plc控制范例6篇

plc控制

plc控制范文1

【关键词】教学内容;重点难点;教学策略;实施过程;评价反馈

【Abstract】In the curriculum of a PLC application technology “manipulator PLC control” content teaching situation as the object, from the teaching content, focus on the solution of the difficulties and teaching strategies, implementation process, feedback is five or six aspects, this paper expounds the teaching method based on space applications. Full text of novel idea, unique design, the design is clever, method used properly, apply to the practical teaching, outstanding results, with extension.

【Key words】Content of courses; The focus and difficulty; Teaching strategies; The implementation process; Evaluation and feedback

0 引言

教学方法应用要依据现代职业教育教学思想和理念,根据课程教学内容的特点,以空间为载体,运用现代信息技术科学、合理、巧妙地安排教学过程的各个环节和要素,融合有效的教学方法,在学生角色、教师角色、教学内容组织、教学过程实施、师生互动方式、考核与评价等方面有所创新,在激发学生学习兴趣、培养自主学习能力以及化解教学重点、难点等方面有突破与创新。

本文以《PLC应用技术》课程的一个教学情境“机械手的PLC控制”内容为对象,从教学内容、重点难点的解决、教学策略、实施过程、评价反馈五个方面,阐述了基于空间的教学方式方法应用。

1 基于空间的教学方式方法应用

1.1 教学内容的实施以网络为平台、实训室为平台、采用虚实一体的方式进行

步骤1、复习、提问:上次课学习的顺序控制设计法与顺序功能图内容;

步骤2、任务分析:机械手的PLC控制

步骤3、任务相关设计方法知识的讲解:学习使用置位/复位指令的顺序控制梯形图的设计方法。

步骤4、学习梯形图程序编译与仿真

步骤5、学习PLC接线图的设计及画法

步骤6、联机调试方法与任务拓展。

1.2 以世界大学城空间、QQ空间、微信空间为平台,实训室为平台,运用信息技术解决教学情境中的重点、难点

1)“机械手的PLC控制”教学情境的重点:单序列使用置位/复位指令的顺序控制梯形图的设计方法的编程方法;

2)“机械手的PLC控制”教学情境的难点:选择序列和并行序列使用置位/复位指令的顺序控制梯形图的设计方法的编程方法;

3)用信息技术解决教学情境的重点、难点问题。

(1)基于世界大学城空间、QQ空间、微信空间演示相关编程方法的课件、动画、教学微视频;

(2)基于世界大学城空间、QQ空间、微信空间创设情境,演示机械手的PLC控制的影像资料,让学生从观察感受中发现问题、提出疑问;

(3)开展在线答疑。

1.3 以空间为平台的教学策略

以空间为平台,通过世界大学城空间和云平台来实施的,策略分为教师行为和学生行为。

1)教师行为。教师在世界大学城空间,上传项目任务书、项目知识点、课件、动画、教学微视频、设备操作视频、任务考核标准。开展在线答疑。

2)学生行为。在线学习项目任务书、技能知识点、课件、动画、教学微视频、硬件接线方法、软件编程方法。上传世界大学城空间技术文档。

3)教师行为分课前行为、课堂行为、课后行为。课前行为是在世界大学城空间上传学习资源,包括:项目任务(知识点、技能点);上传技术文档范文;上传设备操作视频;布置课后作业。课堂行为即教学过程的前45分钟通过播放空间资源的形式进包括:任务分解及知识点解释;案例引导教学;演示动画仿真;施编程要领。教学过程的后45分钟主要是:指导程序设计、安装与配线;在线答疑;项目检查与评分;管理课堂;把握时间节点。课后行为是课后讨论与答疑,在大学城空间批改课后作业,给出分数,综合总结,下次课的课程资源和任务以及课后作业。

学生行为的课前行为是下载学习资源附件,包括:完成前一次课的作业并上传;下载技术文档、视频资料;进行课前预习;与同学和老师在大学城空间教研室互动。课堂行为即学习过程的前45分钟主要是:通过老师的课堂讲授,理解任务要求;掌握指令功能和行程流程图绘制思路;理解编程方法;掌握接线图的绘制要领。课堂行为即学习过程的后45分钟主要是:打开大学城空间对照视频接线;编写I/O分配表、绘制接线图;编写程序下载到PLC;运行调试PLC程序。课后行为主要是课后讨论学习完成作业。学生在大学城空间查询上次作业成绩;有疑问时与教师沟通。

1.4 实施过程

实施过程分为:课前预习、知识回顾、情境导入、任务分析、知识认知、讨论互助、虚拟解决、实践解决、任务拓展、协同作业等十个阶段。

步骤1.在知识回顾阶段,学生通过空间进行教材查阅、任务单查阅、教案查阅、空间作业查阅。我们指定的教材是《S7-200 PLC基础教程(第三版)》、《PLC应用技术项目教程》。这些资源已上传到教师的大学城空间、课程QQ群空间、课程微信群空间。

步骤2.在情境导入阶段,学生通过观看机械手视频动画见图3,思考:机械手是如何用PLC控制的?

学生对着任务单,按照给出的具体任务,按要求设计机械手PLC控制系统的软硬件。

步骤3.在任务分析阶段,学生对照老师给定的任务单,通过观看空间的相关视频,围绕三个问题开展小组讨论展示。通过翻阅文献-获得知识点;通过阅读教材-获得知识点。

步骤4.知识认知阶段。在世界大学城空间老师专门建立了一个《PLC应用技术》课程网站,里面有非常丰富的学习资源、视频资源。学生通过查阅教师的世界大学城空间,自主进行知识的学习。学生在开展知识认知时,要带着问题开展学习:机械手是如何用PLC控制的?

步骤5.在讨论互助阶段,学生围绕“I/O分配表的确定、硬件接线图的绘制、梯形图程序的编写”三个方面,学生之间开展交互式指导。

步骤6.在虚拟解决阶段,学生从教师空间下载仿真软件,验证程序的结果。这是一个学生对机械手的PLC控制的程序仿真,通过程序的仿真,学生可验证程序的正确性。

步骤7.在实践阶段,学生在PLC实训室进行实践,包括:PLC的外部电路接线、程序的下载、程序调试。

步骤8.在任务拓展阶段,教师基于世界大学城空间的教研苑,提出2个任务拓展的问题。

步骤9.在协同作业阶段,学生通过分组展示PLC控制模版、系统安装与调试;学生把程序上传教师空间专门的作业区;给出自评和小组互评的成绩。

1.5 评价反馈

评价反馈分为2种,第一种是基于绩效的评估作品,如图6所示。第二种是提交PLC控制程序,即作业评估――技术文档的上传到世界大学城空间。

《PLC应用技术》课程建立了工作任务结果考核评价标准。学生根据工作任务结果考核评价标准,开展自评成绩、小组互评,学生通过空间上传作业、教师通过空间打分。

2 结束语

基于空间的教学方法应用充分体现现代职业教育教学理念,运用现代信息技术手段与课堂教学的有效融合,方法实用、可操作性强,能突出教学过程中教师的引导作用和学生的主体地位,有效激发学生的学习兴趣,教学效果突出;便于师生之间开展交流互动,实时解决教学问题。

【参考文献】

[1]王猛.职业院校机电专业实践教学体系建设的实践与研究[J].中国职业技术教育,2012(14):19-23.

[2]王彰云.高职院校PLC课程实践教学改革研究[J].中国职业技术教育,2013(11):43-45.

[3]《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成〔2011〕12号)[R].

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关键词:三层电梯;PLC控制;高层建筑

随着科技的不断进步,城市化进程的不断加快,高层建筑业越来越多地出现在人们的身边,电梯就成了快速通往高层建筑的一种便捷交通工具。随着PLC在电梯中的运用,大大提高了电梯的可靠性、可维护性和灵活性,并延长了电梯的使用寿命,缩短了电梯的开发时间。

一、PLC控制概述

1.PLC的基本结构

电梯PLC控制系统分两个方面:逻辑控制系统和拖动控制系统。基本结构可见图1。逻辑控制系统有轿内指令与厅外召唤的登记和消号、定向选层、顺向截梯、换速、平层、开关门运行等程序控制的功能,并通过PLC软件来实现;拖动控制系统是将电梯当前工作状态的反馈信号直接发送给PLC,由PLC向拖动系统发出速度切换、起动、平层等控制信号。由于PLC控制技术的使用,目前电梯的拖动方式已由原来的直流调速过渡到了交流调速,大大促进了现代电梯行业的发展。

图1 PLC的基本结构图

2.PLC的特点

我国电梯控制系统主要有三种方式:继电器控制系统、微机控制系统和PLC控制系统。PLC是一种专门用于工业环境设计的通用控制装置,是工业自动化技术的支柱之一,它能完成大型的、复杂的控制任务,在工业自动控制领域占有十分重要的地位。PLC的体积小、重量轻、可靠性高、通用性强、成本低,能有效缩短制造控制屏的时间,是实现电梯自动控制的一种十分理想的设备。

二、三层电梯的PLC控制设计

由于电梯不是单一的工作循环,所以需要设计一个逻辑系统来确定电梯的上行或下行。当目的地位置在电梯当前之下时,电梯下行,反之,当目的地的位置在电梯当前位置之上时,电梯上行。在此过程中,还需要建立一个判别系统,来对电梯的工作方式和运行状态作出正确的判断。当电梯在无司机操纵的状态下工作时,在召唤或选层信号登记后,电梯自动到达目的地。同时,电梯在此运行过程中,电梯只答应顺方向的信号,而不答应来自逆向的召唤和选层信号。在检修电梯时,电梯智能减速,缓慢行驶,保证检修人员和周围人的安全。

1.PLC的选型、硬件系统的配置及I/O点数计算

根据I/O点数和输入、输出类型,对I/O点数要保留一定的余量。选用目前通用的西门子315-2DP可编程控制器(总共80个输出、输入点)。西门子315-2DP可编程控制器的硬件系统配置符合三层电梯的设计要求,同时出于安全设计需要,控制部分保留安全回路继电器(急停继电器)和门锁继电器。对3层/3站集选电梯,根据输入信号及输出信号的数量,经过粗略计算,输入点数为21点,输出点数为21点,输入、输出信号都是数字量,输出电压220VAC,110VDC,24VDC。

2.设计I/O地址分配及接线图

综合分析所选用的输入、输出点数分配情况及计算I/O点数实际情况,画出I/O地址分配及接线图。控制系统核心为PLC主机,通过PLC输入接口将信号送入PLC,按PLC存储器中存储的程序进行运算处理,然后经输出接口分别向指层器、召唤指示灯、驱动系统等发出显示信号及控制信号。

3.PLC控制系统输入输出形式的选用及输入输出内容

输入的形式:1NH-DC24,直流24V输入,电源由机内供给,输入信号有效。

输出的形式:OUT-R继电器接点输出,容量AC220V,2A。

输入继电器:自动,司机,检修,开、关门上下行,门关严,门卡滞,上下平层,快车上下限位,选层,召唤,层站信号等。

输出继电器:S、X、K、M减速接触器,开关门及楼层指示系统,按钮指示系统等。

4.程序设计思路

PLC控制系统由开关门系统、上下门系统(包括上下行逻辑判断和上下行运动)、选层系统、快速运行系统、层楼感应信号、缓速系统、平层系统、指示系统系统组成。

根据PLC控制系统的组成,可设计一个只有三层的电梯模型,电梯的每一层面均有升降及轿厢所在楼层的指示灯显示。1-3所对应的指示灯表示楼层信号,每一层的楼厅均有输入(分上行和下行)按钮召唤电梯,要求设计的电梯具有自动定向、顺向截车、反向保号、外呼记忆、自动开/关门、停梯消号及自动达层等功能。工作中的电梯通过对各种呼梯信号和当时的运行状态进行综合分析后,再确定下一个工作状态。例如,当电梯启动后,轿厢在一楼,若一楼有呼梯信号,则开门;当有呼梯信号的楼层高于电梯当前楼层时,电梯则上升,反之,当有呼梯信号的楼层低于当前楼层时,则下降;当电梯运行时只响应顺向呼梯信号,与运行中的电梯相反的呼梯信号则不予反应。

三、PLC控制的运用

1.三层电梯的PLC控制

三层电梯系统控制的电路主要由PLC、各种按钮、显示器及电动机启停开关组成。具体的控制电路接线图如图2所示。

图2 三层电梯的控制线路图

从图2三层电梯的控制线路图中,可以看出PLC控制在整个电梯的运营中所占据的重要位置。PLC控制系统主要有双速电梯系统和变压变频调速系统,而变压变频调速系统通过改变电机供电的电压和频率,调节电梯速度,可以使人们在乘坐电梯时,获得更好的乘坐舒适感,同时它平层精度高,并有显著的节能效果,保障了电梯的可靠性,成功地解决了电梯运行的舒适感问题。

2.三层电梯的PLC调试及运行

电梯控制系统的调试目的是通过实验调试,对所编写的控制程序梯形图进行检验和反复修改,以实现本设计中三层电梯PLC控制系统的功能。对电梯中的PLC控制系统进行调试,能及时地反映出在三层电梯的PLC控制系统中出现的问题,并针对所出现的问题进行有目的的修改,使电梯在运行的过程中更能适应环境的要求和变化。其次是通过实践操作,经过三层电梯控制系统的接线、调试和操作过程,加强对电梯PLC控制系统的了解,也能更深刻地对整个设计中所需要的知识进行理解,更为以后的电梯设计工作打下良好的基础。

在日常的生活和工作中,电梯得到了越来越广泛的应用,尤其是在高层建筑中,电梯已成为城市物质发展的一种标志。PLC控制系统的运算准确性强、维修方便、抗干扰强、系统稳定、调试周期短,成为当前电梯控制系统中使用最多的控制方式,PLC控制系统的运用为电梯的发展做出了卓越的贡献。同时,电梯性能的好坏也越来越影响着人们的生活,应努力提高电梯系统的性能,保证电梯运行的安全、节能、可靠。

参考文献:

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关键词:PLC控制系统;电器;运用

PLC控制系统是集合多方面学科研究的成果,是极具综合性的工业控制系统,大多运用于电器产业,研究表明,在PLC控制系统下,电气设备的安全性和可操作性得到大幅度的提升,缩短了生产时间,大大提高了生产效率,相对于旧产品有着不可替代的作用。

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:

[1]石宝德,张士伟.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].湖南农机,2011,38(11).

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【关键词】PLC 电梯 控制系统

在现代城市快速发展的今天,高层建筑已经非常普遍,那么电梯也就成为人们上下楼必备的交通工具。电梯是一种用电力驱动的升降设备,具有运行速度快、安全性高和操作简单等一系列的优点。作为一种大型的机电产品,电梯已经成为衡量一个城市现代化程度的重要标志之一。在早期的电梯控制系统中经常采用的是继电器,其故障率高、可靠性差。随着微电子技术和自动控制技术的发展,PLC作为一种新型的电梯控制方式正在逐渐被应用,成为电梯控制系统技术改造的重要内容。

一、PLC简介

(一)PLC的结构。PLC是可编程控制器的简称,是工业控制中非常重要的组成部分。具体来说它是一种通过采用可以编程的存储器,控制程序的执行顺序、逻辑运算以及计数和定时等一系列操作,并且输出信号控制电梯运行的电子系统。PLC主要是代替以前的继电器实现电路的逻辑控制等。对于PLC其结构多种多样,但是主要部分分为软件和硬件两种。软件部分是PLC使用过程中要用到的各种程序,包括系统程序和用户程序;硬件部分则包括CPU处理单元、存储器、I/O模块、电源以及编程器等等。PLC的输出电路和内部CPU都采用了电隔离的方式,其CPU板上还设置了相应的抗干扰措施,保证了电梯在运行过程中的可靠性和安全性。目前PLC控制系统的电梯已经成为解决电梯自动控制问题最优先的工具。

(二)PLC的工作原理。PLC在运行过程中利用推理和模糊逻辑的方式,确定电梯在运行过程中的最佳运行规则,并对所选定的规则进行处理,从而确定电梯运行的最佳程序。在电梯运行的过程中还要及时向乘客提供电梯的运行信息,满足顾客心理和生理的需求。对于电梯的控制可以分为电梯拖动系统的控制和逻辑控制。前者是根据电梯运行过程中的速度曲线,采用模拟或者数字控制的方式,利用电动机不同的调速方式构成闭环或者开环的一个速度控制系统;后者则是通过对电梯空间位置、距离、时间和起停等的关系决定电梯的自动化程度。

二、电梯的相关概念

电梯时一种以电动机为动力的垂直升降机,用于多层或者高层建筑间人或物的运输。主要有电力拖动系统、电气控制系统、曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统和安全保护系统等系统构成。电梯在运行过程中有曳引钢丝绳承受电梯全部的重量,在曳引轮和导向轮的作用下实现向上和向下的运动。

电力拖动系统主要是为电梯提供运行中的动力,控制电梯的启动、稳速和减速等。根据其供电方式的不同可以分为直流电动拖动、交流电动拖动和永磁同步电动机拖动三种不同的类型。电气控制系统主要控制电梯的曳引点击和门机的启动、运行方向和速度等,一般由操纵箱、召唤盒、层站位置显示装置、限位开关等组成。曳引系统则负责电梯的输送和动力的传递,由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮和反绳轮等组成。导向系统主要由导轨、导靴和导轨架组成,是保证电梯在运行过程中不发生横向搬动和振动的重要保证。重量平衡系统的主要作用使保证电梯轿厢的平衡,主要有对重装置和重量补偿装置两部分构成。

电梯的种类有很多,根据其用途的不同可以分为以下几类:(一)根据速度的不同可以把电梯非为低速、中速、高速和超高速四种。低于1m/s的为低速电梯,速度在1~2m/s的为中速,大于2m/s的为高速,超过5m/s的超高速。(二)根据用途不同电梯又可以分为客用电梯、货运电梯、观光电梯、船舶电梯、车辆电梯以及医用电梯等。(三)根据电梯驱动方式的不同可以将电梯分为交流电梯、直流电梯、螺杆式电梯、液压电梯和齿轮齿条电梯。(四)根据控制方式的不同可以分为单程控制、并联控制和群控等。

三、乘客用电梯PLC控制的优点

目前经常使用的电梯控制方式有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种不同的类型。PLC采用巡回扫描的方式对各个任务进行分时处理,其处理的过程通过事先写好的程序进行,保证了电梯的正常工作。同时PLC内存工作单元中的辅助继电器和保持继电器无线圈接触,使用过程中无磨损,使用次数不限,寿命较长。在这三种控制方式中PLC是最具可靠性、灵活性和实用性的一种控制方式,也是目前电梯设计中使用最多控制方式。

电梯PLC控制系统的基本结构。电梯PLC控制系统的结构和其他电梯系统一样由信号控制系统和拖动控制系统两大部分组成,图1为电梯PLC控制系统的结构框图。

从上图可以看出,与传统的继电器控制相比,PLC控制系统去掉了原有的呼唤信号登记、定向以及换速用继电器等。整个系统的控制部分是PLC主机,操作盘、呼梯盒以及安全保护信号等等都通过PLC的输入口传送到PLC主机,通过事先设定在存储器的软件进行处理,通过输出接口控制电梯的运行。

四、结论

PLC是电梯控制中经常采用的控制系统,能够实现开关量和模拟量的控制,具有运行稳定、抗干扰能力强等一系列优点,在工业控制领域已经得到了日益广泛的应用。PLC电梯控制系统是传统继电器控制系统向计算机控制方向转变的一个重大方向,也是目前电梯控制与技术改造中的热点之一。

参考文献:

[1]刘载文,李惠生,钟亚林.电梯控材系统[M[.北京:电子工业出版社,1996.

[2]雷小锋,宗群等,PLC在电梯改造中的应用,中国电梯,2000年第3期;

[3] 江秀汉.可编程控制器原理及应用[J].西安,西安电子科技大学出版社,1996.29-37

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[关键词]PLC 过程控制 系统设计

中图分类号:TD767 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0249-01

近些年,随着社会经济的快速发展,工业自动化技术也得到了大力提升。另外,不断引进的自动化生产线,不仅提高了工厂的生产力,提升生产效率,同时还能保证工业产品的质量。其中自动化生产线主要是由PLC进行控制的,即PLC的过程控制。所谓过程控制是指在工业生产过程中自动控制原材料,液位、流量、压力、以及温度等工艺参数,以保证产品质量。PLC是可编程控制器中的一种,它通过执行计数与算术、定时、顺序控制、执行逻辑运算以及内部存储器等实现用户给定的指令,并通过相应的输入输出控制生产机械。PLC过程控制对实现工业自动化具有非常重要的作用。

1.基于PLC过程控制的优点

PLC自动控制广泛应用于工业生产现场,其优点主要体现在:(1)技术成熟,便于用户使用,具有较强的适应性。目前在市场上存在大量的PLC产品,其已经模块化、系列化、标准化,同时配有齐全的硬件装置,方便用户根据实际系统需要选择不同的功能,设定合理的系统配置。另外,PLC的带负载能力较强,能直接驱动小型交流接触器和一般的电磁阀,并且其接线端子全部在引出,便于用户接线。PLC产品硬件安装完成后,用户可以根据实际需要编写适应工业生产工艺的程序。(2)PLC具有较强的抗干扰能力以及较高的可靠性。继电器控制系统主要是是由时间继电器和中间继电器组成。但长期工作条件下会造成接触点故障,甚至会影响整个生产过程。而PLC过程控制系统是用软件代替时间继电器和中间继电器,只剩下对系统正常运行影响较小的其他硬件元件,从而极大的降低了因继电器接触不良引起的系统故障。另外,PLC采用软硬结合的方式抵抗工业现场干扰,提升了其适应复杂工业现场的能力,被工业生产厂商称之为最可靠的控制系统之一。(3)编程简单,使用方便。PLC编程语言采用语句表、逻辑图以及梯形图等,不需要用户具备专业的计算机知识,极大的降低了软件编程门槛,缩短系统开发周期。另外在改变控制方案的前提下对硬件改动较小。(4)性价比高,功能强。PLC设备为用户提供丰富的编程元件,以实现复杂的工业现场控制要求。另外,PLC设备还可以通过互联网实现远程控制、集中管理,这些是继电器控制系统所无法实现的。(5)维修方便,工作量小。PLC设备具有显示功能和自我诊断功能,并且其故障发生率较低。因此与PLC设备相联的外部执行机构发生故障时,PLC设备可以通过自身的显示功能为维修人员提供故障信息,便于工作人员快速排除故障,降低经济损失。(6)系统设计工作量少。PLC设备代替了传统继电器控制系统中的计数器、时间继电器以及中间继电器等,从而简化了电气控制柜的安装、调试工作。PLC程序通常采用顺序控制的梯形图,这种编程方法具有较强的规律性,降低软件编程难度。另外,设计PLC软件的时间相对继电器系统而言其工作量小,并且用户还可以在实验室通过发光二极管的状态模拟实际生产状态。试验完成后再在工业现场进行调试,最大限度降低了操作人员的工作量。

2. 基于PLC过程控制的系统设计

基于PLC的过程控制系统首先选择控制计算机作为系统的上位机,结合MCGS软件作为开发程序的平台,利用可编程的控制器作为下位机,最终构成基于PLC控制系统的监控系统。该控制系统利用自动化仪表内部的涡街流量计、压力变送器和差压变送器以确保氧化塔内部的压力和原料恒定。基于PLC的过程控制系统一般是利用压力变送器、涡街流量计和差压变送器将压力信号和流量信号转化成标准信号输入PLC,再利用PID程序进行运算,将转速信号输出再输入电器转换器,电器转换器通过控制阀门开关来调节气压和流量,从而确保氧化塔内的液位和压力维持在恒定值上。

2.1 基于PLC过程控制的硬件设计

关于系统I/O的测点分配和统计情况,首先要明确系统的工艺要求,检测系统内部的压力、温度、液位和流量,继而对阀门和电动机实现控制。因此,系统I/O的测点可以分为以下四类:开关量的输入和输出以及模拟量的输入和输出。

2.2 基于PLC过程控制的软件设计

对于氧化塔生产过程的控制主要是通过控制化工生产过程中的串级回路和单回路来实现,具体通过控制氧化塔生产出高产低耗的乙酸产品,结合流量、温度、液位和压力等变量的测量结果来控制氧化塔的进出料过程。因此,基于PLC过程控制的首先要做的就是清楚化工生产的工艺流程,选择恰当的被控变量、被控对象、控制器、阀门、变送器和执行器等。通常在PLC控制系统中主要使用金属转子、涡街和孔板的流量计、磁翻板、浮筒和双法兰的液位计、单法兰的液位变送器、压力显示控制器和变送器、热电阻和热电偶等。

2.3 基于PLC过程控制系统的监控设计

通常来说,基于PLC过程控制系统的监控主要采用MCGS组态软件来实现,并且要求满足昆仑通态,以完成系统的数据报表、流程监控以及实时的报警功能等。

3.基于PLC过程控制的工程实例:锅炉水处理控制

一般的锅炉水处理系统主要包括以下三个系列:(1)过滤器、除CO和阳离子交换器;(2)除盐水箱、阴离子交换器和器等多台设备;(3)过程控制系统中的水泵、阀门和风机等。而以上三个系列的运行需要按照运行时间进行选择,并在工艺模拟图板上标识工艺流程的具体流向,从而显示出水泵、加药泵、阀门以及风机的实时运行状态。

按照运行条件,一般控制装置主要控制过滤器以及阴、阳离子交换器的投入运行、停止运行和再次运行,主要包括1、2、3系列运行和1、2、3系列再生两种运行方式,但是三个系列主要利用选择键点动或者自动来实现系列的运行和再生,通常选择键点动的时候可以根据事先编制好的程序来操作,通过电动按钮事先转步;但是选择自动运行的时候则需要根据启动指令按照预定时间实现自动转步,最终实现3套设备的实时监控和运行,即全部设备同时运行并生产水,各自根据预定的运行水量实现定期的运行和再生,同时,全部设备在运行中也会通过PLC系统实现和水量参数的自行比对,一旦其中的2套设备达到相近的运行水量时则会引发报警,提醒管理人员人工调整进出水量,避免再次发生类似情况。

通常在设计化学水的处理系统程序时,需要根据编程指令的要求来编写系统程序,其中该过程控制系统主要包括1系列阴、阳离子转换器的投入运行和停止运行过程控制,2系列阴、阳离子转换器的投入运行和停止运行过程控制,3系列阴、阳离子转换器的投入运行和停止运行过程控制,1系列阴、阳离子转换器的再次运行过程控制,2系列阴、阳离子转换器的再次运行过程控制,3系列阴、阳离子转换器的再次运行过程控制。

4.总结

PLC过程控制系统广泛应用于工业生产现场,对实现工业生产自动化具有非常重要的现实意义。本文首先根据PLC在工业现场的实际应用阐述了其过程控制较传统继电器控制的有点。其次通过实际分析了PLC过程控制,提出自己的见解。随着自动化技术的不断发展,越来越多的生产线上需要自动调节系统,以提升其产品质量,而PLC过程控制是工业现场应用最为广泛的系统之一。

参考文献

plc控制范文6

在机械生产过程中,常出现紧急刹车的情况。如果PLC电气控制系统中的起—保—停或正反控制单元故障,则无法达到紧急刹车的目的。常见故障有以下4种。

1.1数字量输入端故障

在PLC生产机械控制工程中,如果数字量输入端故障,则会导致PLC无法正常接收按钮等主令电器发出的指令,进而在机械设备电机启动后无法通过停止按钮停止。

1.2常闭触点连接故障

在安装PLC电气控制系统时,常将按钮常闭触点连接在PLC数字量输入端来作为停止按钮。在这种情况下,停止按钮处于长期通电状态,可能会导致触点出现粘连问题,进而在按动停止按钮后无法正常停车。对于此类故障,想要实现正常停车,需要将主回路电源切断。如果主回路电源开关较远,则电机将无法正常、快速停车,进而在生产过程中有可能引发重大设备和人身伤亡事故。比如,在矿山主井、副井卷扬机的运行中,必须保证电机可及时停车。

1.3正反转按钮接触器故障

在按动正反转按钮后,因其控制接触器故障,导致电机未进行相应动作。如果控制点距现场设备较远,且没有电机运行状态的反馈信号,则会影响操作人员对机械设备运行状态的判断,以及下一步故障处理措施的确定。

1.4接触器故障

在电机正常运行过程中,接触器故障会导致机械电机停机,且无法搜索到电机运行状态的反馈信号,这会对故障的发现和处理造成不良影响。比如,球磨机的启动顺序为先启动系统,数分钟后启动球磨机,如果控制系统的接触器故障,则会导致系统无法正常启动。而在设备运行过程中,操作人员和PLC无法有效判断系统是否达到延时时间的要求,进而会影响球磨机的启动时间,很有可能会引起轴瓦烧毁。

2PLC生产机械电路缺陷改进措施分析

在PLC生产机械控制电路中,如果控制电机的正反转单元故障,则会影响机械设备的正常生产。在对其电路进行改进时,需要从硬件电路和控制程序两方面进行。具体方法有以下3种:

①可通过设置手动控制最高优先权的方式,确保操作人员在任何情况下都可有效按动停止按钮,做到及时停车,以免出现运行故障。

②可在控制电路中增加“记忆”电机正转、反转和停止状态中间的继电器,使电机可自行、有规律地正常运行,这样不仅可减少故障的发生,还能保证操作人员随时掌握机械运行状态。

③利用上位机人机界面实现对电机的实时监控和控制。对于PLC控制机械运行状态反馈信号,一般由现场设备触点连接到PLC数字量输入端来提供,只有在PLC获取到电机运行状态反馈信号后,才能证明电机处于正常运行状态。控制信号为现场机械动作状态信号,基本通过HMI、PLC数字输出端与现场机械执行机构、中间机构相连接实现正常传输。对PLC电路进行改进,由KM1和KM2分别实现对电机正转、反转接触器的控制,并与常开辅助触点作为反馈信号接入PLC数字量输入端。KA1、KA2和KA3分别代表记忆电机正转、反转和停止状态中间继电器的控制,线圈作为控制信号接入到PLC数字量输入端。

3PLC生产机械控制电路改进实例分析

以吸泥机为例,拆除了设备中每台行车原有的滑触线和控制柜,并以扁平软电缆连接电源。控制柜采用重新制作的方式处理,在每台控制柜中安装了1个小型PLC,型号为S7-200+EM243,而无线交换机采用MOXAAWK-3121系列产品。改进后,每台吸泥机采用MOXAAWK-3121对沉淀池区域的无线通信系统进行建设,每台行车控制柜内小型PLC与MOXAAWK-3121连接,MOXAAWK-3121作为Client端,并通过馈线、天线延长到车控制箱外部;在沉淀池PLC站位置安装了1台AWK-3121,并设置成AP模式。对机械控制电路改造后,每台行车控制柜内的AWK-3121均可通过无线链路与沉淀池PLC站AWK-3121连接,达到了沉淀池PLC站与每台行车控制柜通信的目的。

4结束语