plc技术范文

plc技术范文第1篇

关键词:

PLC;电气控制;可编程

中图分类号:TP

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)16-0329-01

0 引言

PLC(Programmable Logic Controller)是一种采用微电脑技术的工业控制装置,1980年才在国外工业界得此命名。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能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及其有关的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。本文对其特点,应用及前景作了较详细介绍。

1 PLC的特点

PLC的诞生给工业控制带来革命性的飞跃,与传统的继电器控制相比有着突出的特点:

1.1 PLC灵活性、通用性强

继电器控制系统如果工艺要求稍有变化,控制电路必须随之作相应的变动,所有布线和控制柜极有可能重新设计,耗时且费力。

1.2 系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑,极大地减少了控制设备的外部接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,并且方便维护。

1.3 配套齐全,功能完善,适用性强

PLC模块丰富且灵活性好,采用模块化硬件结构及软件设计,并形成大、中、小系列产品,使PLC不仅适应大小不同、功能繁复的系统控制要求。用户可以根据需要灵活组合成各种规模和要求的控制系统。

1.5 可靠性高,抗干扰能力强

继电器控制系统中,由于器件的老化、脱焊、触点的抖动以及触点电弧等现象是不可避免的,大大降低了系统的可靠性。而在PLC控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作。

2 PLC的应用领域

由于PLC的自身特点和优势,在工业控制中得到了广泛的应用,如:机械、冶金、化工、电力、运输和建筑等众多领域,它的应用范围大致介于继电器控制装置与工业过程控制计算机之间,适用于控制功能要求比较复杂和输入、输出点数较多的场合。其中包括(1)模拟量的控制,即在生产过程中实现A/D及D/A转换,这一功能大部分厂家生产的PLC已经得以实现;(2)开关量的逻辑控制,它包括顺序逻辑控制、动作逻辑控制、定时逻辑控制、计数逻辑控制和组合逻辑控制等;(3)脉冲量运动控制,即控制对象做空间或者平面运动;(4)过程控制,即对生产过程中的流量、温度,压力等实现控制;(5)数据处理和信息控制,即PLC应当具有数学运算,数据的传输、转换、排序等功能。

3 PLC的发展状况

1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一台编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了。

世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。

20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,此时的计算机技术已经开始全面引入可编程控制器中。PLC具有了超小型体积、更高的运算速度、更可靠的工业抗干扰设计、PID功能、模拟量运算及极高的性价比。

20世纪80年代初,PLC在一些先进工业国家中获得广泛应用。这个时期PLC发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。此阶段的另外一个特点是世界上生产PLC的国家逐渐增多,产量也持续上升。这标志着PLC技术已步入成熟阶段。

20世纪末期,PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期主要发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,出现了特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等控制场合;从产品的配套能力上来说,生产出了各种通信单元、人机界面单元,这些使得应用PLC的工业控制设备的配套更加容易。目前,PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。

4 PLC未来展望

PLC技术具有众多其他控制器无法比拟的优点,在21世纪,PLC会有更大的发展。

从技术上看,飞速进步的计算机技术取得的新成果会更多地应用于PLC的设计和制造上,并且软PLC技术已经出现,这也将是PLC技术的一个飞跃;从产品规模上看,超小型及超大型将是今后的发展方向;从产品的配套性上看,产品的规格更齐全、品种会更丰富,完备的通信设备、完美的人机界面会更好地适应各种工业控制场合的需求;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是今后PLC技术的主要发展方向。随着计算机网络的飞速发展,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

参考文献

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[3]Y.Tabata.Using moicro PLCs.Instruments and control,system,No.3,1996:19-22.

plc技术范文第2篇

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Pro?鄄grammableController(PC)。

个人计算机(简称PC)发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Pro?鄄grammableLogicController(PLC)，现在，仍常常将PLC简称PC。PLC的概念有许多种。国际电工委员会(IEC)对PLC的定义是：可编程控制器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。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

上世纪80～90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30％~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

2PLC的构成

从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

3CPU的构成

CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

4I/O模块

PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI)，开关量输出(DO)，模拟量输入(AI)，模拟量输出(AO)等模块。

开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。

摘要在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一概述。

关键词自动化控制PLC技术CPU

在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一概述。nlang="EN-US">I/O分类如下：

开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量：按信号类型分，有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。

5电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源(220VAC或110VAC)，直流电源(常用的为24VAC)。

6底板或机架

大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

7PLC系统的其他设备

(1)编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。

(2)人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。

(3)输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。

8PLC的通信联网

依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出“网络就是控制器”的观点说法。

PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。

PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。

对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。

9新的PLC产品不断出现

HOLLiAS-PLC是和利时公司和利时公司PLC产品的一个系列产品，是和利时公司集多年来在自动化产品开发领域的成功经验，引进国外先进技术推出的适应离散过程控制系统的可编程控制器。其总体设计汲取了当今科技发展的最新成果，在网络通讯技术、I/O信号处理技术、CPU实时操作系统技术、人机界面技术等方面结合国际先进技术进行了独特的设计，硬件生产全部在德国完成。HOLLiAS-PLC是目前国内工业控制市场上性能价格比高、支持多种通讯方式、扩展灵活的PLC系统，是低成本自动化解决方案的首选控制产品。

HOLLiAS-PLC的单CPU控制能力达到DI/O:1024点，AI/O:256点，编程语言采用符合IEC61131-3标准的STEP7，内部集成了丰富的功能算法和指令集。CPU运行速度达到或超过国外同等规模的PLC系统，独特的设计使得I/O模块的功能得到扩展，减少用户的备件储存量(详见以下说明)。除逻辑控制功能外，还可以完成回路控制、运动控制等高级算法。

新一代S7－400PLC．西门子隆重推出新一代SIMATICS7－400可编程控制器是一次重要的CPU硬件平台升级，在以下几方面进行了重要革新：处理速度显著提高：CPU处理速度比同型号整体提高3～70倍，417型CPU最快高达0.03us="EN-US">/位指令。执行复杂数学运算的速度最高提高到原来的70倍。CPU的资源裕量显著增加：工作内存加倍，最高达20MBS7定时器和计数器个数提高8倍，达到2048个。CPU通信性能显著增强由于等时模式工作中循环周期更短，现场级通讯连接性能有了显著提高，特别是与驱动装置的通讯能力进一步增强数据传输速率加倍，垂直集成通讯及PLC-PLC的通信响应时间缩短一半。硬件冗余CPU同步速率更快，同步光缆最高可达10公里。

plc技术范文第3篇

关键词：软PLC 控制技术 数控领域

中图分类号：TM57 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（a）-0003-02

由于受市场的需求所致，厂商在生产产品的过程之中，尽量将产品达到高质量、低成本、多规格并且品种较多的要求。对于科技较为发达的今天，老式的继电器已经不能符合社会发展的需要，这种现象的发生，就迫使人们在此基础之上，不断地去寻找符合社会发展的控制装置。世界上的第一台PLC诞生于1969年，其是由美国的数字设备公司所生产出来，并在美国的汽车自动装配之中得到了应用，此应用获得了较大的成功，因此，便推动了软PLC技术的发展。

1 PLC的含义

国际上对PLC有着这样的定义：“PLC主要是一种数字式的电子系统，其主要是基于工业环境设计出来的。PLC所采用的存储器是可编程的，程序主要存储在其内部，所能执行的命令有很多，例如：逻辑运算、算数运算、定时、顺序控制以及计数等等，并且可以通过使用模拟式或者是数字式的手段对其进行操作，逐步控制各种机械运作和生产。PLC及其相关的外部设备，都是使用容易扩展、可编程和一个整体的原则进行设计的。”从以上定义之中不难看出，PLC可以完成较多的指令，其中最平常的便是完成指令执行和程序的存储，同时也可以对信息进行相关的处理，进而将输入信号逐步转换成为输出信号[1]。

2 软PLC技术的使用特点

2.1 通用性强并且体积小

由于软PLC产品具有模块化和系统化的优势，并且具有品种较为齐全的特点，使用户在使用的过程之中方便选用。当需要对控制程序修改时，可以不改变原来硬件的状态，可直接对程序进行修改，这种较强的适用能力是用户首选的软件。由于软PLC主要应用在工业控制之中，其受到社会发展的影响，逐步将PLC设计成为结构紧凑、质量小并且功耗较低的产品，并且其在工作的过程之中不会受到环境的影响而停止工作。因此，PLC在具体的使用过程之中能够实现一体化控制设备理想的目标[2]。

2.2 使用方便并且易于安装

采用PLC对系统进行控制较为方便。站在硬件的角度上来说，PLC具有较高的集成度，其在制作的过程之中已经将各种模块做到了规格化和系列化，在使用的过程之中较为灵活，并且方便；站在软件的角度上讲，PLC在使用的过程之中，主要是用程序对逻辑器件进行控制，同时其也可以用程序代替硬件之中的连线，使用程度接线的方法相对来说要比硬件接线容易的多，并且也比较方便。PLC之中的软件功能能够有效地将继电器之中的各种部件替代，并且也在很大程度上减少了接线的时间，大大减少了生产的工作量[3]。不部分的PLC用户可以在实验室之中对其进行模拟调试，在实验室之中调试好，再将PLC应用到实际的生产之中。在维修方面，PLC发生故障的几率较小，并且其在生产期间，就将诊断功能进行了完善，一旦其发生故障，将会自动提供信息，并且能够查明真正的原因，进而排除故障，因此其维修比较方便。

2.3 功能较强

PLC主要有数据处理、逻辑运算、数值计算、数模转换和模数转换、计数、计时以及控制顺序等功能。由于其功能较强大，可以对模拟量和开关量进行控制，PLC技术不仅可以控制生产设备，在必要时其还可以对生产线进行控制，同时其还具有一定的通讯功能，实现远程操控的功能。这种功能在很大程度上减少了人力和物力[4]。

2.4 可靠性高

在工业生产的过程之中，对电气设备有着较高的要求，尤其是可靠性，所以，工业厂商在选择使用电气控制设备时着重选择具有抗干扰能力的设备，这种设备能够在恶劣的环境之中进行工作，并且其可靠性需要得到保障。而PLC恰好拥有这种性能，PLC在生产的过程之中，采用了一些使可靠性得到提高的策略，使PLC在工作的过程之中无故障率逐步提高，其无故障率平均能超过上万个小时，对于其他优质的PLC产品，无故障率能超过几十万个小时[5]。

2.5 编程方法简单

PLC在出售的过程之中，配备着较容易懂得梯形图语言，并且该语言与继电器的原理图较为相近，同时其变成的方式和继电器也较为相似，因此用户在使用的过程之中就逐渐变得得心应手，使用起来不会存在陌生的感觉，PLC在实际的生产过程之中，可以更好的为工厂谋取一定的利益。

3 软PLC技术发展的制约因素以及技术优势

3.1 发展制约因素

尽管软PLC在发展的过程之中有着较多的优势并且有着较大的发展潜力，但是在实际的应用过程之中，在实现方面仍然存在着一部分的问题。其中实时性的问题，是其在发展的过程之中首要考虑的问题，这种实时性的问题主要是以PC为主要的控制基础，Windows NT是软PLC在使用过程之中首选的操作系统，但是这种系统并不是的硬实时系统[6]。传统的PLC具有硬实时的优势，正因为其有着这种优势，致使其在操作的过程之中有着较为快速的反映。而如果要使Windows NT具有一定的硬实时性，就必须对其操作系统进行修改和扩展，使PC对人物的控制具有一定的优先性，不能因为其他操作而对硬实时性产生干扰。就现在的科技状况而言，我们能够将一些具有实时性的操作加入到NT的操作系统之中，通过将硬实时操作系统与NT的结合方式，使Windows NT具有其不具备的硬实时性能。

3.2 技术优势

软PLC的发展逐渐弥补了传统PLC之中存在的性能低和兼容性差的缺陷，具有较多的优势，主要在以下几个方面之中体现：第一、软PLC的结构具有开放式的优势，用户在使用的过程之中可以随意对其进行修改，逐步使其呈现出客户满意的状态。第二、改变了传统的固定的指令集，在实际的工业应用之中对指令集有着较高的要求，因此，需要将其指令集进行修改，软PLC具有自定义的指令集，并且其指令集有着较为丰富的资源，用户在使用的过程之中可以对其进行更改，将符合工业生产的指令集挖掘出来。第三、软PLC的性价比在一定程度上得到了提高，由于国家技术的逐步发展，电子市场之中的竞争也逐步加剧，这种现象的发生将在很大程度上使软PLC技术的性价比升高[7]。第四、由于传统的PLC生产仅仅局限在几家厂商之中，这种状况的发生有着是私有性的意味，其所生产出来的产品与现代的计算机有着过多的不相容的现象，常常会出现计算机与PLC不在同一个网络连接之中。而现在所制造的软PLC在实际的应用中，不仅可以将其加入到私有的网络之中，还可以将其与许多的计算机技术相融合，对技术更好的控制。

4 软PLC技术的应用控制方案的实现策略

由于PLC运行的硬件平台有着一定的差异，其在应用控制过程之中主要可以从以下两种方案进行：第一、基于EPC或者是IPC的控制方案。在这种方案之中，系统不仅可以采用Windows NT的软件操作平台，还可以使用Linux以及Windows CE等软件操作平台，工业控制现场的模式主要采用的是I/O模块，采集而来的信号可以通过PLC运行系统进行相关的处理，软PLC开发系统之中的编写程序，也可以在PLC之中进行翻译和执行，最后将所执行过的数据和信息进行整理，传输在本地控制系统之中，进而将控制的过程和方案传输到本地之中[8]。第二、基于智能控制器和嵌入式控制器的控制方案。嵌入式控制器的实质便是一个较小的计算机操作系统，这种操作系统是没有显示器的，并且其主要的操作系统是嵌入式操作系统，例如上文之中所提到的Windows CE。在这种控制方案中，软PLC可以有效地进入到Windows CE的操作系统之中，对系统进行相应的修改，通过使用TCP或者是IP的协议，将所需要的资源下载到控制器之中，进而完成相应的控制功能。

5 结语

软PLC技术在使用的过程之中，要比传统的PLC技术更加具有灵活性和可塑性，并且在价格方面也占有较大的优势，这种技术的出现，对工厂而言具有着重要的意义，不仅简化工厂之中的自动化的机制结构，还有效地将人机界面、通信以及各种应用融合成为了一体，进而应用到硬件平台之中。在今后的发展过程中，PLC将会得到更好的发展，逐步成为现场总线技术之中的较大的亮点。

参考文献

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plc技术范文第4篇

关键词：PLC技术；应用；工业控制

现代工业生产中，通过人力进行设备的操作已经无法适应现代生产的质量要求，无论在铲平的质量还是系统的控制水平上，手动操面对现代化的高要求已经越来越力不从心。而在电气控制领域中，PLC以其强大的性能和优点成为了国内外采用的最普遍的控制技术。尤其在一些生产环境恶劣额的领域中，该技术能够在恶劣的环境中仍旧保持稳定可靠的工作性能，并且对于外界的干扰抗性较高，因此受到了追捧。PLC技术集中了传统生产过程中控制、仪表以及电气于一体，能够根据控制系统实际的要求以及规模进行灵活的组成，从而满足工业化生产中的不同需求。从本质上讲PLC为工业控制而生，无论是结构还是体积都具有极大的优势，是目前机电一体化中控制设备的理想选择。微电子技术是PLC控制系统的发展基础，随着电子技术的发挥在那PLC的成本也越来越低，但是功能上却更加的强大。国际工业领域中PLC已经成为了控制系统的标准配置，在所有工业企业中都会看见PLC系统的身影，可以说，PLC系统已经成为了当前工业自动化的支柱。

1 技术特点

1.1 可靠

工业生产中由于生产环境相对于通用计算机工作环境而言相对，因此PLC系统必须具备较强的干扰抗性，且能够稳定的在恶劣环境中平稳运行，例如高湿高温以及电气干扰强等环境下，PLC系统仍旧可以长期稳定运行。

1.2 方便

（1） 便捷的操作：针对PLC系统而言，其操作的方便性主要体现在程序的更改以及输入等操作的便捷上。PLC程序的编辑通常都会采用编程器，并且直接根据需要顺序寻找继电器编号、接点号以及地址编号便可以进行更改。

（2） 方便的编程：在PLC的程序设计中可以选择不同的控制设计语言。

（3） 维修简单：若系统出现故障，则通过使用系统的自我诊断便可以判断系统的故障出自软件还是硬件，根据相关的故障信号指示灯以及代码，维修人员能够快速的寻找到故障产生的部位，或者通过显示屏显示的信息或者编程器现实的信息，对故障进行定位，节省了维修的时间，提高了维修的效率。

1.3 灵活

（1）编程方面：在PLC的编程中可供选择的编程语言多种多样，只需要其中一种便能够完成系统的编程。

（2）扩展方面：根据应用规模的发展PLC会适应这种发展状态，从而对输入卡件、输出卡件的点数进行增加，从而使得单元容量以及功能得以扩展，此外容量的扩大功能的增强也可以通过多台PLC之间的连接予以实现。

（3）操作方面：该种特性可以大大降低设计工作量，并对安装施工以及编程的工作量予以降低，具有较为灵活的操作特点，便于对系统进行管理控制。

1.4 机电一体化

PLC的产生本身就具有针对性，是为工业控制而生，因而在体积上更小，并且功能越来越强大，拥有较强的干扰抗性，有机联合了电气部件同机械部件，并综合了计算机以及电子仪表。

2 实际应用中存在的问题

2.1 工作环境

（1） 温度。系统的工作环境温度应当大于零度小于55摄氏度，并且避免同发热严重的器件相邻，保证具有足够的通风散热空间。

（2） 湿度。以控制系统的绝缘性保护为目的应当保证系统工作环境湿度小于85%。

（3） 震动。应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10～55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。

（4） 空气。避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。

（5） 电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。

2.2 控制系统中干扰及其来源

（1） 干扰源及一般分类。影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

（2） 干扰来源分析

a. 强电干扰：电网供电是PLC系统的电源来源，由于电网会覆盖在较广的范围中，因而会在磁场的作用下在电路中产生感应电压。

b. 柜内干扰：若控制柜中布线较乱则容易在PLC系统中产生干扰，另外负载的大电感性以及高压电器也同样会产生干扰。

c. 信号线引入：各类同PLC控制系统进行信号传输的数据线，除了能够对信息进行有效传输外，还会有外界的干扰信号对线路进行侵袭。干扰产生主要有两种：一种是通过变送器的电源或者仪表电源产生的电网干扰，这些往往不受到重视；另一种是受到空间环境中的电磁辐射而出现的感应干扰，即外部感应干扰，这种干扰往往会造成较为严重的后果，引发I/O信号异常或者测量精度的下降，甚至会损伤元器件。

d. 来自接地系统混乱时的干扰：正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。

e. 内部干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，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。

3 结束语

干扰是PLC系统中相对较为复杂的难题，在进行抗干扰设计中需要综合的对各种影响因素予以考虑，如此才能有效的消除干扰对控制系统的不利影响，才能保证控制系统能够稳定运行，并且随着PLC技术不断的成熟，其可应用领域更加的广阔，如何才能够使得PLC控制系统在工业领域中发挥最大的价值是新时期研究的重要课题，但是不得不承认，PLC技术的发展潜力巨大，并且随着技术的完善其铲平种类将会更多，规格也会更加齐全，作为目前通用网络以及自动化网络的核心组成，其在工业中的发展前景也更为广阔。

参考文献

[1]马彪.基于PLC技术的电气自动化分析[J].科技风，2012.

[2]陈镜波.PLC技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2013.

plc技术范文第5篇

关键词：PLC；特点；应用；发展趋势

引言

现代社会要求生产厂商能对市场的需求做出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。老式的继电器控制系统已无法满足这一要求，迫使人们去寻找一种新的控制装置。1969年美国数字设备公司研制出了世界上第1台PLC，并在美国通用汽车公司的汽车自动装配线上首次使用，获得成功。从此这项新技术便迅速发展起来。

1 PLC的定义

国际电工技术委员会明确了PLC的定义：“PLC是一种数字式电子系统，专门为工业环境应用设计。PLC采用可编程的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能的面向用户的指令，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及其相关外部设备，都应按照易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。”从该定义可以看出，PLC可完成程序存储和指令执行，进行信息的处理，从而实现从输入信号到输出信号的变换。

2 PLC的工作原理为

2.1 输入采样阶段

通过扫描完成输入状态及数据的读入，并将其保存在I/O映象区对应的单元；结束输入采样进入用户程序执行及输出刷新阶段，由于I/O映象区中对应单元的状态及数据不会随着输入状态及数据的变化而变化，所以，在输入脉冲信号的情况下，为确保顺利将输入读入，必须保证此时的信号宽度大于扫描周期。

2.2 用户程序执行阶段

PLC在本阶段会对用户程序进行从上到下的扫描。对于梯形图，首先扫描位于左边的控制线路，之后依照从左到右、从上到下的顺序开展控制线路的逻辑运算，并以运算结果为依据，对逻辑线圈在系统RAM存储区中的对应位状态或者是输出线圈在I/O映象区中的对应位状态进行刷新，并对是否要执行梯形图指示的功能指令做出判断。

2.3 输出刷新阶段

在完成用户程序扫描之后便进入该阶段，此时，中央处理器以I/O映象区中对应的状态以及数据为主要依据，对全部输出锁存电路进行刷新，之后借助输出电路驱动对应的外设，从一定意义上讲，此时才可以称得上是PLC真正的输出。

3 PLC的主要使用特点

3.1 通用性强、使用方便

由于PLC产品的系列化和模块化，PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。当控制对象的硬件配置确定以后，可通过修改用户程序，方便快速地适应应用条件的变化。

采用PLC实现对系统进行控制非常方便。在硬件方面，PLC的硬件系统高度集成化，己集成为系列化与规格化的各种模块，使用起来非常方便。在软件方面，PLC采用程序来建立控制逻辑，用程序来代替硬件接线，编制程序比硬件接线要方便得多。

3.2 可靠性高

工业生产对电气控制设备可靠性的要求非常高，应当具有很强的抗干扰能力，能够在很恶劣的环境下长期连续可靠地工作，平均无故障时间长，故障修复时间短。而PLC是专为工业控制设计的，能够适应工业现场的恶劣环境。在PLC的设计和制造过程中，采取了一系列提高可靠性的措施，使PLC的平均无故障时间可达数万小时，有些优质品牌的产品更高达几十万小时。

3.3 功能性强

PLC具有逻辑运算、计时、计数、顺序控制、A/D和D/A转换、数值运算、数据处理等功能。因此，它可对开关量进行控制，也可对模拟量进行控制，既可控制一台生产设备，也可控制一条生产线。PLC还具有通讯功能，可与上位计算机构成分布式控制系统，实现遥控功能。

3.4 编程方法简单

PLC配备有易于接受和掌握的梯形图语言，该语言编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近，因此编程方法简单，易于掌握。

4 PLC的应用领域

在一些发达国家，PLC已经广泛应用于各行各业。随着PLC性价比的不断提高，一些过去使用专用计算机的场合，也转向使用PLC。

4.1 运动控制

PLC可用于对直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器与执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。世界上各主要PLC厂家生产的PLC几乎都有运动控制功能。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械。

4.2 开关量的逻辑控制

这是PLC最基本最广泛的应用领域。PLC取代继电器控制系统，实现逻辑控制。例如：机床电气控制，运输带、包装机械的控制，注塑机的控制，化工系统中各种泵和电磁阀的控制，冶金企业的高炉上料系统的控制，汽车配装线、家电的生产线控制等各方面。

4.3 闭环过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块实现模拟量与数字量之间的A/D，D/A转换，并对模拟量进行闭环PID控制，可用PID子程序来实现，也可使用专用的PID模块。PLC的模拟量控制功能已经广泛应用于塑料挤压成型机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，还广泛地应用于轻工、机械、冶金、电力等行业。

4.4 网络通信与远程控制

网络通信与远程控制是指对系统的远程部分的行为及其效果实施检测与控制。PLC有多种通信接口，有很强的联网和通信的能力，并不断有新的联网的模块与结构推出。所以，PLC远程控制是很方便的。PLC的通信包括主机与远程1/0之间的通信，多台PLC之间的通信，PLC与其它智能设备，例如计算机、变频器或数据处理装置等之间的通信。PLC与其它智能控制设备一起，可以组成集中管理，分散控制式的分布式控制系统。

4.5 数据处理

PLC具有数学运算，数据传送，数据转换，排序，查表，位操作等功能，可以完成数据的采集，分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸，冶金，食品工业中的一些大型控制系统。

5 发展趋势

设备自动化今后将主要朝着分布式、信息化以及开放式方向发展。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力，与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。在新的时代，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面完备的通信设备成熟的现场总线通信能力会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在我国的电气自动化建设中发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]陈洁，现代PLC控制技术与发展[J].精密制造与自动化，2004（4）.

[2]史殿义，刘吉东.PLC的现状及发展分析[J].计算机与网络，2004（22）.

[3]胡涛，苏建良，石剑锋.PLC技术与应用及其发展分析[J].机床与液压，2005（12）.

plc技术范文第6篇

【关键词】PLC；编程技术；梯形图；指令

一、可编程控制器PLC的特点及其发展历程

PLC编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为待定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，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。包括输入中央处理器模块、输出模块、通讯模块等，输入模块就好比人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等，收集外部信息的感官．工业过程中输入模块就是不停的采集一些需要的状态各种物理信号、位置型号等．称之为收集系统条件信号。CPU内是保存着我们写的完成特殊任务的程序，一直不停地循环运行，运行程序中就包含输入模块的信号作为条件，而以这些条件结合程序就会有结果出来，这些结果就会通过输出模块输出信号控制现场的设备动作，或者在上位机画面上显示数据等。由于可编程控制器可靠性高、控制能力强，可以方便灵活地改变生产程序，所以在工业自动化控制中有出较大的优越性从控制功能上看．可编程序控制器的发展经历了四个阶段第一阶段：从第一台可编程序控制器问世到20世纪70年代中期，是其初创阶段。这一阶段的产品主要用于计时、计数运算和逻辑运算，CPU是由中小规模的数字集成电路组成的，其控制功能较简单；第二阶段：从20世纪70年代中期到末期，是其扩展阶段。产品的主要控制功能在这个阶段得到了较大的发展．一是从可编程序控制器发展而来的控制器，主要功能除了逻辑运算以外还扩展了其他运算功能，二是从模拟仪表发展而来的控制器，其在模拟运算的主要功能外还扩展了逻辑运算功能，因此，前者被称为可编程序逻辑控制器(PLC)，后者被称为单回路或多回路控制器。这一阶段的产品有西门子公司的SYMATICS3系列，富士电机公司的sC系列等产品；第三阶段：从2O世纪70年代末期到8O年代中期，这个阶段是PLC通信功能实现阶段，与计算机通信的发展相联系，PLC初步形成了分布式的通信网络体系，但是由于制造企业各自为政，通信系统自成系统，各产品的互相通信还是较困难；第四阶段：自20世纪80年代中期以后．是PLC的开放阶段。由于提出了开放系统，PLC得到了较大发展。通信系统开放后，各制造企业的产品可以自由通信，通信协议标准化使用户得到了好处，因此，产品规模不断增大，通信功能不断完善，大中型的产品多数有CRT屏幕的显示功能，通信功能的改善也使产品的扩展变得更加方便，此外，在这一阶段还采用了标准的软件系统，增加了高级编程语言等，这一阶段的产品有AB公司的PLC-5、西门子公司的SYMATICS5和S7系列等。

二、单按钮控制起停技术巧设

在PLC控制系统设计中，常常碰到负载的起动与停止控制，通常的做法是采用两只按钮作为外部起动与停止控制的输入器件，在PLC中与两只按钮相对应的输入点数也有两个，PLC的外部接线如图2-1所示，按钮SB1（X0）作为起动控制，按钮SB2（X1）作为停止控制，这样虽然可以达到控制目的，但需要的按钮和连接导线较多，PLC的输入点数也较多。但在实际工作中，可以充分利用PLC内部多功能化的特点，采用单个按钮控制负载的起动与停止，进行改进后的PLC外部接线如图2-2所示，用SB替代SB1和SB2的功能，用X0替代X0和X1的功能，电路的实际接线就大大简化，这样做不仅节省了硬件成本，而且还大大减少了由于按钮多而可能引起的故障.使电路更加经济合理、安全可靠，控制方便简单，具有很高的实用价值。笔者根据实际的工作经验和研究成果，以松下电工FP0系列PLC为例介绍几种单按钮起停控制的PLC编程技术。

1.采用上升沿微分指令的编程技术

采用上升沿微分指令编程的梯形图程序，如图2-3所示，控制过程如下：

当第一次按下SB时，X0接通，使R0的线圈接通一个扫描周期，其常开触点闭合，Y0的线圈接通并自锁，启动外部负载工作运行；同时，Y0的对常开触点闭合，为R1的线圈接通做准备；当第2次按下按钮SB时，X0接通，R0再次接通一个扫描周期，R1的线圈被接通，R1的常闭触点分断，Y0的线圈断开，外部负载停止工作。反复按下SB，将会重复上述控制过程。

2.采用置位/复位指令的编程技术

采用置位/复位指令编程的梯形图程序，如图2-4所示，控制过程如下：

当按下SB时，X0接通，R0的线圈接通一个扫描周期，其常开触点闭合，R2置位（闭合）且保持，R2的一对常开触点闭合，Y0的线圈接通，启动外部负载工作运行；同时，R2的另一对常开接点闭合，为R1的线圈接通做准备；当再次按下SB时，X0接通，使R0的线圈再次接通一个扫描周期，R1的线圈接通，R1的常开接点闭合，R2复位（断开）且保持，Y0的线圈断开，外部负载停止工作运行。之后依次按下SB的工作情形与上述相同。

3.采用计数器指令的编程技术

采用计数器指令编程的梯形图程序，如图2-5所示，控制过程如下：

第一次按下SB时，X0接通一个扫描周期，CT100计数1次，Y0的线圈接通并自锁；第二次按下SB时，X0再次接通一个扫描周期，CT100再计数1次，累计计数2次，则C100常闭触点断开，Y0的线圈断开，且C100常开触点闭合使CT100复位，为下一次计数作好准备。然后又开始新一轮的循环。

4.采用定时器指令的编程技术

采用定时器指令编程的梯形图程序如图2-6所示。控制过程如下：

定时器TMR0的设定值为1，定时时间为0.01s(设定值值尽可能小，以防止启动后出现异常情况时，便于立即停车）。当按下SB时，X0接通一个扫描周期，Y0的线圈被置位接通。Y0的常开触点使定时器TMR0定时0.01s后启动，其常闭触点断开，而常开触点闭合，为Y0的复位做准备；当再次按下SB时，X0又接通一个扫描周期，由于X0和TMR0的常开触点都接通，Y0复位，Y0的线圈断开。如此循环往复。

5.采用保持指令的编程技术

采用保持指令编程的梯形图程序，如图2-7所示，控制过程如下：

当按下SB时，X0接通，R0的线圈接通一个扫描周期，置位触发信号R0的常开触点闭合，使KP置位，Y0的线圈接通，Y0的常开触点闭合，为R1接通做准备；当再次按下SB时，X0接通，R0的线圈再次接通一个扫描周期，R1的线圈也接通一个扫描周期，复位信号R1的常开触点闭合，使KP复位，Y0的线圈断开。每按下SB一次，Y0的状态反转一次。

6.采用移位寄存器指令的编程技术

采用移位寄存器指令编程的梯形图程序，如图2-8所示，控制过程如下：

图中是对WR0进行左移1位的操作，移入的数据是0还是1由R0的状态决定，移位触发信号为X0，复位信号R1的常开触点。第1次按下SB时，X0接通，由于起初R0(WR的0位)的常闭触点闭合，向移位寄存器SR WR0端输入信号，1被移入R0，R0的常开触点闭合，Y0的线圈接通，同时，R0的常闭触点断开；第2次按下SB时，X0接通，向左移位寄存器SR WR0端输入信号，SR WR0左移一位，1被移入R1，由于R0的常闭触点断开，0被移入R0，R0复位，Y0的线圈断开，R1的常开触点闭合，WR0的16位继电器状态全部为0，此时，电路恢复最初状态，为下次起动做准备。

7.采用主控MC/MCE指令的编程技术

采用主控指令编程的梯形图程序，如图2-9所示，控制过程如下：

当按下SB时，X0接通，进入MC，MCE指令程序，由于Y0常闭触点初始闭合，R0的线圈接通并自锁，R0常闭触点分断对R1的线圈互锁，R0常开触点闭合，Y0的线圈接通并自锁，松开SB后，结束执行MC，MCE之间指令程序，R0复位；当再次按下SB时，X0接通，又重新进入MC，MCE指令程序，由于Y0的线圈已接通，R0线圈通路已被Y0的常闭触点分断，R0的线圈不再接通，R1的线圈通路则被Y0常开触点闭合而接通并自锁，R1的常闭触点分断，其一对触点使Y0的线圈断开，另一对触点则对R0的线圈互锁，不会因为Y0的常闭触点复位后导致R0和Y0的线圈再接通的错乱控制现象。松开SB后，结束执行MC，MCE之间指令程序，R1复位。之后依次按下SB的控制过程与上述的相同。

8.采用基本比较指令的编程技术

采用基本比较指令编程的梯形图程序，如图2-10所示，控制过程如下：

当按下SB时，X0接通触发CT100计数1次，经过值减1，此时，经过值寄存器EV100=K1，使Y0的线圈接通；当再次按下SB时，X0接通触发CT100再计数1次，累计计数2次，经过值再减1，此时，经过值寄存器EV100=K0，使Y0的线圈断开，与此同时，CT100的常开触点C100闭合触发CT100，使CT100复位。反复按下SB，将会重复上述控制过程。

9.采用高级指令的编程技术

采用高级指令指令编程的梯形图程序，如图2-11所示，控制过程如下：

高级指令，可以方便的实现数据传输、算术运算、比较、变换、移位、位控制等各种功能。熟悉并在实际中合理的应用合适的高级指令，可以大大简化程序，采用高级指令F132(BTI)使WY0的0位即Y0在X0的每次上升沿变反，即可实现控制要求。

三、结束语

由于PLC具有丰富的指令集，编程十分简单灵活，同样的控制要求可以选用不同的指令进行编程，编程人员需要在实践中不断摸索和提高自己的编程技巧，才能充分发挥PLC的优势，实现各种控制要求。

参考文献

[1]李红卫.PLC技术的发展趋势[J].机械与电子,2011(23).

[2]林海波.PLC编程技术探讨[J].长春工程学院学报,2001(2).

[3]李向东.可编程序控制器[M].北京:机械工业出版社,2007.

[4]史先涛.PLC编程与应用技术[M].北京:高等教育出版社,2008.

plc技术范文第7篇

抗干扰措施硬件方面采取了屏蔽、隔离、滤波、联锁、诊断电路等措施。软件方面采取了故障诊断、信息的保护和恢复、软件诊断CPU故障、使用标准化软件程序，以及智能I/O接口诊断等措施。在环境比较恶劣时，为了使由PLC组成的控制系统安全可靠地工作，对电磁干扰的抑制问题必须足够的重视。下面，我们就简要介绍主要的抗干扰措施。

一、抑制干扰源措施

对PLC来说，电磁干扰源主要有供电电源干扰、断开感性负载时产生的脉冲干扰、晶闸管整流装置等产生的高频干扰以及静电放电干扰等。

1.抗供电电源干扰的措施

1.1加滤波器

用于PLC系统的电源滤波器是以电源频率为通带的低涌滤波器。

1.2加隔离变压器

隔离变压器有别于普通的电源变压器，一般有恒压变压器和切断噪声变压器两种。

恒压变压器采用一个磁分路的铁芯使一次、二次间的漏感增加，这样由漏感产生的与输入电压相反的电动势可补偿输入电压的变化，使其具有较好的稳压性能，且此磁分路可用来减少分布电容，切断噪声。变压器的一次、二次绕组不能重叠在一起缠绕，它们通过铁芯发生关联，它的结构、铁芯材料、形状及线圈位置都比较特殊，是绕组和变压器整体都有屏蔽的多屏变压器。

1.3加浪涌吸收装置

在使用浪涌吸收器时应当注意，浪涌吸收器的耐压值应该在PLC标准规定范围内。

2.抗断开感性负载时产生的脉冲干扰措施

2.1继电器输出型PLC控制电感负载（如继电器、电磁阀等）时，其负载电源为直流，则可通过在负载两端并联续流二极管，RC串联支路、二极管加RC环节、电阻或二极管加稳压管的方法抑制噪声；若负载电源为交流，则可在负载两端并联RC串联支路、压敏电阻、可变电阻、硒整流片、两个对接的稳压管等。

2.2晶体管输出型PLC控制感性负载时，可通过在负载两端并联续流二极管、或二极管加稳压管的方法抑制负载断开时的脉冲干扰。

2.3双向可控硅输出型PLC控制感性负载时，可在负载两端并联RC滤波支路、硒整流片、两个对接的稳压管等。

3.抗整流器干扰的措施

晶闸管换相时会产生相对宽而深的缺口，对电网电压产生干扰；整流电流中含有丰富的高次谐波，也会使电网电压波形发生严重畸变。这些都会对PLC的工作造成干扰，主要抑制措施如下。

3.1在交流电源线间并入固定的LC串联谐振补偿装置，滤去高次谐波，LC参数的配置应满足5次、7次等谐振条件。这种方法的缺点是在整流装置不运行时，容性负载会引起电网电压的升高，应予以注意。

3.2设置线路电抗器，抑制晶闸管换相缺口对电网电压波形的影响。线路电抗器的电感量根据负载电流大小确定。

4.抗静电放电干扰的措施

静电放电噪声是一种脉冲干扰，尽管其能量小，但宽度窄，其瞬间的能量密度极有可能造成PLC的吴动作。其主要抑制措施有：提高电子设备表面的绝缘能力、尽量缩短信号线、加粗设备之间的接地线、采用高导磁材料覆盖信号回路等。

二、切断或衰减干扰耦合途径的措施

切断或衰减干扰耦合途径是PLC控制系统中非常重要的抗干扰措施，抗耦合方式划分主要有以下四种去耦措施。

1.抑制公共阻抗耦合的措施

导线的阻抗通常是耦合阻抗，其大小与导线的铺设有很大关系，电路或系统设计时必须先考虑抗干扰措施。主要有：

1.1尽量缩短公共阻抗部分的导线长度，减小来回线间的距离及采用直线布线方式等，用以减小导线的电感。

1.2采取增大导线截面，减小接触电阻等措施减小导线的电阻。

1.3机柜接地与系统接地分开设置。

1.4采用继电器、光电耦合器、变压器等电隔离器件实现电位隔离。

2.抑制电容性耦合的措施

为了抑制和避免电容性干扰，在设计PLC控制系统时，要求干扰源的电气参数应使电压变化幅度和变化速率尽可能减小；扰系统应尽可能设计成低电阻及高信噪比系统，且其结构应尽量紧促，并彼此在空间上相互隔离。

2.1为减小耦合电容，在配线时，应使导线尽量短些，并尽量避免平行走线；信号线必须与电源线分开敷设；弱电线与强电线分别安排在不同线槽内等。

2.2通过电气屏蔽抑制干扰源的干扰电场的作用。

2.3将耦合电容彼此电气对称平衡地连接，可以抵消耦合的干扰作用。

3.抑制电感性干扰的措施

主要有三种方法。

3.1减小系统各部分之间的互感。主要措施有减小系统各单元耦合部分（主要是电线电缆）的间距、导线尽量短、避免平行走线、采用双绞线以缩小电流回路所围成的面积等。

3.2对干扰对象或干扰源设置磁屏蔽，以抑制干扰电场。主要有静态磁屏蔽和涡流屏蔽等措施。静态磁屏蔽主要用于低频段，屏蔽对象用一个尽可能密闭的铁磁性外壳罩起；涡流屏蔽用在高频段，它是利用非磁性或弱磁性物质中的涡流效应对交变磁场进行屏蔽。

3.3采用结构屏蔽措施：如导线垂直交叉敷设，或采用双绞线结构等，使耦合的干扰信号最小，或彼此抵消。

4.抑制波阻抗耦合的干扰措施

波阻抗耦合分为传导波耦合和辐射波耦合两种形式。对于传导波耦合，可通过强电线与弱电线分开敷设，使用双绞线或同轴电缆等措施加以抑制；对于辐射波干扰，通常采用在干扰源和干扰对象间插入金属屏蔽物的方式来抑制。

三、软件抗干扰措施

所谓软件抗干扰措施就是通过程序设计手段来排除电磁干扰可能造成的PLC误动作。这里仅举几个简单的例子加以说明。

1.触点抖动的消除

对于外部输入设备可能产生的触点抖动，如按钮、继电器、传感器等的输入信号，可通过延时加以消除；对一些可持续一定时间的脉冲干扰，也可以采取这种办法加以消除。

在选择时间设定值时，应使其大于触点抖动间隔时间或干扰脉冲持续时间。

2.可测干扰信号的抑制

对于可通过一定办法测出的短时干扰信号，如大电感负载断开时产生的干扰信号，可通过检测设备将干扰信号产生的时间由接点的方式通知PLC，然后由PLC的JMP/JME指令屏蔽输入信号，即有干扰信号作用这段时间，不采集输入信号。

3.漏扫描检测

在编制应用程序时，可将程序分成若干段，在每段程序的尾部加一个段检查节点。当每次扫描过后，如果各段程序均已被扫描，则给出一个正确信号，继续执行程序指令；如果有某段漏扫描，则发出警告信号并进行预先规定的处理。

4.互锁诊断

继电器、接触器等动合、动断触点，不论其动作与否，总是呈互锁状态，即一对闭合，一对断开。若同时闭合或断开则为故障状态，必须加以妥善处理。

在进行故障诊断时，对可以预测的干扰信号，总可以找到解决的办法。但有些干扰信号造成的故障则很难事先预知，这就要求在软件及硬件设计时，全面考虑系统的抗干扰措施。同时还要考虑到，软件控制的PLC系统中，由于软件与硬件的相互作用，有些故障很难判断出到底是由硬件引起的还是软件引起的，也就是说，在利用软件容错和冗余技术进行抗干扰时，软件和硬件故障必须结合起来考虑。有些硬件故障可以通过软件发现并自动采取修复及补救措施。有时有用硬件来监视软件工作的准确性。把PLC的软、硬件结合起来处理电磁干扰问题，是PLC系统的优越性之一。

plc技术范文第8篇

【关键词】智能公厕；PLC控制技术；自动控制系统

1.引言

目前，武汉公共卫生间便池多采用传统的手按式和水箱式冲洗，照明普遍采用手动开关，经常会因忘记冲水或打扫不及时而造成环境污染，使用起来既不方便又不卫生，也不利于节水节电，更重要的是还需要人工管理。照明和冲水均需人力开关，还会因手的接触而造成不卫生，所以创造一个干净、舒适、卫生的环境，稳定、可靠、方便的感应式冲水器亟待出现。根据最新的节水技术，本文设计了基于PLC控制的全自动公厕系统。

2.系统总体设计

智能型型公厕的基本设计思想是利用PLC控制技术把冲水，清洁，照明等一系列设备进行连接，编程控制实现自动入厕。

2.1进门系统

如果是收费公厕可采用投币式开启，硬币投入的硬币孔中，掉落在检测系统（即电子天平）。电子天平测量的重量少于误差值时自动门打开，可根据情况选择5角或者1元的进行参数设定。如果检测结果不正确时，假币提示灯亮起，退出系统。如果是免费公测，可采用光电开关形式作为自动门开启开关。

2.2冲洗

普通蹲厕人工冲水存在诸多弊端。采用红外被动感应式传感器控制开关进行自动冲水控制。本设计使用最新的泡沫式冲水系统，将常态水和发泡剂经过发泡器处理产生源源不断的水体泡沫，从而使体积超常膨胀，迅速将排泄物封堵包围，每次只需补充少量泡沫液体，然后在重力和的作用下，通过管道进入生化处理池进行杀菌消毒处理。这种发泡式免冲公厕，和传统公厕相比，具有排污量少、节水效果显著、且阻隔了令人不愉快的气味，不招蝇虫等特点。

泡沫在使用过程中要不断被稀释和流失，所以要不断补充，补充开关根据感知泡沫液位高低的特殊泡沫传感器来控制，选定的光电传感器接近开关输出信号都是标准的电压信号，可以直接被PLC检测.使用可靠方便。冲洗的管路控制如图1所示。

2.3泡沫液箱设计

泡沫液箱主要用来存放泡沫液体，根据使用情况适时补充。A1、A2、A3是泡沫液箱内依次向下的液位传感器，当液体浸住液位传感器时，传感器闭合，否则断开。A2、A3为发泡器控制，当液面降低到达A3时，发泡器工作，向液箱内补充泡沫混合液，上升至A2时关闭I0.2发泡器阀门。该系统具有泡沫液箱损坏报警功能。A1为安全限制液位传感器，平时关闭，当液位上升或超过A1时，A1发出信号，停止一切活动并报警显示传感器失灵。

3. 智能式全自动公厕控制流程

手动工作模式：在公厕系统调试阶段和自动运行出现问题时，可以切换到手动工作状态。手动控制在公厕内有手动开关，每个动作按钮开关可控制相应动作完成所需功能，只是工作人员使用。

自动工作模式：通过投币或光电开关监测到入厕的信号，自动门打开，进门后换气扇和照明随即启动。为防止自动门在使用过程中自动打开，打开后外部传感器失灵，使用完后，内部必须通过按钮开关打开。使用者如果立式解手，完成后按钮直接出门，换气扇在关门结束后定时10秒自动关闭。使用者如果是蹲式解手，红外传感器设置于后墙感测发出信号（使用者臀部靠近蹲便器后墙），根据排泄物主要在开始排出，定时20秒后打开I0.3进行第一次冲洗便盆，定时开启I0.3，2秒后关闭，流量控制在约0.1L，便盆表面以防止污物粘附。待解手完毕，传感器感知使用者立起，启动二次冲洗2秒（约0.1L水）。在整个使用流程如图3所示。

4.主要控制部分编程

梯形图程序是采用顺序信号与软元件地址号的图形式编程方法。这种方法用线图符号与触点符号表示顺序电路，因而容易理解程序的内容。

整个PLC程序的基础模块动作主要包括自动冲水，自动照明。该模块的作用就是根据设置模块完成得设置，接受传感器信号触发，完成组合动作。下面将给出自动冲水排污控制和自动冲水清洗控制和自动照明装置的梯形图。

5.结论

本文设计的基于PLC控制的智能全自动公厕，结合最新的泡沫式冲水，实现了环保、节水、全自动操作，特别方便老人及儿童使用，对防止某些接触性传播疾病的发生和流行具有一定的意义。在设计中还可以根据各地具体的使用情况对设定参数进行调整。如果对公厕的外观再加以特色设计，相信这套系统在为人民生活带来方便的同时，也一定会成为城市的一道漂亮的风景，产生很好的社会和经济效益。

参考文献：

[1]王仁祥，王小曼.S7300/400入门与进阶[M].中国电力出版社2009.3.

[2]欧阳国强，杨德良，王英姿. 基于PLC控制的机车整体卫生间气动冲洗系统的设计[J] . 液压与气动， 2011，2.

[3]董淑冷，茅红伟.PLC在自动售货机控制系统中的应用[J]. 上海师范大学学报（自然科学版）.2007年.

plc技术范文第9篇

关键词：钻床；电气控制；PLC；技术改造

作为工业中应用非常广阔的机床产品之一，钻床的应用可以说是无孔不入，在工业生产过程中，钻床可以帮助我们完成非常多的工作。该项目目前主要应用于各种大中型企业，大多行业机床的控制，钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮断面等多种形式的加工。用来加工平面、斜面、槽沟，装上分度头可以钻切直齿齿轮和螺旋面以及螺纹等。

通过PLC改造后的机床设备不仅能提高设备工作的可靠性、提高产品质量、减少故障、降低成本、还可提高工作效率。既利用了原有的设备，又提高了企业的市场竞争力，同时企业用PLC改造投入的成本又相对较低。随着技术不断进步和装备对升级改造的需求，国外的机床改造早已实现了产业化。目前我国机床改造业还远未形成产业、规模化、系统化。企业的技术装备、研究试验手段和信息化水平等方面与国际先进水平尚存在年代性差距。在当前形势下，推进技术改造，对于落实装备制造业调整振兴规划，应对危机，加快结构调整和产业升级转型，增强工业发展后劲都具有重要作用。用PLC技术对传统的继电器-接触器控制的旧机床设备进行PLC的升级改造，在国内尤其是在黑龙江省装备制造业处于起步的阶段。所以基于PLC对旧机床电气设备的改造在我省和东北乃至全国都具有广阔的应用前景，因此，作为老工业基地的旧设备的升级改造已迫在眉睫。

下面以Z3040型钻床改造为例，介绍其电气控制PLC改造过程。

1 根据钻床电气原理图分析

1.1 主电路

Z3040摇臂钻床设有4台电动机，即主轴电动机M1、摇臂升降电动机 M2及液压泵电动机M3、冷却泵电动机M4。

1.2 Z3040型摇臂钻床的控制电路

1.2.1 主轴电动机M1的控制。按下按钮SB2，接触器KM1得电吸合并自锁，主轴电动机M1起动运转，指示灯HL3亮。按下停止按钮SB1时，接触器KM1失电释放，M1失电停止运转。热继电器FR1起过载保护作用。

1.2.2 摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3的控制。

1.2.3 立柱、主轴箱的松开和夹紧缩控制。

1.2.4 冷却泵电动机风的控制。

2 Z3040摇臂钻床电气控制电路的PLC改造硬件设计

根据Z3040型e臂钻床的电气控制电路选择输入设备11个，输出设备6个，所以可选S7-200PLC CPU224型的。PLC的I/O接线如图3所示。

3 PLC控制电路梯形图程序设计

当Z3040型e臂钻床采用PLC控制时，控制程序可用经验法进行设计；该控制系统的梯形图程序可以通过继电器控制电路转化得到。梯形图程序如图4所示。

结束语

通过PLC改造后的钻床设备不仅能提高设备工作的可靠性、提高产品质量、减少故障、降低成本、还可提高工作效率。对提高企业的市场竞争力、对地方经济的发展和振兴老工业基地起着重要的作用。

参考文献

[1]崔兴艳.机床电气设备及升级改造[M].机械工业出版社，2015，11.

[2]张玉湖.PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用.现代制造技术与装备，2010，1.

plc技术范文第10篇

【关键字】PLC控制系统控制系统类型 教学方法

中图分类号： C40 文献标识码： A

PLC(可编程逻辑控制器)是一种“控制机器动作顺序”的“程控型”控制器。它代替传统的继电器控制，是一种数字运算操作的电子系统，主要为工业环境下应用而设计，能在恶劣的环境下可靠工作，程序控制易于编制、有通用性和专用性、体积小、经济适用。自1969年发明后，大到自动生产线，小到仓库自动开关门，应用广泛。PLC继承了继电器-接触器控制的良好性能，将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合为一体，而且“用途可随时改变”――用户只要“修改PLC的设置参数”或者“更换PLC的控制程序”就可以改变PLC的用途，是实现“工厂自动化、机电一体化、机床数控化”的支柱技术。工厂自动化的三大技术支柱――PLC、Robot(机器人)、CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)，PLC是首当其冲。

1.PLC与各类控制系统的比较

1.1PLC与继电器控制系统的比较

传统的继电器控制系统采用硬接线方式安装而成，只能进行开关量的控制，一旦改变生产工艺过程，继电器控制系统必须重新配线，因而适应性很差，安装、维修也不方便。PLC应用了微电子技术和计算机技术，各种控制功能是通过软件来实现的，改变程序，就可适应生产工艺改变的要求，适应性强。

1.2PLC与单片机控制系统比较

单片机控制系统适用于简单的自动化项目。硬件上受CPU、内存容量及IO接口等限制；软件上受限于编程语言。单片机主要用汇编语言开发，语言复杂易出错，开发周期长，PLC用专用的指令系统编程，简便易学，现场就可以开发调试。PLC的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，节省了用户时间和总投资。一般说来单片机或单片机系统的应用只是为某个特定的产品服务的，与PLC相比，单片机控制系统的通用性、兼容性和扩展性都不足。

1.3PLC与计算机控制系统的比较

PLC是专为工业控制所设计的。而微型计算机是为科学计算、数据处理等而设计的，尽管两者在技术上都采用了计算机技术，但由于使用对象和环境的不同，PLC在面向工业控制、抗干扰能力、适应工程现场的温度、湿度环境、编程及修改方便、监控功能上有优势。人们在应用PLC时，不用必进行计算机方面的专门培训，就能进行编程操作。

1.4PLC与传统的集散型控制系统的比较

传统的集散控制系统DCS(Distributed Control System）是由回路仪表控制系统发展起来的分布式控制系统，侧重于模拟量处理，回路调节等。PLC在功能、速度、智能模块以及联网通信上，都有很大的提高，与小型计算机联成网络，构成了以PLC为重要部件的分布式控制系统。随着网络通信功能的增强，PLC与PLC及计算机的互联，可以形成大规模的控制系统。

2.PLC控制系统的类型

2.1PLC构成的单机系统

单机系统的被控对象是单一生产机器或生产流水线，其控制器是由单台PLC构成，一般不需要与其它PLC或计算机进行通信。如果还要考虑将来是否联网的需要，应当选用具有通信功能的PLC。

2.2PLC构成的集中控制系统

这种系统的被控对象通常是数台机器或数条流水线构成，控制单元由单台PLC构成，每个被控对象与PLC指定的I/O相连。由于采用一台PLC控制，被控对象间数据、状态不需要另外的通信线路。但是一旦PLC出现故障，整个系统将停止工作，通常采用冗余技术克服上述缺点。

2.3PLC构成的分布式控制系统

被控对象比较多就采用分布式控制系统，区域大，距离远，数据和信息交换频繁。这种系统的控制器采用具有通信功能的PLC构成．系统的上位机可以采用PLC，也可以采用工控机，进行复杂运算，显示各种实时图形和保存大量历史数据，显示汉字和打印汉字报表等。

3.PLC的发展趋势

3.1高性能、高速度、大容量发展

PLC的响应速度和存储容量能提高PLC的处理能力，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右，有的PLC可达几十兆字节。为了扩大存储容量，可以使用磁泡存储器或硬盘。

3.2向小型化和大型化发展

小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，配置更加灵活，简易、经济的超小型微型PLC，最小配置的I/O点数为8～16点。大型化是向大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器。

3.3向智能化发展，加强联网与通信能力

高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块等许多功能模块增强了智能性，为了加强联网与和通信能力，PLC生产厂家也协商制订了通用的通信标准，以构成更大的网络系统。

3.4增强外部故障的检测与处理能力

由于PLC控制系统的故障中输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%，CPU占5%，I/O接口占15%。80%的故障属于PLC的外部故障，20%属于PLC的内部故障，厂家多致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，以进一步提高系统的可靠性。

3.5编程语言多样化

在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，除了大多数PLC使用的梯形图、语句表语言外，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言等。

4 教学方法分析

机电一体化专业的毕业论文，历年来PLC技术类的题目占的比例很大，PLC的控制能力特别强，几乎所有的控制要求都可以通过PLC编程实现，在今后的工业及其他领域是不可忽略的主导技术，所以PLC技术这门课程是机电一体化专业的核心专业课程，对这门重要的课程进行教学，结合现代高等职业学院学生的实际状况，主要采用项目驱动法教学。

重点抓住课堂环节，对于基础的要素周全且重点突出，应用多媒体教室，展示优质的PPT课件详细授与学生，理论联系实践地操作，让学生在PLC实验室能正确的使用相关设备，以模拟仿真和实线连接操作，进行相应的能力培养。若要以完成一个项目并设计相应的程序，首先让学生对任务进行分析，自主连接硬件电路，做好I/O口及相关寄存器的分配，按钮和外部负载的互锁及连锁的问题要充分注意！对任务进行按相应关系步骤的分解，画出顺序流程图，在step-micro/win 编程软件的环境下对任务进行梯形图的程序设计，然后进行模拟仿真运行，观察结果是否符合任务的要求，如果出现异常，请根据提示检查相关错误，直到正常运行为止，在此过程中要注意相关技术器件的应用，如光电类、电感类传感器的应用连接，电机拖动技术方面的继电器使用等在控制中的涉及。

还有讲授法，传授项目任务相关的知识点，对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明分析。小组讨论法，学生六七人为一组，讨论分析，协商解决，分工协作完成项目任务。都能很好地达到教学效果。

【参考文献】

1.《可编程控制器原理及应用》，李建新，机械工业出版社，2012年9月

2.《PLC原理及应用技术》，曾令琴，人民邮电出版社，2013年3月

3.《可编程控制器技术应用》，冯宁，吴灏 ，人民邮电出版社2009年5月