序的设计问题我们需要注意三个方面，那就是由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理问题，多泵组泵站泵组管理规范问题和程序的结果以及程序功能的实现的问题。注意好这三方面，系统的程序设计应该就没有问题了。
5 结束语
本次论文，让我学到了很多，感受良多。在论文中，我把专业的知识付诸于实践活动中，解决实际问题，让它经历实践的检验，学以致用。当然科学技术对于生活进步的重要意义更是让我有了更深的感悟。
参考文献
[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003年.
[2]张万忠.可编程控制器入门与应用实例[M].北京：中国电力出版社，2005年.
[3]周万珍、高鸿斌.PLC分析与设计应用[M].北京：电子工业出版社，2004年.
plc控制系统篇9
1、 最大限度地满足被控对象的控制要求。
2、 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济,使用和维修方便。
3、 保证控制系统的安全、可靠。
4、 考虑到生产的发展和工艺的改进,应适当留有扩充余量。
plc控制系统的软件设计就是针对生产工艺要求的控制程序的设计,也就是常说的用户程序设计。用户程序的设计需要分析工艺过程,明确控制要求,列出输入输出分配表的基础上进行。
在实际的工作中,软件的实现方法有很多种,具体使用哪种方法,因人因控制对象而异,以下是几种常用的方法。
一、经验设计法
在一些典型的控制环节和电路的基础上,根据被控制对象对控制系统的具体要求,凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果,需要进行多次反复地调试和修改,增加一些辅助触点和中间编程元件。这种设计方法没有一个普遍的规律可遵循,即具有一定的试探性和随意性,最后得到的结果也不是唯一的,设计所用的时间、设计的质量与设计者经验验多少有关。
经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计时比较有效的,可以收到快速、简单的效果。但是,由于这种方法主要时依靠设计人员的经验进行设计,所以对设计人员的要求也比较高,特别时要求设计者有一定的实践经验,对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。对于比较复杂的系统,经验法一般设计周期长,不易掌握,系统交付使用后,维护困难。所以,经验法一般只适合于比较简单的或与某些典型系统相类似的控制系统的设计。
二、逻辑设计法
工业电气控制线路中,有不少都是通过继电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开,因此,用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路时完全可以的,plc的早期应用就是替代继电器控制系统,因此用逻辑设计方法同样也适用于plc应用程序的设计。当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后,实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后,甚至梯形程序也可以省略,可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。
用逻辑设计法设计plc应用程序的一般步骤如下:
1、列出执行元件动作节拍表
2、绘制电气控制系统的状态转移图;
3、进行系统的逻辑设计;
4、编写程序;
5、对程序检测、修改和完善。
三、顺序功能图法
顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图,然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序。在顺序功能图中,在实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始,步之间没有重叠。这是系统中大量复杂的连锁关系在步的转换中得以解决。而对于每一步的程序段,只需处理极其简单的逻辑关系。因而这种编程方法简单易学,规律性强。设计出的控制程序结构清晰、可读性好,程序的调试和运行也很方便,可以极大地提高工作效率。西门子s7-200 plc采用顺序功能图法设计时,可用顺序控制继电器(scr)指令、置位/复位(s/r)指令、移位寄存器(shrb)指令等实现编程。
顺序控制继电器(scr)指令是基于顺序功能图(sfc)的编程方式,专门用于编制顺序控制程序。使用它必须依据顺序功能图进行编程。顺序控制继电器指令的scr程序段对应于顺序功能图中的步,当顺序控制继电器s位的状态为“1”时,对应的scr段中被激活,即顺序功能图对应的步被激活,成为活动步,否则是非活动步。scr段中执行程序所完成的动作或命令对应着顺序功能图中该步相关的动作或命令。程序段的装换(scrt)指令相当于实施了顺序功能图中的转换功能。由于plc周期循环扫描执行程序,编制程序时各scr段只要按顺功能图有序地排列,各scr段活动状态的进展就能完全按照顺序功能图中有向连线规定的方向进行。
依据顺序功能图用置位/复位(s/r)指令编制顺序控制程序。用置位/复位(s/r)指令编制顺序控制程序时,使内部标志位继电器与顺序功能图中的步骤建立对应关系。通过置位/复位(s/r)指令,使其某标志位继电器置位或复位,从而达到使相应步的激活和失励的目的。
现以4台电动机的顺序启动为例说明用移位寄存器(shrb)指令来编制顺序控制程序,启动的顺序为m1m2m3m4,顺序启动的实践间隔为30s,启动后进行正常运行,直到停车。顺序功能图如下所示。
控制系统设计的难易程度因控制任务而异,也因人而异。对于经验丰富的工程技术人员来说,在长时间的专业工作中,受到过各种各样的磨练,积累了许多经验,除了一般的编程方法外,更有自己的编程技巧和方法,可采用经验法。但不管采用哪种方法,平时多注意积累和总结时很重要的。
在程序设计时,除了i/o地址列表外,有时还要把在程序中用到的中间继电器(m)、定时器(t)、计数器(c)和存储单元(v)及它们的作用或功能列写出来,以便编写程序和阅读程序。在编程语言的选择上,用梯形图编程还是用语言表编程或使用功能图编程,这主要取决于以下几点:
1、有些plc使用梯形图编程不是很方便,则可以使用语句表编程,但是梯形图总比语句表直观;
2、经验丰富的人员可以使用语句表直接编程,就像使用汇编语言一样;
plc控制系统篇10
3.软件功能设计电子控制系统软件的核心是实时监测和控制，此系统的软件控制功能具有操作简单、功能齐全以及较好的可视性等特点。系统的软件功能的主要包括电站运行状态的检测，故障检测、报警与处理，信息的显示、储存与打印，电站功能控制以及安全功能。电站运行状态的检测与显示主要是在电子控制系统中显示生产线的基本参数与运行状态，把这些信息集中显示在系统监控界面上，以便于工作人员对电站工作状态和参数的查询。系统故障的检测与处理主要通过实时监测自动化生产线的故障处理系统判断故障发生的具置和类型，如果系统由异常，相关功能会自动进行声光报警。系统的报警类型一般有多种，比如开关阻塞故障报警、发电机启动失败报警等等，根据不同的故障原因，有不同的故障报警信号，故障报警系统界面的设置一般有消声、消闪按钮。故障信号心事设置，一般有显示故障信息和历史故障信号，比如故障发生的时间、故障持续时间以及故障的类型等，系统把这些信息全部储存在触摸屏的紧凑式储存卡内，以便于工作人员随时、随地的查询和处理，同时有利于工作人员分析当前船舶电站情况。功能控制方式一般由遥控、自动和手动3种，一般情况下遥控模式下，操作人员通过界面显示的信息，利用按键控制电站设备；而在自动控制模式下，工作状态由PLC自动控制管理，它能够针对不同设备不同的的运行状态实进行影响的自动控制。安全控制功能的设置主要是为了防止系统在运行过程中存在的操作无序性、任意性，而导致的系统损坏和瘫痪。系统的安全功能一般通过用户权限设置和优先级设置进行实现，一般情况下，系统内为了降低人为故障率，软件系统会设置有操作权限，操作权限一般有两种形式：级别权限和优先级权限，其中优先级安全设置主要是对于遥控模式和手动模式下进行优先级设置，避免操作系统的混合实用导致的系统故障的出现。
4.通信软件设计通信协议和格式设计此系统的通信协议一般采用Modbus协议和RTU通信模式实现信息的收集与储存。在使用Modbus协议之前要对数据进行实时校验，再此通信模式下采用16位CRC进行系统校验，以便提高系统的可靠性和稳定性。控制系统的数据量比较多，在RTU通信模式下，利用上位机进行数据的读取与查询，数据的发送采用中断方式。根据PLC单元数据接收系统命令，然后由报警子程序把各个数字信息分离出来对每一位数字信息进行逐一显示。同时也包含报警信号数据。另外，此系统还能进行模拟量的查询，通过PLC读取21个单元数据，在RTU通信模式中每个字节半酣几个6进制数据，以此获得模拟量数据。PLC接收导致以上命令，将单元数据传输给控制软件，经过子程序等额处理，把这些数据转化为相应的模拟量。PLC端设计此模块编程语言和兼容功能采用FBD语言实现，此语言形式具有较好的直观性，同时可读性也比较高。上位机和PLC通信采用查询方式，通信端口采用Com2，拥有1个停止位，没有奇偶校验位。PC端设计分析PC端设计编程主要采用VC++，下位机的设置一般采用查询方式实施，而其参数则和通信参数相同。上位机的主要功能是读取下位机PLC，读取间隔比较短，周期一般为300ms,取得的下位机命令需要放在固定的缓冲区内。通信软件设计分析控制系统通信软件的设计要考虑较多问题，比如通信的可靠性、稳定性等，一般情况下通信系统的分析与设计要在光镜线完成，利用系统调试功能进行设置，控制系统通信情况的稳定、可靠程度可视性高低、界面是否有好以及监控功能的完善，均要通过通信系统来完成，所有通信系统的设计在控制系统中具有广泛的应用价值。
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一、什么是PLC控制系统及其发展
PLC指的是可编程逻辑控制器即Programmable Logic Controller几个字母的头一个字母的缩写，自从PLC被发明以来它将传统的继电器控制装置所取代了，并且迅速传播到世界各地。科技的发展、计算机技术不断的进步、控制技术网络技术、信号处理技术也随着科技的发展在不断适应不同用户的各种需求发生着日新月异的变化。如今，PLC所实现的功能不仅仅是逻辑控制方面，在过程控制、运动控制等各个领域也都占有一席之地，发挥着非常大的作用。
在上个世纪的八、九十年代PLC快速的发展，世界的各个企业也在加快实现现代化的脚步，PLC在中国的发展更是日新月异，在自动化领域不断巩固自己的地位，我们都知道PLC是模仿继电器控制原理所发明的，在最开始被发明的时候仅仅是应用于汽车制造业，之后才逐渐应用于其它的各个行业。
二、PLC的结构及其优点
PLC实际上是一个专门使用在工业制造上的专门计算机，所以它也是有一套专门的硬件系统的。主要结构有中央处理器（CPU），输入/输出系统，在PLC系统的两端分别接有传感器和执行器，系统在运行中从传感器获得数据之后经过PLC的处理之后传送到执行器。PLC的基本机构如图1所示：
由于PLC系统不需要大量的活动原件和连接的电子原件的这个优点，所以它具有很高的可靠性，由于组成的原件少，所以在整个系统的运行过程将发生错误的几率降到了最低；PLC系统对于软件的语言没有特别的要求，更容易掌握；PLC系统具有很强的自我诊断能力，这样当有故障出现的时候，维修人员就很容易找到故障出现在什么地方；系统的操作非常灵活，并且可以进行联网，实现网络化。
三、PLC控制系统在洁净室内空调控制上可以实现哪些功能
（一）空调控制的数据显示功能。PLC系统可以对整个洁净室内空调的各个部件的运行参数进行显示，在这里包括各个部件以及各个机组的运行参数，例如可以显示出冷冻水的出、入水的温度，利用工作人员对于水温的掌握和控制；PLC可以对冷却水的出入口温度，各个冷却泵等各个功能泵的运行情况，同时对于各个组件的运行状况（包括发生故障时的状况）做记录，对于整个运行状况留底，以便发生问题的时候进行资料进行查询，同时可以方便工作人员做数据分析，更好的调整系统。
（二）PLC控制系统如何实现空调的控制功能。工作人员会在整个系统工作之前，将所有的参数录入到系统当中，PLD控制系统可以根据这个设定的参数对于洁净室内空调的工作状况进行调节，这样参数包括像室内的温度，空气的洁净指数等等。PLC控制系统对于洁净室空调的控制功能实现主要的运行方式包括以下几个方面，包括软手动、就地手动和自动。软手动指的是通过PLC控制系统对机组进行必要的手动控制；就地手动指的是通过就地的手动进行设备的操作来实现对机组的控制；自动指的是根据事先编好的程序来对相关的设备的开启、关闭、停止等实现自动的调节。采用自动控制可以实现很多设备的自动控制，例如冷却水温度的调节，变频的自动调节等等，自动控制节约了很多的资源，提升了洁净室空调的工作效率同时又降低了损耗。
（三）实现了各个设备、机组之间的连锁和保护功能。对于洁净室空调系统来说，各个分设备和机组之间的开启和关闭是要有一定的时间和顺序的，PLC控制系统的连锁程序可以很好的实现这一功能，同时为了保护整个空调系统的安全并且可以正常可靠的运行，PLC对空调系统的各个参数采取了很多的保护措施，以保护各个机组和系统可以正常的运行。
（四）PLC控制系统灵活性在洁净室空调中应用。在整个洁净室空调系统当中，PLC结束了在传统空调系统当中使用单片机的历史，这样做的目的就是利用PLC控制系统具有很高的灵活性这一特点，以提高整个空调系统的灵活性以更好的满足日益提高的客户的不同需求，同时由于PLC系统对于软件语言的使用要求较低，所以使用了PLC控制系统也就可以使整个系统的程序开发周期大大缩短。
（五）使用PLC控制系统使洁净室空调更加可靠。PLC控制系统具有很高的可靠性，所以在洁净室空调控制当中使用PLC系统可以很好的提升空调系统的可靠性。经过调查，使用了PLC的洁净室空调系统即使在十分恶劣的环境当中也可以无故障、可靠的进行运行，在操作上也更加方便，同时很利于维护。可适应的温度范围也很广，使用的平均寿命可在15年以上。
（六）功能非常强大。目前的PLC系统在使用的编程语言上所遵循的原则就是更加简单、易懂。PLC控制系统所提供的各个模块，包括了一些非常人性化的功能，例如日期、时间、定时器等等的功能。这样为整个系统的使用者提供了很大的方便。
四、洁净室空调的控制方法
空调的冷冻水系统的出水水温是由冷水机组蒸发器的设定值所决定的，而回水水温是整个冷水机组蒸发器的所接收的热量所决定的，入水温度与出水温度的差异要控制在5摄氏度以内，现在控制温度差在5摄氏度以内的方法就是在出水和入水管位置安装上可以检测水温的变送器，PID温度调节器以及变频系统，三部分配件组成一个循环的系统。冷却水的水温取决于冷却塔，所要我们所要控制的是就是冷却塔的工作状况，控制好高温冷冻水的温度就可以控制温差了。在空调系统的管道中，利用取样和温差调节器结合PID控制器来控制水泵电机的运行，在过程中对几台工作泵去执行控制，循环进行工作，这样可以让各个工作泵可以将其效率发挥到最高，同时降低工作泵损坏的频率，提高整个系统的工作效率。
五、结语
通过本文的论述，我们知道将PLC控制系统应用于洁净室空调控制系统当中是非常可行的，在整个洁净室空调控制系统当中使用PLC系统，可以将PLC系统的特点充分的发挥出来，可以非常有效的保证空调系统的可靠、稳定，同时维护起来非常简单，具有非常高的性价比。相信随着科技的发展，PLC系统在洁净室空调控制当中会有更多的应用，使整个系统的性能更加完善。
plc控制系统篇12
1.3具有完整、良好的接地系统，并能在施工中正确、可靠接地接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施，目前在控制系统接地方面存在3个突出问题：（1）接地网制作成本高，难度大，很难满足阻值要求，因而接地网数量不够；（2）对控制系统缺乏全面了解，无法确定正确的接地方法；（3）对接地的重要性缺乏认识，不能做到可靠接地。接地是一个很复杂的技术专题，由于人们对它缺乏足够的认识和了解，所以往往忽视了它的重要性和危害性。要保证系统稳定和可靠的运行，“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。限于篇幅，这里不做深入讨论，下面仅介绍具体做法。（1）对控制系统而言，应制作3个接地网：保护地、系统地、屏蔽地。保护地（又称电气地），专门用于连接仪表盘和盘内各种仪表（包括PLC、DCS设备）的外壳。系统地（又称信号地、逻辑地），连接24VDC电源的负端和信号的负端（俗称冷端）。屏蔽地，专门用于连接屏蔽电缆的屏蔽层。严格按上述要求做到分类接地。（2）220V信号线的屏蔽层应接到保护地上，而不是屏蔽地。（3）如果没有屏蔽地接地网，只可将24VDC信号屏蔽线接到信号地上。（4）注意接地连接的可靠性。连接件应采用导电性能好、不易生锈的黄铜件，可靠牢固连接，并进行防护处理，以防以后锈蚀。（5）对分别具有系统地和悬浮零（或称悬浮地）的仪表之间的连接，应使用信号隔离器过渡，以防形成环流、抬高悬浮零点的电位，损坏具有悬浮零的仪表。（6）对具有特殊要求的仪表，特别是国外仪表要严格按照该仪表的接地要求进行接地连接，例如BENTLY系列轴运动监测仪，要求屏蔽线连接在它的“COM”端，就不能按常规接到屏蔽地上。另外，还要注意站在控制系统的整体角度，考虑仪表之间的连接关系，以及可能造成的相互影响。（7）接地体埋设时，一定要注意与防雷接地体的距离保持在5米以上，防止发生反击现象。（8）对于PLC控制系统，接地极的接地电阻小于2Ω，接地极埋在距建筑物10~15m远处，而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。（9）当选择测量装置各个部分与大地浮置起来，要注意全机与地的绝缘电阻不能小于50MΩ，也能有效的抗除干扰。
1.4在输入信号出现波动时，干扰主要来自以下三方面（1）不同仪表设备使用独立电源,因接地形成电位差引起的地电流。（2）自然干扰，如雷电。（3）人为干扰，如对讲机电磁波、电机电流形成的电磁场等。在各个过程环路中使用信号隔离方法，加一个信号隔离器后就可解决问题，隔离器能对干扰进行有效抑制。断开过程环路，同时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决接地环路问题。
plc控制系统篇13
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 14-0050-02
一、系统硬件设计
计算机工作的电路设备
（一）温度传感器
温度传感器采用补偿型NTC热敏电阻其主要性能如下：补偿型NTC热敏电阻 B值误差范围小，对于阻值误差范围在5％的产品，其一致性、互换性良好。适合于一般精度的温度测量和计量设备。
（二）RS-232-C接口电路
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。?在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同?的设备可以方便地连接起来进行通讯。?RS-232-C接口（又称?EIA?RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、?调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标?准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间?串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的?DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信?号的电平加以规定。
（三）继电器
继电器是具有隔离功能的自动开关，广泛用于遥控，遥测，通信，自动控制，机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。
继电器是在自动控制电路中起控制与隔离作用的执行部件，它实际上是一种可以用低电压、小电流来控制大电流、高电压的自动开关。在本系统中，继电器控制的自动温度调节电路和PCI16F877A单片机中程序构成温度自动监测电路，实现对生物培养液温度的监测和自动控制
二、PLC的基本结构
而后可编程逻辑控制器经过了几十年的发展，从最初的第一代产品发展到现在的第四代产品，在工业领域已做到全面的普及，在百分之八十的行业中百分之八十的设备均采用可编程逻辑控制器进行控制。
使用可编程逻辑控制器实施控制，其实质就是按照一定的算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。其中物理实现是PLC与通过的微型计算机相区别之处，它需要考虑实际控制的需要，在工业现场会有很多干扰信号，这些干扰信号都需要排除，同时输出信号还要放大到工业控制中的要求，可以在实际的控制系统中方便使用。从结构上划分，可编程逻辑控制器可以分为固定式和模块式两种。它们的组成分别如下图2.1所示。
2.1 可编程逻辑控制器基本结构
三、FX1S-30MR型PLC
经过几十年的发展，PLC的种类繁多，有西门子、三菱等一系列产品。本文采用的是FX1S-30MR型PLC。
（一）使用环境规格
任何一种设备都是只有在一定的环境条件下才能够正常工作情况。FX1S-30MR型PLC正常工作时的环境要求不高，因此应用范围非常广泛，保证了系统的稳定性。
对于温度的要求，温度适应范围很广，在0-55摄氏度的温度下都可以使用，保存时温度范围更广，-20-70摄氏度的范围内都可以。对于相对湿度的要求，百分之36-85的范围，只要不结露即可使用。在耐震性上，符合JISC0040标准。耐冲击性符合JISC0041标准，147m/s2作用时间11ms的正弦半波脉冲在X、Y、Z三方向各三次。对于耐噪声性，噪声电压可达1000VP。同时可耐受1500V电压一分钟，绝缘电阻在5M以上，符合JEM-1021标准。
从上面的环境规格中我们可以看出，FX1S-30MR型PLC非常适合应用在自动冲水系统的环境中。
（二）性能规格
FX1S-30MR型PLC采用存储程序反复运算方式的运算控制方式，中间加有中断指令。对输入输出采用批处理方式，具有脉冲捕捉功能。编程语言使用的是继电器符号方式与步进梯形图相结合的方式。可内置2K的EEPROM，就不需要后背的存储器了。它具有27个顺序指令，2个步进梯形图指令，85种共167个应用指令。基本指令的运算处理速度可达，应用指令在左右。
它一共有16个输入点，分别为，采用8进制进行编号；有14个输出点，也是采用8进制进行编号，分别为。定时器延迟时设置在打开状态，有ms、ms、ms三种状态。计数器有16位增模式、16位保持模式、32位高速双向模式三种。数据寄存器有128点的16位通用、128点的16位保持、1500点的文件寄存器、256点的16位特殊寄存器及16点的16位变址寄存器。在使用时是使用其中的一对，组成32位寄存器。
四、系统整体结构
控制器的硬件设计是软件编写的基础，主要包括了电源、信号采集按钮、水位检测开关、进水和出水电磁阀、状态指示灯等。
控制器主要分为6个功能模块：
电源：其主要功能是为系统提供电能。FX1S-30MR型号的三菱PLC的电源部分分为交流供电和直流供电两种，在该设计中才用的是交流供电的PLC。
信号采集按钮：该部分的主要作用是输入指令的采集。其中包括手动模式、自动模式、启动、停止、进水阀点动开启和出水阀点动开启指令。
水位检测开关：其主用作用检测水位的变化。水位低检测开关和水箱满检测开关，都是常开形式的。在水位高于下限时，水位低检测开关是接通；在水位低于下限时，水位低检测开关断开。水箱满检测开关的动作形式同水位低检测开关的工作形式相同。
进水电磁阀：其功能是控制进水阀的开启与关断。在其输出有效时，进水阀接通，水箱开始进水。
出水电磁阀：其功能与进水阀相似，用来控制出水阀的开启和关断。在其输出有效时，出水阀接通，开始冲水。
信号指示灯：该部分用来指示系统所处的工作状态。主要包括手动模式和自动模式指示、水位低指示、水箱满指示、水箱满指示、正在冲水指示以及上电指示。通过观察信号指示灯就可以知道，自动冲水系统所处的工作状态。
五、硬件电路设计
FX1S-30MR型号的三菱PLC输入端采用的是低电平导通形式，如图4.2所示。通过图4.2我可以看出，指令采集按钮部分与COM端相连，即可构成输入回路。输入端子和COM端子之间无电压或者NPN开集电极晶体管连接时，则输入为NO，输入端LED指示灯亮。可编程控制器内部，置有数字滤波器，滤波时间可以根据特殊寄存器进行设置，X000-X007为D8020，X010-X017为D8121，滤波时间可以在0~15ms的范围内变更。
外部电源可以是交流和直流两种，电压等级交流AC250V以下，直流DC30V以下。最大电阻负载2A/点，感性负载80VA，灯负载100W。继电器型输出回路的每个COM单元可以驱动不同电源电压系统（例如：AC220V，AC127V，DC24）的负载。输出继电器的线圈通电或切断，到输出接点为ON或OFF的响应时间都是约10ms。
六、自动冲水系统工作流程
自动冲水系统操作流程如下所述：
1.系统上电后，观察上电指示灯状态。上电指示灯亮，表明系统供电正常，否则应该检查系统供电回路。
2.观察准备好指示灯状态。只有在准备好指示灯点亮的情况下，才可以进入自动模式，否则应该在手动模式下，通过手动控制进水阀接通，向水箱注水，在水箱水位脱离“水位低”状态时，准好指示灯亮，此时可以进入自动状态工作。
3.手动模式指示灯亮时，表明系统工作在手动模式下。手动模式主要用来系统的调试，进水阀和出水阀分别由按钮控制，即按下进水或出水按钮时，进水阀或出水阀能独立“点动”工作。手动模式的退出，可以通过停止按钮实现。
4.自动模式指示灯亮时，表明系统工作在自动模式下。进入自动模式后，首先检测水箱水位，在“水位低”时，进水电磁阀接通，该状态一直持续到“水箱满”，一旦检测到“水箱满”状态时，进水电磁阀关断；系统进入自动模式时，定时30min自动开启，到达动作时间时，出水电磁阀接通，开始冲水，并在延时10s后，自动断开，开始下一次计时。自动模式的退出，可以通过停止按钮实现。
5.水位低和水箱满指示灯用来指示水箱水位所处的状态。
七、总结
本文设计的自动冲水系统因为时间有限，设计中也存在着一些不足之处，有待进一步改进提高。
1.水箱每次冲水量的大小没有进行科学的计算，水作为珍贵的地球资源，如何最高效的利用水资源是一个值得研究的课题。可以通过数学建立模型，分析水箱体积多大时可用最少的水达到最好的冲洗效果。
2.自动冲水系统水箱中的水都是干净的水，能否设计一款水循环系统连接在自动冲水系统上，在一座建筑物或一个区域内将使用过的水处理后循环作为自动冲洗系统的水来源。
这些在自动冲水系统中改进之后，必将大大提高自动冲水系统的工作性能，同时达到降低成本、节约资源的目的。
参考文献：
[1]郭艳萍.电气控制与PLC应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.
