plc技术论文范文

时间:2023-12-05 06:36:47

plc技术论文

plc技术论文篇1

关键词:PLC;高职PLC教学;技能培养

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)36-10496-02

Also Discusses in the PLC Curriculum in Office Courtyard TeachingPromotion and Application

ZHANG Bao-yu

(Heze Household Management Training College, Heze 274300, China)

Abstract: Has entered in the 1980s, along with the microcomputer technology and microelectronic technology's rapid development, promoted the PLC development enormously around the world, causes it to be getting more and more important in the production status, nowadays has become the modern industry automation three big props (the PLC technology, robot, computer-aided design and manufacture) one, and unceasingly is also developing. According to this development situation and the demand, the PLC technology has become each kind of professional technical institute's required course, and PLC also gradually becomes the inspection content which in the vocational skill appraisal assigns.

Key words: PLC; quality PLC teaching; skill raise

1 开展PLC新技术教学的必要性

可编程序控制器(PLC)是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置,是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年代以来,随着微机技术和微电子技术的迅猛发展,极大推动了PLC在世界范围内的发展,其功能越来越强大,应用范围越来越广阔,已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中。

我国在七十年代末期开始对PLC进行研究、生产和应用。在近十年来,取得了非常好的成绩。特别是在应用方面,随着国力的增强和生产力的提高,PLC已经渗透到了各个领域。现在PLC不但应用于冶金、矿业、机械、轻工等工业自动控制中,在其他领域它也有着广泛地应用。例如,市政建设中的水处理,沥青、混凝土的拌和;日常生活中的电梯、车库的自动化管理等、货物存取等;商业中的自动售货机,啤酒罐装及酿酒等;另外还在环保、娱乐业中也有应用。以前PLC应用得比较少时,只需要有较少的技术人员掌握即可满足生产要求,但是随着PLC应用范围的扩展、功能的日益强大,同时PLC在生产中的地位越来越重要,只有少数专业技术人员懂得PLC的现状再也不能满足企业控制技术发展的要求了。现在招聘维修电工不但基本技术要扎实,还要懂得PLC技术、变频技术及微机技术的原理和故障鉴别等。而对于在生产线上的普通操作也应该懂得一些关于PLC、变频器等方面的基本知识,这样既可便于生产操作,又可以对生产和维修有很多帮助,如帮助维修人员明确故障的范围和现象,缩短故障维修时间,更好的保证生产的顺利进行。这也正好符合PLC当初的设计初衷,即操作人员使用方便,不存在计算机与传统电气控制间的专业“鸿沟”。

2 目前高职教育的现状

目前在各高职学校中,一般都具有了PLC等设备,只不过数量不同而已。但由于高职学生学习底子较差,又缺乏一定的专业基础,自我约束能力较差,加上学习的劲头不足,在高职的理论课学习中很容易形成抵触情绪,造成理论知识贫乏的恶性循环,同时,造成设备的损坏也在所难免。再加上由于学制限制,时间比较紧张,所以,有很多高职学校PLC教学不能做到大力投入,也就势必造成PLC培训的质量不能保证。

3 高职学校实施PLC教学的措施

虽然PLC等课程在高职教学中的实施存在一定的难度,但PLC等先进技术在社会中已达到广泛应用,社会需要具备此项技术的人才。因此我们必须采取一些方法解决实施的问题。

3.1 劳动局直管部门协调,对一年级理论课教学大纲进行适当的调整

目前高职理论课教材中虽有PLC方面的课本,但一般学校就不作教学安排了。可以本着发展的眼光由劳动局直管部门协调,将PLC课程加入一年级理论的教学中,并对开展的学校予以适当鼓励。

3.2 根据PLC课程教学的规律,可针对PLC教学实施一体化的教学方式

各学校可聘请PLC专业教师或相关实习教师担任PLC课程的教学工作。由于PLC课程本身就是微机原理的一门应用学科,因此决定了其理论教学与实训不可分割的特性,必须边学边练,只有这样才能有利于PLC知识的掌握,从而达到好的教学效果。

3.3 根据高职学生的特点,在教学中多注意理论联系实际

为了引起学生的学习兴趣,我们可以在教学初期组织学生们到一些现代化的企业中进行参观活动,让他们了解PLC在实际生产生活中的应用,使他们知道学习PLC的重要性。在教学中也要尽可能多地联系实际,比如做一些霓红灯、交通工具控制、电梯控制等实际应用的课题,全力提高他们学习的积极性。

3.4 在鼓励学习的同时,严格加强设备的管理,建立健全的实践设备管理制度

在实训开始阶段就应帮助学生树立爱护设备的意识,逐步形成良好的设备使用习惯。严格要求学生,损坏东西应及时报告老师,老师可根据损坏情况帮助维修。否则发现损坏不报者就严格处罚。即实行“严格要求,人性化管理”的方法。

3.5 努力培养学生的独立操作能力,注重能力的培养

笔者一直认为对于高职学生的教育不应只片面看重成绩。关键是一种能力的培养,使之具备一种能力,来满足未来社会的发展和自身生存的需要。在教学中加大实验实训的分量,力争使理论与实践的比例达到1:1,甚至实践超过理论。同时在学习中注意鼓励每个学生都动手去做,动脑去想。

我们认为PLC在未来几年中一定会成为工业设备控制的主流,同时企业对PLC操作控制和基本编程的人员的需求将大幅度增加。开发新课题,扩展学生就业渠道,提高学生专业技能水平是有利无害的。

参考文献:

[1] 赵金荣 叶真.可编程序控制器原理及应用[J].上海应用技术学院,2003.

[2] 郁汉琪.机床电气及可编程序控制器实验、课程设计指导书[M].北京:高等教育出版社,2001.

[3] 浦玉兴,李广兵.可编程序控制器(PLC)教学实践[J].长沙航空职业技术学院学报,2003,(3):12-15.

plc技术论文篇2

[关键词]工业自动化;PLC控制技术;运用

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0037-01

引言

伴随现代社会工业的快速发展,工业生产技术要求的发展也迅速提高,这同时促进了科学技术的迅速发展,其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大,而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单,而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高,PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用,这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇,本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述,并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。

1 PLC的构成和功能

1.1 PLC的构成

PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的,电源包括系统以及备用和掉电保护;接口电路的作用则是将PLC和现场及的设备连接起来;CPU能进行逻辑和数学运算,目的是协调整个系统的工作,系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中,I/O电路主要是个例输入信号和转化电平,在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。

1.2 PLC的功能

PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的,与一般计算机的功能不太一样,它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来,随着科技的发展,PLC的更新换代周期逐渐缩短,功能却不断增强,现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能:32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能,还有温度调节、温度传感器等模块。

2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用

结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念,而为了能够更好完成本文研究,笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述,这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开,希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。

2.1 顺序控制

在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。

2.2 开关量控制

除了顺序控制外,开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用,而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统,这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在,而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影,由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。

2.3 电动机调速变频控制

对于我国当下的工业领域来说,电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用,而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制,这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。

2.4 系统集中控制

除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。

2.5 模拟量控制

除了上述几方面的应用外,模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用,这一应用能够实现功能模块的组合,这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是,在模拟量控制的PLC控制技术应用中,PLC控制技术能够实现较好的工业热处理,这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。

3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项

上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用,而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业,这一应用中的注意事项也必须引起我们重视,温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中,这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃,这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥,而在湿度与震动这两方面的注意事项中,我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下,而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内,这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外,PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一,而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程,而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。

4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势

(1)基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度,因此,相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前,信息产业的发展快速,微型高速装置在设备容量加大的同时,价格却普遍下降。因此,存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看,在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。

(2)编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前,小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言,随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言,如C语言与BASIC,PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。

结语

PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时,也暴露出一些问题,也显现出了巨大的发展空间,未来的发展趋势。随着人们的研究中,PLC使用的范围将越来越大,功能和设计的应用范围越来越多,可靠性也将继续改善,为我国工业的可持续发展。

参考文献

[1] 何孝成.探析PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2015,(27):61.

plc技术论文篇3

【关键词】PLC教学 任务设计 理实一体化

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)13-0079-01

一 PLC课程的重要性

PLC 技术广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等工业自动控制领域,因其操作方便,很好地运用计算机调控了传统电气控制,随着传统工业向现代化工业的转型,社会需要具备此项技术的人才。

二 PLC课程在高职教育中的现状

PLC课程作为职业技术学校的一门必修课,PLC在职业技能鉴定中逐渐成为指定的考核内容。但是高职学生文化课基础薄弱,缺乏自我约束能力,加上学习热情不足,在PLC理论课学习中很容易形成抵触情绪,造成理论知识贫乏,实训操作不会的恶性循环,甚至造成设备的损坏。再加上学制限制,实训条件限制,很多高职学校PLC课程教学不能做到大力投入,影响了PLC课程教学的质量。

三 提高PLC课程质量的措施

1.理论与实训结合的一体化教学模式

PLC 课程由于其理论与实训不可分割的特性,必须边学边练,在平时的教学过程中我们采用理论与实训结合的一体化教学模式。实践表明,此模式有利于学生加深对PLC 知识的了解掌握,提高实际操作能力,从而达到较好的教学效果。

2.提高实训课时比例,培养动手能力

PLC课程是一门实践性很强的专业课程,传统的课程设置有三分之一到二分之一的课时是实训课。笔者在教学中加大实训的课时,甚至实训课时超过理论课时,在课程后期,大量引用典型实例提高学生运用基本知识的能力。目的就是让学生在动手的过程中,学会思考,巩固理论的同时,学会创造,只有这样才有利于PLC知识的掌握,提高PLC课程的教学质量。

3.修订教学计划,培养学生兴趣

根据以往的教学经验,实训通常是重复性的编程练习,无法调动学生的学习兴趣。笔者认为职业教育注重的不仅仅是学习成绩,应以提高学生实践能力为目标,所以教学内容多以生活中常见的PLC模型为实验内容,例如以音乐喷泉、交通信号灯控制、电梯控制等实际应用为课题。以求全面提高学生学习的积极性,激发创新思维。同时采用多媒体教学,设计通俗易懂的流程动画,如搬运机械手的安装与调试、三相交流异步电动机反接制动控制,在教学中收到了良好的教学效果。

4.整合课程内容,以能力为考核目标

PLC课程的教学目的就是要求学生今后就业具备自动控制设计,电气设备运行、维护、安装调试等相应的理论知识和能力。但通常有些学生课程都要结束了,还不知道自己要掌握的技能是什么,说明我们课程内容的导向性欠缺,仅仅是理论学习和重复的编程练习,无法满足今后用人单位的需求。尝试让学生以实训任务为考核目标,拓展他们的知识面和思维方式,以及处理能力,有效地解决了这个问题。

5.行动导向“三段式”教学组织

行动导向“三段式”教学组织的实施,首先我们要构建“团队+基地”的教学条件,即组建两个团队,建成两个基地。两个团队是由专任教师与企业技术人员组成的教学团队和由3~5人为一组的学生学习团队。两个基地是校内实训基地和校外实习基地。进行“三段式”教学,是行动导向“三段式”教学组织的核心,我们在进行“三段式”教学中,是以学生团队和校内外实习实训基地为中心。具体实施的三个阶段是:第一阶段,在校内实训室实施“任务获取、知识准备”。完成PLC课程的基础理论知识和实践知识的准备,明确学习任务;第二阶段,到校外校企合作单位,进行“实践补充、理论转化”。完成PLC课程应用实践知识的补充,将第一阶段准备的理论知识与实际联系起来,知识向能力转化;第三阶段,回到校内实训室,完成“资料归整,成果展示”。将在校企合作单位的见闻、实践、思考和收集来的资料进行归纳整理和总结,以团队汇报、答辩等形式展示学习成果。对于学生在“三段式”教学中的学习效果,我们采用“两结合”的“四评”考核办法,进行综合评价。“两结合”是对每个学习任务采用过程考核与结果考核相结合,学生在校内的学习考核与在校外的实践考核相结合。“四评”分别是学生自评、学生团队互评、师傅和教师对学生评价、师傅和教师对学生团队评价。

四 结束语

综上所述,PLC课程在高等职业学校电气自动化技术专业教学中有着举足轻重的作用,针对高职学生自身的特点,以充分调动学生的积极性为主线的项目课程改革,最大限度地激发学生创造思维,提高PLC课程的教学质量。

plc技术论文篇4

【关键词】电厂控制系统;DCS;PLC;对比

0.前言

分散控制系统英文缩写为 DCS,随着 DCS系统的广泛使用,为设备安全经济运行提供了有力保障。随着我国电力行业的发展,DCS应用越来越广泛。PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写,就其本质而言,它实际上属于计算机的一种,用于工业控制,PLC的运行通过三个阶段实现,首先是输入采样,然后进行程序执行,最后实现输出刷新,这些都要借助I/O模块来进行。就目前两者的比较来看,无论是可靠性、开放性、灵活性,还是使用的方便性,DCS都要优于PLC。

1.DCS与PLC控制系统的性能对比

1.1两者冗余性能对比

DCS和PLC在结构的组织上都采用的是模块结构,中央处理器也都是采用的是通用核芯。DCS相对于PLC来说,在通用性上性能较好,相应的部件,特别是IO的类型比较少。根据实际比较和数据统计,在硬件可靠性方面,两者相差不大,但是如果要进行热备冗余的话,后者必须要具备相应的卡件才能进行。另一方面,就目前的情况来看,PLC在运行的时候一般没少进行冗余配置,因为相比而言,它缺乏专门的操作系统给予支撑,再加上上面提到的卡件问题,成本投入较大。相比而言,DCS则在这方面尽显优势,首先是在进行这一硬件的设计时,就对这种技术具有一定的针对性,而且它有相应的系统作为支撑,成本也较低,所以目前很多模块,比如电源模块,控制模块等一般都采用DCS进行冗余配置。DCS系统所有 I/O模块都带有 CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电拔,随机更换。而在PLC模块中,其只是简单的电气转换元,不具备智能芯片,一旦出现故障,相应单元就会全部瘫痪。

1.2两者的软件对比

DCS和PLC两者都采用的是专门进行高效处理的图形和组态软件。从方便性的角度来看,因为国内在PLC设计上的技术还不是十分成熟,软件的提供能力不足,所以大多数软件是从国外进口的,也就是说这些软件是英文版的,而DCS由于国内的软件生产能力可以满足需求,使用起来不用担心语言问题,显得十分方便。再从软件的可靠性来讲,PLC控制系统因为其工作原理是固化步循方式,不容易发生故障,可靠性较DCS来讲较高,可是也由于其工作方式是固定化的,所以当出现突况时,其反应和处理能力将会大打折扣;另一方面,在DCS技术上的不断突破使得以前工作不稳定的情况有所好转,可靠性上有了很大进步,而且它有PLC所不能比拟的优势,那便是灵活性和实时处理能力。传统的电厂车间以前对于控制系统的可靠性要求十分注重,相反对于实时性的要求就低得多,但是随着规模的扩大和先进设备的增多,特备是智能设备的引进,使得控制系统实时处理能力的重要性和可靠性同等重要,所以不难理解,为什么现在很多地方的PLC都被DCS所取代了。在对模拟量的处理上,特别是在复杂逻辑方面,由于DCS具有批处理能力,而且运用了4C技术,明显优于PLC,特别是在复杂逻辑的处理上,DCS显得更加灵活。DCS有事故追加记忆、报表记录、操作记录等多项功能,DCS强调连续过程控制的精度,可实现PID、前馈、串级、多级、模糊、自适应等复杂控制,一般PLC仅具有PID功能,控制精度不如DCS高。总之,在可靠性方面,DCS要比PIC更好。

1.3网络架构对比

我国目前的控制系统中,通用的网络架构是双层式的,上层是具备现场监督控制性能的网络,下层是处理实际操作过程的网络,而这种架构的上下层分界,就是通过控制器来实现的。从网络的硬件设备来讲,两者区别不大,但是从拓展的性能来看,PLC不能很好的实现多个中央处理器之间的网络连接,在连接形式上类型没有DCS多,显得十分单一。从实际的运用状况来看,在很多设备比较分散,结构不是十分紧凑的厂房中,DCS能够体现出很好的优势,由于其可以实现多系统的网络联接,所以能够很好的进行远程化的控制,而且加上上面提到过的其优良的实时特性,在很多大型工厂中,通过DCS已经可以进行无人自动化的远程控制了。

1.4数据库对比

数据库的统一性决定了数据的使用权限问题,一般控制系统都要求建立一个统一的数据库,在这一点上,DCS和PLC是截然相反的,后者的不具备统一性,每个组件,节点和子系统,都有独立的数据库,并在内部进行数据储存、分析和处理。而DCS则只有一个总数据库,在任何环节、任何软件狗可以使用,这使得其在运行时能够成为一个具有强大功能的职能系统。

2.DCS与PLC控制系统的前景对比

由于我国以前理论和技术的缺乏,再加上相关的生产设备不够完善,使得这两类控制系都比较依赖于进口,当时DCS的价格是高于PLC的,所以为了成本考虑,许多企业运用的是后者,但是随着我国科技的不断发展,生产水平的不断提高,随着技术的发展和市场竞争的加剧,DCS价格明显降低,而且经过改良后的新型系统体现出来的优越性能有目共睹,使得其迅速被广泛运用。就未来的发展趋势来看,PLC会被各项性能都比他优秀的DCS所慢慢取代,基于DCS系统的现场总线控制和远程智能控制将成为主流。

3.结语

在对于DCS和PLC系统的对比中,虽然两者具有一定的差异性,但是在实际运用中并没有过多的强调两者的优劣性,因为对于不同用户的不同工艺需求,两种控制产品都有不同的针对性。另一方面,随着科技的发展,两者的界限已经不是那么明显,在功能上呈现出更多的趋同性。 [科]

【参考文献】

[1]曾蓉,刘建国,冉启阳.DCS与PLC网络控制实训系统的设计与实现[A].全国冶金自动化信息网、《冶金自动化》杂志社.全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C].全国冶金自动化信息网、《冶金自动化》杂志社:,2010:4.

[2]吴哲洙,李东根.论XDPS-DCS与AB-PLC之间的通讯策略[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会.2010年全国发电厂热工自动化专业会议论文集[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会:,2010:10.

[3]钱幼毅.燃煤电厂主厂房及辅助车间采用国产一体化DCS设计方案的思考[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会.2010年全国发电厂热工自动化专业会议论文集[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会、电力行业热工自动化技术委员会:,2010:7.

[4]郑庆法.FA269A型精梳机的传动系统电气化方案研究(硕士论文)[A].中国纺织工程学会.2011全国高效能精梳机工艺技术开发与创新研讨会论文集[C].中国纺织工程学会:,2011:52.

plc技术论文篇5

关键词:PLC技术 电气自动化控制 应用

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0022-01

上世纪中后期,总线技术的兴盛与发展带动了现代计算机、通信和控制技术的深入探索与研究,可编程控制器(PLC)应运而生,最早被应用到汽车行业。PLC技术的基础是以微处理器作为媒介,实现与电脑、互联网以及终端等技术联合,进行控制,已经成为电气自动化控制中的主流技术,处理数据与运算能力更加强大,形成仪表――电气――计算机一体化的控制体系,使得PLC技术逐渐商业化。

1 PLC技术介绍

编程逻辑控制器(PLC)以微处理器为依托,结合计算机、互联网、通信和自动控制技术开发出来的工业控制装置。PLC可以在相应的系统实行编程储存,依据用户的不同指令执行相应的逻辑运算。而且在专门的软件系统支持下,PLC本身的内部控制器会以排列堆栈的方式对指令的顺序进行堆栈,并完成数据状态的多次扫描处理,然后将扫描结论通过信号控制的形式传达给执行模块,CPU则会将程序循环执行。在一般的PLC电气控制系统中,接线数量不是很多,接线端口同时也是输入和输出端口,而系统中内部线路则会以软件的方式完成接线过程,当PLC进行运作时,这些线路就会将控制的指令以逻辑代数的形式存储在PLC储存设备中,若控制的要求出现变化,只需要简单调整储存程序,就能够满足控制要求。

在电气自动化控制中之所以广泛应用PLC技术,主要基于两点:(1)PLC技术的应用,使得电气自动化产品的储存量明显增大。PLC作为先进的应用技术,拥有特定的用户程序储存器和系统程序储存器。用户程序储存器主要用来储存为用户提供各项功能的软件,而系统程序储存器则主要用来储存系统中的软件。PLC系统先进的存储器结构使得电气自动化产品的存储功能更加强大。(2)PLC技术的应用,使得电气自动化产品的智能化程度更高。电气自动化产品融合PLC技术后,反应更加灵敏,效率也更高,整体的智能化水平显著提高。PLC技术借助系统软件来实现控制。CPU既负责对系统运行中状态进行相应的判断,并将存储的数据传输给输出装置,又负责处理系统数据,从而保证CPU可以根据生产要求实现系统控制。例如,中央空调的设计,就充分运用了PLC技术高智能化的特点。

2 PLC技术在电气设备自动化中的具体应用

2.1 顺序控制应用

电气设备自动化控制期间,设备运转时间与能耗消耗呈正比,对企业生产会造成很大的影响。PLC技术的融合能对电气设备自动化进行顺序控制,可有效改善现有状态。例如,火力发电厂应用 PLC 技术进行炉渣和飞灰的清理,主要是将PLC作为顺序控制器来应用。如果自动化控制器作用发挥的不充分,就会降低生产效率,阻碍企业经济效益的提高。因此,只有充分发挥PLC技术作为顺序控制器的应用效能,对自动化控制系统进行 科学合理的整合与优化,才能使 PLC 技术的顺序控制效能充分发挥。自动化控制系统包含现场传感、远程控制以及主站层三个主要部分,这三部分缺一不可,它们是 PLC 技术发挥顺序控制效能的有力保障。

2.2 开关量控制的应用

在传统的电气开关量自动化控制中,企业通常选择应用点磁性继电器来进行各项操作任务。这种系统接线的操作控制方法弊端较多,不但操作出点多,而且系统接线操作也较繁琐,稳定性较差,时常会受到外界各项条件影响。一般继电器电路是在继电器开关控制过程中完成开关控制的,反应时间长且无法对电路短路起到保护作用。用PLC代替一般机械继电器,自动切换系统能够以编程存储器的方式影响虚拟继电器运行,弥补了一般继电器控制反馈时间相对较长的缺点,同时也实现对短路情况的控制,使自动化控制设备得到优化,达到了提升生产效率的目的。

2.3 闭环控制的应用

在控制系统中,泵类电机可以采用自动启动、机旁手启动和现场控制箱启动等多种启动方式。PLC技术在泵类电机启动系统中的应用,打破了传统人力控制格局,实现了泵类电机的自动化控制。PLC技术的自动化控制能够满足电气设备泵类电机系统的不同要求,对运行状态进行合理化控制,提升电气设备自动化控制的效率。PLC技术应用于闭环系统控制,提高了电气控制系统的稳定性与安全性,同时也使电气设备自动化控制系统得到不断完善。

3 PLC控制系统的发展趋势

随着PLC技术应用的深入,电气自动化控制水平不断提升,相应的电气自动化产品种类会更加丰富,规格更加齐全。PLC技术通过与多种新兴技术的融合,能够设计出更加完美的人机互动界面,更好地适应于各种电气自动化控制场合的需求。例如,目前的计算机集散控制系统DCS中,PLC技术以其强可靠性、广网络化、高智能化、高响应速度和高集成度等特点应用其中,取得了较好的成绩。在未来的生活中,PLC控制系统的主要发展方向应侧重于抗干扰以及数字化。抗干扰能力是控制系统必备的能力,PLC控制系统可以在电源处加装LC滤波电路或通过系统拓展出隔离变压器用于屏蔽。而数字化方面的发展趋势主要体现在基于PLC技术的数字编程控制。

4 结语

随着数字化技术及互联网技术的发展,PLC控制系统也会更加安全可靠,不断开发出更多新的应用功能,进一步突破现有的应用技术瓶颈,实现强干扰下依然能够稳定有效地工作,为PLC技术的网络化应用夯实基础。未来PLC技术依然具有广阔的发展前景,将向着更加开放、更加分布式的方向发展,对电气自动化控制行业将会产生更为深远的影响。

参考文献

[1]曲亚洲,程祥峻.电气设备自动化控制中应用PLC技术的实践分析[J].橡塑技g与装备,2015(22).

[2]刘剑威.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].无线互联科技,2012(4).

[3]李春霞.PLC技术在化工装置电气自动化控制中的应用[J].山东工业技术,2015(13).

plc技术论文篇6

关键词:冶金工业;自动化;PLC技术

随着冶金工业的发展,自动化水平的提高也显得越来越重要。而科技的发展为这一目标的实现提供了契机,PLC技术的应用能给冶金工业自动化的进一步提高提供技术支持,促进冶金工业自动化水平的提高。但在PLC技术的应用过程中,由于在设备应用上重视程度上的差异,因而PLC技术的应用水平也不尽相同。目前,仍然有相当多的冶金工业并未真正的将PLC技术利用好,PLC技术应用的广度与深度尚且有待提高。

1 PLC的构成

PLC实质上是一种基于计算机技术发展而来的工业控制装置,主要在逻辑控制、数据处理等方面有着突出的作用。随着PLC技术的发展,PLC已成为自动化的三大支柱之一,在工业控制中相当普及。而PLC主要是由CPU、电源、存储器、I/O电路及接口电路组成如图1所示,其中最主要的是CPU(中央处理器),对于逻辑及数学运算有着重要的作用,可以协调整个工作的运行。而存储器主要是存储系统的监控、逻辑变量、信息存储、用户程序等;电源主要是由掉电保护系统及备用系统构成;接口电路主要是由键盘和显示接口相连接、I/O接口与通信接口相连接构成的现场设备及设备;最后输入电路可以将输入信号进行隔离和电平转化,输出电路可以将输出的结果进行放大与电平转化,从而对现场设备进行驱动[1]。

2 PLC的应用

2.1 控制开关中的应用

PLC技术的应用已遍及多个行业,在钢铁、石油、化工、机械制造等方面都有所应用。在具体的PLC技术应用中,控制开关的应用最为基本。在过去的开关控制中应用的是继电器逻辑控制电路的方法,但随着科技的发展,已逐步被开关逻辑控制所取代。基于PLC技术的开关逻辑控制能实现数字量控制与顺序控制,因而使得开关的控制能更高灵活,无论是对单台设备的控制还是多机的自动控制都方便有效。

2.2 闭环过程控制与运动控制

PLC技术能在应用的过程中用模拟量模块实现模拟量与数字量的转换,从而在主机系统中应用不同的控制算法程序对模拟量进行处理,完成闭环过程控制。而在运动控制中,PLC技术的控制运用途径较多,不论是在圆周运动中还是在直线运动都能进行有效的控制,因而在许多领域中都能得到广泛的应用。但在通常情况下PLC技术应用的是可驱动步进电机及伺服电机中的单轴或多轴位置的专用运动控制模块。

2.3 数据处理及通信联网中的应用

在冶金这种大型的工业生产中,数据处理的效率是提高生产的重要方面。PLC技术能利用矩形运算、函数运算、逻辑运算、排序、查表等对数据进行采集、分析与处理,提高数据处理的效率。通信联网的发展使得PLC技术的应用已突破了时间与空间的局限,在运用的过程中能实现远程通信、监控及维修等,进一步提高智能化、自动化水平。

3 冶金行业中的具体应用情况

3.1 炼铁除尘中的应用

在冶金工业中对于PLC技术的需求主要体现在产品的性能、安全性能、扩展的灵活性及维护方面。PLC作为冶金行业的主控系统,在钢铁生产中的多个环节都要用到PLC技术,在采选矿、烧结、铸造、等方面都有所应用。在具体的应用上,可以除尘站的利用为依据,除尘器主要由控制柜、水箱、压力罐、空压机和水泵构成,运用PLC技术可以对水箱中的水位、水温、压力、电磁阀门的开关进行自动的控制。在运行的过程中用水泵将水箱中的水抽到水管中,并用压力罐将水压出形成高压水柱,最终将灰尘洗净。因而在整个的冶金工业自动化中PLC技术的应用已相当普及[2]。

3.2 电动机变频调速中的应用

随着PLC指令系统的优化,在电动变频调速的控制中主要是利用PWM对电动机发出指令,这种控制不仅在接收信号下能控制电机的运转还能对电机进行调速,从而满足高炉除尘风机的工艺要求,如图2所示。在高炉中出铁场的除尘系统就具备PLC的这种功能,在高炉出铁的时候,在炉台前安装的红外感应器就会给PLC发出高温信号,而后对这种信号进行自动的处理将其传输给变频器,在变频器发出的指令下,除尘机电机就能在工频下自动地工作将粉尘吸出;而在出铁完成后,铁场红外测温器将给PLC发出低温信号,改变运行的频率,在低频状态下运行,继而避免无论在出铁与否的状态下都处于工频的高耗能情况,达到节能的目的,降低工业生产成本。

3.3 电气自动化控制中的应用

钢铁企业属于高耗能企业,在生产的过程中,环境相对比较恶劣,不论是对人体健康还是对机器设备都会造成一定危害。由于生产环境中的金属粉尘多,而腐蚀性气体也会出现泄露的情况,在这种情况下传统电气的连接线常会因为腐蚀作用产生故障,常导致电路的短路、开路、接地等问题。同时,在电控盘之间的电控连接线上,线路一旦出现问题,会给维修造成很大的困难,因为控制线路一般较长并且线路复杂,维护量也较大,会给安装和调试带来不便,浪费大量的人力物力。而运用PLC技术可以解决传统电气连接线上的线路问题,PLC中的存储器可以用于内部程序的存储,在逻辑运算、顺序控制、定时、计数等方面能直接给出指令,从而在数字化的模拟输入或输出中控制各种类型的生产设备与生产过程,达到自动控制的目的,这种自动化的控制不仅方便有效,还有助于提高控制的效率,节约大量人力物力的支出,降低生产成本[3]。

3.4 配料系统中的应用

在冶金自动化生产线中的自动配料系统主要是在配料的过程中针对不用的物料进行输送、配比、加热、混合等,从而完善配料流程,在钢铁冶金的应用相当普及。但在物料配比中对于材料的配比控制却是一大难题,其原因就在于不同的状态下,控制的情况也存在较大差异。在手动的状态下,不仅要根据生产的情况计算各种物料的配比,还要根据配比计算出具体物料的用量,并对设备进行设定,由此完成配比的工作。但是,一旦生产配比的参数发生改变或生产设备发生变动时,又需要对设备进行重新的设定,而这时又需计算各种物料的配比及用量,因而整个的操作流程繁琐复杂,准确性不高,并且会给工作带诸多的不便。而使用PLC技术,可以使用变频调速喂料机构以及配料控制软件包,从而完成物料的传送、配比控制、数据管理等工作,并通过网络将多个配料系统进行集合控制,实现高效率的控制。PLC技术的应用,有利于提高配料的效率,提高其配料的准确性,在各种恶劣的环境下进行自动化的操作,具有抗干扰能力强的特点,并且可以大大减少人力的投入,保障生产环节的高效、安全。

4 PLC技术在冶金工业自动化应用中的前景

在国家高速发展的建设时期,钢铁的需求量仍在不断地增加,因而实现生产的自动化,提高生产效率将是钢铁行业的现实需要。PLC技术在冶金工业中的应用对提高自动化的生产有着重要的作用,而在未来不论是运用微小型的PLC,还是大型的PLC ,在自动化的控制上均将会进一步提高,并且将综合更多的应用功能,使PLC技术的应用能更加广泛,在实际的运用中把整个的自动化控制网络进行连接,大大提高自动化控制水平。

5 结束语

PLC技术在冶金工业自动化中的应用优势可谓是有目共睹,对于实现冶金工业的高效、安全生产具有重要作用。因而在冶金工业高速发展的当下,应当针对PLC技术的应用优势及冶金工业的生产特点,提高冶金工业的自动化生产水平。在具体的生产过程中,要优化冶金工业的工艺线,促进生产设备技术水平的提高,并对PLC技术的应用给予重视,从而促进整个冶金工业的可持续发展。

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plc技术论文篇7

课题名称: PLC先进控制策略研究与应用

1、选题意义和背景。

可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势,已经成为目前自动化领域的主流控制系统。然而,从目前的应用情况来看,PLC还大都只是承担最基本的控制功能,如顺序控制、数据采集和PID反馈控制。各个PLC厂家也在其产品中设计了PID模块。虽然PID算法控制有很高的稳定性,但对于一些复杂控制系统,PID控制很难满足控制要求,这也使PLC的发展面临着一种挑战。随着越来越多的PLC产品与IEC1131-3标准兼容,PLC控制系统越来越开放,将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。本课题从工业控制实际应用角度出发,对PLC的控制功能进行深入的研究和探讨,以提高和扩展PLC控制器的应用水平和应用范围。本课题:PLC先进控制策略的研究与应用,其目的是通过研究使一些先进控制算法在PLC及组态系统上得以实现,并开发相应的应用程序,经过验证后最终应用到工业过程控制中去。

在PLC组态系统中实现先进控制算法,包括预测控制算法和模糊逻辑控制算法,形成具有人工智能的控制模块及网络系统,能大大提高系统的控制水平,改善控制质量。从经济角度来看,目前PLC生产商的一些产品具备先进控制模块,如模糊模块。但它们的价格十分昂贵,且封闭性较强,不适合我国中小型企业的工业改造。因此开发较为通用的先进算法实现技术,对于我国中小型企业的工业改造具有很大的意义,既可降低生产成本,又可提高经济效益。

模糊控制与预测控制是智能控制中技术较为成熟的分支,因此,研制和开发出适合工业环境的实时先进控制开发工具,实现模糊控制、预测控制嵌入PLC,与常规控制集成运行,让先进控制从教授、专家手中走出来,实现先进控制的工程化、实用化、转化为社会生产力,对缩短控制系统开发周期,加快先进控制技术的广泛应用,提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。

2、论文综述/研究基础。

在过程工业界,从40年代开始,采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路己成为过程控制的核心系统。目前,PID控制仍广泛应用,即便是在大量采用DCS控制的最现代的工业生产过程中,这类回路仍占总回路80%-90%.这是因为PID控制算法是对人的简单而有效操作的总结和模仿,足以维护一般过程的平稳操作与运行,而且这类算法简单且应用历史悠久,工业界比较熟悉且容易接受。

然而,单回路PID控制并不能适用于所有的过程和不同的要求[4}0 50年代开始,逐渐发展了串级、比值、前馈、均匀和Smith预估控制等复杂控制系统,即当时的先进控制系统,在很大程度上满足了单变量控制系统的一些特殊的控制要求。在工业生产过程中,仍有10%-20%的控制问题采用上述控制策略无法奏效,所涉及的被控过程往往具有强藕合性、不确定性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特性,并存在着苛刻的约束条件,更重要的是它们大多数是生产过程的核心部分,直接关系到产品的质量、生产率和成本等有关指标。随着过程工业日益走向大型化、连续化,对工业生产过程控制的品质提出了更高的要求,控制与经济效益的矛盾日趋尖锐,迫切需要一类合适的先进控制策略。自50年代末发展起来的以状态空间方法为主体的现代控制理论,为过程控制带来了状态反馈、输出反馈、解疆控制、自适应控制等一系列多变量控制系统设计方法}s}.上述多变量控制策略有其自身的不足之处,工业过程的复杂性使得建立其正确的数学模型比较困难。同时,计算机技术的持续发展使得计算机控制在工业生产过程中得到了广泛的应用,强大的计算能力可以用来求解过去认为是无法求解的问题,这一切都孕育着过程控制领域的新突破。

整个80年代,出现了许多约束模型预测控制的工程化软件包。通过在模型识别、优化算法、控制结构分析、参数整定和有关稳定性和鲁棒性研究等一系列工作,基于模型控制的理论体系己基本形成,并成为目前过程控制应用最成功,也最有前途的先进控制策略。近年来,人工智能技术有了长足的长进并在许多科学与工程领域中取得了较广泛的应用。就过程控制而言,专家系统、神经网络、模糊系统是最有潜力的三种工具。专家系统可望在过程故障诊断、监督控制、检测仪表和控制回路有效性检验中获得成功应用。神经网络则可以为复杂的非线性过程的建模提供有效的方法,进而可用于过程软测量和控制系统的设计上。模糊系统不仅是行之有效的模糊控制理论基础,而且有望成为表达确定性和不确定性两类混合并提炼这些经验使之成为知识进而改进以后的控制,也将是先进控制的重要内容。

由于先进控制受控制算法的复杂性和计算机硬件两方面因素的影响,早期的先进控制算法通常是在PC机和UNIX机上实施的。随着DCS功能的不断增强,更多的先进控制策略可以与基本控制回路一起在DCS控制站上实现。国外发达国家几乎所有企业都采用了DCS系统或其它智能化设备来实现对生产过程的控制,并在此基础上通过实施先进控制与优化较大的提升了系统的性能。可以说,高性能控制系统,尤其是DCS系统的普及为先进控制的应用提供了强有力的硬件和软件平台。国外从70年代末就开始了先进控制技术商品化软件的开发及应用,并在DCS的基础上实现先进控制和优化。如爱默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先进控制软件RMPGT和RPID等在现场的实际应用都集中在自己的DCS系统上。传统的PLC由于不支持浮点运算以及先进控制所必须的精确的时间,因此,除了模糊逻辑控制外,其他的先进控制并没有在PLG平台上实现。然而,在过程工业中大多系统使用先进灵活的PLC控制系统,因此1996年Barnes提出了一种基于PC-PLC通讯的混合方式,通过控制网络实现计算机与PLG的通讯,从而实现先进控制。

3、参考文献。

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4、论文提纲。

第一章前言

1. I论文研究的目的和意义

1. 2论文研究的主要内容及工作简述

1. 3国内外文献综述

I. 3. 1先进控制的发展及现状

1 .3 . 2 PLC在工业控制领域的应用

1.3 . 3 PLC基本控制方法

1. 3. 4 PLC模糊控制器

I. 3. 5 PLC预测控制算法

第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系统

2.1 SIMATIC 57-300 PLC系统

2.1.1 S7-300 PLC

2.1.2 S7-300 PLC控制系统

2.2 STEP7系统

2.2.1 STEP7功能及结构

2.2.2组态环境及编程语言

2.2.3基本控制算法的实现二

第三章PLC模糊控制器的研究与实现

3.1模糊控制算法与系统

3.1.1模糊控制理论

3.1.2模糊控制系统

3.1.2.1模糊控制器的组成

3.1.2.2模糊控制算法

3.1.2.3模糊控制器的结构

3.2 PLC模糊控制器设计

3.2.1 PLC模糊控制器结构

3.2.2模糊控制器离线部分设计

3.2.2.1模糊控制器离线部分算法设计内容

3.2.2.2基于MATLAB模糊逻辑工具箱的设计

3.2.3 STEP7实现模糊控制器设计

3.2.3.1模糊算法流程图

3.2.3.2模糊算法的功能块

3.2.4 PLC模糊控制器的仿真验证

3.2.4.1仿真系统的建立

3.2.4.2仿真结果验证

第四章PLC预测控制器的研究与实现

4.1广义预测控制算法

4.1.1单值广义预测控制

4.1.2单值广义预测控制律计算

4.2 PLC单值广义预测控制器的设计与实现

4.2.1单值广义预测算法的实现步骤

4.2.2单值广义预测控制器的设计

4.3单值广义预测控制器的仿真验证

4.3.1仿真模型的建立

4.3.2仿真结果分析比较

第五章基于PLC的空调性能检测实验室计算机控制系统

5.1工艺流程与控制方案

5.1.1工艺过程简述

5.1.2控制要求

5.1.3控制方案设计

5.2控制系统结构及配置

5.3监控系统组态设计

5.4 57-300 PLC控制系统设计

5.4.1硬件系统组态

5.4.2 PLC控制程序设计

5、论文的理论依据、研究方法、研究内容。

目前,PLC的应用十分广泛,涉及到过程控制的方方面面。但在控制策略上,它依然沿用传统的PID控制。许多PLC开发商把PID算法做成模块,固化在PLC中。

但从长远角度看,对于一些复杂的控制系统,PID很难满足控制要求,这就需要把先进的控制算法嵌入到PLC的设计中。本课题以此为主要研究内容。

工业过程的复杂性以及对于控制日益提高的要求,各种先进控制算法越来越多地深入到控制领域,但由于PLC的编程目前还限于低级语言(如梯形图),所以,给在PLC上实现先进控制算法带来了困难。SIEMENS在PLC的编程系统STEP7中提供了比较丰富的功能模块,因此,本课题首先是通过对控制算法的研究与改进和对STEP?功能的开发,使先进控制策略在S7-300 PLC上得以较好的实现。本论文重点研究基于PLC的模糊控制器的实现,这一领域目前研究的比较多,因此在总结前人研究方法的基础上,设计出一个基于PLC的通用的模糊控制器,并使其固化在STEP7软件中。此外,对于PLC预测控制虽已有一些研究,但都仅限于理论方面,尚未给出PLC上实现的实例。本课题也想在此方面有所创新,开发出基于PLC的预测控制实现技术。

本论文第一章简要介绍了课题的来源背景、主要内容、目的意义以及国外相关工作的研究状况等。

第二章介绍了SIMATIC S7-300 PLC的主要特点,系统组成及控制系统的配置与实现,同时介绍了STEP?软件的功能及结构,组态环境,以及一些基本算法的实现方法。

第三章重点阐述了模糊控制的基本理论、模糊控制算法、模糊控制器的结构及设计方法。提出了基于PLC的模糊控制器的实现方法,即采用MATLAB离线设计,PLC在线查询的方式。给出了STEP?实现模糊算法的流程图及部分程序。

最后建立一个过程仿真系统,对PLC模糊控制器进行仿真验证。

第四章介绍了预测控制的基本理论,重点阐述了广义预测控制算法,并结合PLC的特点,提出了基于PLC的单值广义预测控制器的设计方法,给出了STEP7实现单值广义预测算法的步骤与流程图。最后建立一个二阶大滞后的对象模型,构成仿真控制系统,与PID控制进行比较分析,验证PLC预测控制器的有效性。

第五章是作者在研究生期间参加的某空调性能检测实验室基于PLC实现的计算机控制系统,从系统控制方案的设计、系统配置和硬件构成、监控系统的设计等几个方面分别进行了详细的论述。

第六章结论与体会,总结自己在课题研究和项目研究的过程中的一些体会和心得,分析了工作中的不足,提出了以后工作的注意事项,改进方法。

6、研究条件和可能存在的问题。

I.尽快建立样板工程,把己经取得的研究成果应用到工程实际过程中,通过实践检验,发现问题以便不断改进和提高。

2. PLC预测控制器目前只应用了简单的单值广义预测算法,有其自身的局限性,如控制精度不高。目前,应用较为成熟的是MPC算法,因此可以把PLC-MPC控制器作为今后研究的一个重点。

3.对于PLC模糊控制器的改进,主要是在算法上,为了提高控制效果,单纯的模糊算法是不足的,改进型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能,因此可以开发PLC模糊PID控制器。

4.进一步挖掘STEP?软件的功能,开发过程对象仿真模块,给出基于PLC建立仿真系统的方法和步骤,为工业实阮应用缩短调试时间,保证系统的可靠性。

7、预期的结果。

1.通过对先进控制各种算法的分析比较,对先进控制理论有了进一步认识,从中学到了不少解决问题的方法,理解了传统控制方法与先进控制方法的区别。

2.基于PLC实现先进控制与基于PC实现先进控制相比较,最重要的一个优势在于PLC实现先进控制不需要通讯协议,而基于PC实现先进控制,在系统设计和运行之前必须正确的配置PC与PLC之间的通讯协议,因此可以降低系统得开发时间。其次,在系统运行时,在下位机上完成先进控制算法比在上位机完成更具有实时性。在可靠性方面,由于基于PC实现先进控制,现场的数据和信号要经过通讯传给上位机,这难免会出现数据的丢失和信号的误差,从而使系统的控制精度下降,而基于PLC实现先进控制避免了这类现象的发生。

3.西门子57-300 PLC功能强、处理速度快、模块化结构易于扩展,被广泛的应用于自动化控制系统中;其相应开发软件STEP7采用模块化编程方法,提供多种编程语言,丰富的功能模块,能实现较为复杂的功能和算法。因此二者结合 起来,为先进控制的设计与开发提供了很好的软硬件平台。

4. PLC模糊控制器采用MTALAB离线设计和PLC在线查表的方法,把复杂的模糊推理过程交给计算机离线完成,得到模糊控制量查询表供PLC在线调用。此方法将复杂琐碎的模糊控制系统的开发工作变得简单明了,大大缩短了开发周期,同时也提高的PLC控制的实时性,是目前被广泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的设计方法。

5. PLC单值广义预测控制器采用简单实用的单值广义预测控制算法,它需要调整参数少、在线计算时间短,可适用于PLC类控制采样周期较短的快速动态过程系统。仿真结果表明:PLC单值广义预测控制器保持了预测控制的性能,控制效果较PID控制有很大改善,同时具有计算量小,响应迅速的优点。

8、论文写作进度安排。

20XX.05-20XX.06 开论文会议

20XX.06-20XX.07 确定论文题目

20XX.07-20XX.02 提交开题报告初稿

20XX.02-20XX.06 提交论文初稿

20XX.07-20XX.08 确定论文终稿

plc技术论文篇8

关键词:任务驱动教学法;高职PLC技术教学;运用;

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-11-00-01

PLC技术是一门对实用性要求极高的学科,而一般的教学方法并没有针对性,基本上都是以理论知识为主,并且采用灌输式教学,这对于学生实践能力的提高是非常不利的。任务教学驱动法应运而生,并促进了学生动手实践能力的提升,本文针对如何运用这种教学方法提高学生实践能力展开论述,并提出具有发展性的建议促进PLC技术教学的高效。

一、PLC技术教学难点分析

(一)专业性强

PLC课程内容具有一定的特点,比如专业性强、多术语、多指令,教学显得特别枯燥,对于一些学生来说,他们的学科基础较差,还有一部分同学接受能力较差,并且还存在操作能力较低的现象,导致学生无法掌握课程指令语言,通常会发生这样的情况,教师在教学中费劲口舌,学生却不知所云。如果没有教师的指导,学生不可能进行自学。例如:针对《PLC基础与实训》这门课程来说,这里面的指令就有好多条,其中基本指令较少,大概有几十条,而功能指令比基本指令要多,大概有几百条,这些指令占据课程全部内容,学生只有掌握这些指令,才能更好的运用这些指令,使PLC达到自动化控制。但是对于学生而言,他们无法准确的掌握这些指令,并且很难做到活学活用。

(二)实践性强

PLC技术是一门应用性极高的学科,它与实际生产息息相关。课程教学具有一定的特点,即理论与实际相结合,在教学过程中,理论知识固然重要,但是它必须是为实践操作服务,注重技术应用是现在高职院校的教学目标。但是在实际教学中,该学科知识内容较深,如果按照教材教学程序进行授课,并且以传统方式进行教学,将会加大学生的学习难度,很容易使学生形成消极的学习态度,进一步降低了学生学习效果。即使学生掌握了相关指令语言,学会相关知识,但却缺乏实践锻炼机会,无法将理论知识或是指令语言运用至实践练习之中,对于学生来说是一种教学的缺失。

二、任务驱动教学模式

(一)创设问题情境

在PLC课程教学中,教师应该注重教学情境的创设。其目的在于使学生能够掌握基本逻辑指令,并熟悉相关概念,特别是针对PLC的I/O接线,还有PLC相关系统设计方法。例如:教师在进行教学之前,就为学生创设一个情境,这个情境是这样的:“有这样一个公司,它从事的是自动化仪器相关业务,并且属于研发设计类型,他们获得一批电机订单,制作流程基本完毕,但是还差PLC技术没有完善,即控制电机,使其循环完成正反转,该公司只有一名技术人员却不在公司,而其他员工都不能解决,问题很迫切,那我们的任务就是解决上述问题。”教师创设好情境,就查看学生如何反应,学生们反应各不相同,有的学生开始翻书查看相关内容,还有一些学生组成研讨小组,进行解决方案的探讨。

(二)解决情境问题

教师在提出问题之后,让学生分成几个小组进行探讨学习,然后以小组单位进行学习成果汇报,教师根据学生的汇报进行纠正,此外,教师还应积极帮助学生查找相关知识,并向学生提供查找资料的途径。学生根据相关学科知识并借助学习资料找到问题的核心所在,并提出相关解决措施,教师针对学生措施中的漏洞及缺陷给予指导,最后得出解决方案:针对PLC电机如何实现循环正反转给出相应结论,电机进行正转时,反转按钮无效,相同的道理,电机进行反转的时候,正转按钮无效,而正转切换至反转时,首先按下停止按钮,然后按下反转按钮,就可以实现反转,这是对PLC技术的实践应用,实现自动控制必须具备一定的前提,即限位开关的设置。学生通过自己的努力进而解决了相关问题,让同学们对于这门学科的学习有了一定的兴趣,对于接下来具体实施信心满满。

(三)合作探索学习

学生掌握了相关知识之后,根据自己的能力特长,进行自行分组,并依据任务进行分配,主要有绘制L/O分配表组、绘制I/O接线图组、主电路图组,还有实际操作组。这时教师应该发挥引导者的作用,鼓励学生相互探讨交流,并且要求学生在遇到问题,自己寻找解决途径,只有遇到无法解决的难题,教师才可以加以指导,使学生不断完善解决方案。经过几堂课的相关教学,学生更好的掌握了相关绘图知识,并解决了他们在学习过程遇到的问题,而且对知识的理解也更为深刻,较好的完成教师交给的任务,同时加大了学生学习的热情。

(四)学习效果评价

评价是对整个教学活动的一个总结,可以从两个角度,还有两个方面进行。一方面是针对教师而言,他们对学生的学习情况给出客观的评价,从学习的态度,还有价值观两方面进行评价。另一方面是学生自身,他们对于自己在学习过程中的表现以及能力,也必须做出相应评价。评价针对任务驱动教学是非常重要,也是其不可缺少的一个步骤,一旦缺失教学评价,则整个学习过程是不完整的。评价过程中,教师针对学生学习任务给出中肯的评价,而学生之间可以进行评价,指出对方身上的优缺点,并提出改进意见,促进学生能够更好的学习PLC技术应用知识。

从上述观点可以看出,任务驱动教学是一种非常成功的教学方式,尤其是在高职PLC技术教学中发挥极其重要的作用,促进了高职PLC技术教学效率的提高。文章针对如何将任务驱动教学法运用到PLC技术教学进行了深入的探讨,并提出相关具有建设性的意见,进一步促进高职PLC技术教学效率的提升。

参考文献:

[1]叶春梅.高职实训任务驱动教学法探索与实践[J].大学教育,2012(01).

[2]郭薇.任务驱动教学法在高职多媒体技术教学中的探索与实践[J].科技创新导报,2012(24).

[3]闫姝.项目教学法在高职PLC课程中的运用[J].科技资讯,2012(31).

[4]张金红,李兰忖.任务驱动教学法在PLC顺序控制指令教学中的应用[J].河北企业,2014(05).

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