plc控制系统十篇

plc控制系统篇1

【关键词】控制系统；PLC；DCS；优势比较；应用

1.DCS系统

1.1 DCS简介

DCS在国内自控行业称之为集散控制系统。它综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，其实质是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

1.2 DCS的结构

在结构上，DCS包括过程级、操作级和管理级三个部分。过程级是系统控制功能的主要实施部分，是由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成。操作员站和工程师站组成了操作级，它的作用是完成系统的操作和组态。

1.3 DCS特点

高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性、控制功能齐全。DCS即为集散控制系统（Distributed Control System）。DCS是多级计算机系统，以通信网络为纽带，由过程控制级和过程监控级组成。DCS综合了计算机、通讯、显示和控制4项技术，也称为4C技术，DCS的主要思想是分散控制、分级管理、集中操作、灵活配置、组态便捷。DCS是拓扑大系统，呈树状，从上到下，通信是该系统的关键；PID在中断站里，现场仪器仪表和控制装置与计算机的连接依靠中断站；DCS是树状的拓扑结构，且结构是并行连续的链路状，也存在许多电缆由中继站并行到工程项目现场的仪器仪表；DCS系统的模拟信号由智能仪表的部件和几台计算机构成，渐渐的用数字信号来替代模拟信号，信号形式是A/D-D/A；由一台仪表与一对线连接到I/O，从控制站连接到局域网LAN；DCS控制系统是控制、操作和现场仪表的3级结构；每家企业的大的DCS控制系统不相同；主要使用于大型的连续过程控制。

2.PLC系统

2.1 PLC简介

PLC即可编程逻辑控制器，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。

2.2 PLC特点

可靠性高、抗干扰能力强、功能强适用面广、编程简单容易掌握、使用和维护方便。

2.3 PLC的特点

PLC即为可编程逻辑控制器（Program-mable Logic Controller），是使用一种可以编程的存储器，通过所存储的程序，来进行逻辑运算，或通过用户的指令来进行顺序控制、计数、定时和算术操作，并且通过模拟式或数字的输入或输出来控制各种类型的机械生产，或控制生产的过程。PLC已经从控制开关量的阶段发展到进行顺序控制或运算处理，是从低级向高级运送处理，从下往上的运算处理；PLC具有连续不间断的HD控制等多项功能，PID在中断站里；PLC可以使用一台PC机作为主站，同种型号多台PLC作为从站，PLC也可以使用一台PLC作为主站，同种型号PLC作为从站，组成PLC网络，后者比前者的方便之处是当用户进行编程时，不需要了解通信协议，按照说明书的格式编写就行；PLC网格不但可当做独立的DCS/TDCS，同时也可以当做DCS/TDCS的子系统；PLC大系统与DCS/TDCS一致。

3.DCS与PLC的区别

DCS是集散式控制系统的一种，PLC是控制装置，所以说DCS与PLC是系统和装置的区别。不管何种装置的功能和装置之间的协调，都可由系统来实现；而PLC装置所实现的只能是这个单元所具有的功能。

3.1 安全可靠性不同

DCS的设计使用的是双冗余过程处理器、双电源和双冗余网络。如果重要控制元件有了故障，其他与之相关的冗余元件就会实时没有干扰的变成工作元件，使系统能够安全运行。但起初的PLC控制系统完全没有把冗余的设计思想引入进去，系统没有足够的安全可靠性，经过改进后，实现了双冗余控制。同时，DCS系统的硬件插拔可以带电热插拔，即当某一模块遭到破坏或发生了其它故障时，系统不需要停止运行，维修技术人员就能及时替换被损坏的硬件。而很多PLC没有上述的功能。

3.2 兼容性和可扩展性不同

当前，DCS系统的兼容性和可扩展性非常强大，尤其适用于大型的系统工程。大多数操作级的网络平台都选择了以太网络的形式，采用的是当前标准的或变形的TCP/IP协议，进而为系统的扩展提供了很大的方便。而PLC系统最原始的开发目的是针对设备控制，大多数没有或只有很少部分有兼容性和扩展性的需求，所以，如果出现两个或两个以上的系统的资源需要共享时，PLC是相当的困难。

3.3 数据库不同

DCS系统具有比较统一的数据库，也就是说在任何情况下都可以引用DCS系统中的某一已经存在于数据库原始数据。但PLC系统的数据库就不是这样了，相比较而言它没有DCS统一，例如监控软件和组态软件抑或是归档软件都有各自的数据库。

3.4 时间调度和任务的处理方式不同

由于DCS系统已经实现了集散控制，因此它可以先灵活地设定任务周期，进而轻松的处理多个任务。但PLC的程序与之不同，大都不能按原来设定的周期进行循环运行。

3.5 网络结构不同

DCS网络是DCS系统的中枢神经，通常包括两层网络结构，而采用单网结构的PLc网络形式基本上是为个体而工作。TCP/IP协议是标准的以太网协议，是双冗余设计，具有很好的开放性与拓展性。而且PLC系统的网络安全也相对较差。

3.6 系统软件功能不同

DCS应用于化工、电力等大工业的过程控制更有优势，因为DCS的软件包功能强大，有配方的功能，不同的行业有不同的专家软件，简化了用户的组态编程工作。DCS的基本功能是对各种工艺进行控制，如果某一方案有了变化，技术人员只需在操作台就能更改方案，不影响原来的控制方案正常运行，它通过编译就可执行命令，然后由系统自动运行。PLC系统不利于维护，它的工作进程是先确定哪个PLC需要编译，然后再进行程序的编译，最后再一对一传送程序。

4.PLC与DCS比较及优势分析

目前工业控制领域效果最令人满意和最广泛使用的两种控制技术就包括可编程序控制器（PLC）及集散控制系统（DCS），同时它们各自的优势及劣势也是很明显的，如在高速的顺序控制中PLC占主导地位，而且PLC体积小，使用灵活，价格相对较低，而在复杂的过程控制中DCS占优势，但体积大，价格相对较高。但在通讯功能及管理能力方面PLC不及DCS，DCS通讯及管理能力较强。如果按从弱至强将PLC与DCS的性能划分为1至10个等级，则可将它们的对比列于表1。

数字量的顺序控制是早期的PLC主要的发展方向。但随着PLC技术的不断发展，PLC扩增了模拟量控制功能、通讯联网功能、PID调节功能及分级控制功能等，当前，即使是在过去DCS占统治地位的化工、冶金等行业PLC控制系统也能发挥巨大的作用。但PLC有一个弊端即难以组成大型、复杂、综合的系统，由于技术原因，如果过多的plc通过网络与过多的PLC通讯，则可能导致瓶颈现象及计时上的困难。

DCS的诸多优势使它在控制系统的高端市场仍占主流地位。DCS控制系统最初是由模拟仪表发展而来的，因此它初期的功能以回路调节为主，之后又扩展了顺序控制的功能。集中地操作管理，分散控制以提高整个系统的可靠性及管理能力是DCS的设计思想。但DCS比PLC价位稍高，因此国内一些资金有限的中小型企业有时难以承受DCS控制系统。

5.PLC与DCS系统的综合应用：混合式控制系统结构

随着当前计算机技术的进步与发展，通过研究人员多年的研究与开发，DCS与PLC两大系统除了保留有各自自身的特点之外，二者还能互相补充，形成新的控制系统。二者在很多领域可以并存，可以通过弥补对方的不足，形成新的控制系统。当前，越来越多的以PC+PLC组成DCS系统的工程应用逐渐广泛。

图1所示为混合式控制系统。该系统主要以DCS的设计思想为基础，综合PLC与DCS的各自优势。它主要由系统网络、操作员工作站、中央服务器、控制器及输入/输出（I/O）模块等部分组成。

5.1 系统网络

整个DCS系统的基础和核心就是系统网络，整个系统的实时性、可靠性和可扩充性都与系统网络息息相关。它的重要性对于混合式控制系统同样重要。

如图1所示，HCS是包括操作管理和过程控制在内的两级式控制系统。N1网连接的操作员工作站及中央服务器构成了操作管理级。N1网是一局域网（LAN），可以选用以太网，传输介质可使用双绞线、同轴电缆或光纤，它要能较快地传输大量的数据。星形、总线形、混合形等网络拓扑结构都可供N1网来选择。当前，工业控制网常用的网络结构是总线结构。因为它有成熟的网络技术，简单的施工过程，而且节点的加入退出时不需要中止网络运行。

N2网要具有实时性，这对实时性很强的过程控制十分重要。为了实现数据共享，一旦N2网上某节点发送数据，则该网络上所连接的各节点要能够同时接收到该数据。N2网的作用是将过程控制级的控制器与中央服务器相连，并且使控制器与远程I/O、远程I/O与远程I/O连接起来并中央服务器连接起来。

5.2 操作员工作站

操作员工作站能够完成HCS与用户间信息交换，它的功能主要有3个：（1）对生产过程进行调节和控制；（2）为运行操作人员提供人机界面；（3）便于操作人员及时全面地了解系统运行情况。现在操作员工作站主要由PC机承担，因为微型计算机性能在不断提高。

5.3 中央服务器

中央服务器用Windows NT为操作系统，配以系统应用软件，在部分行业还可与企业管理系统相连。它主要用来实现信息集中管理，如所有的系统信息、报告及总数据库。

5.4 控制器

自动控制系统中的控制中枢就是控制器。由HCS可组成较大型的分散的控制系统，这是因为每个HCS可支持多个控制器，而每个控制器又可支持多达上百个控制回路。HCS控制器体积比DCS小得多，与PLC一样采用了主要包括处理器、内存、I/O接口，外加通讯接口在内典型的计算机结构，它的框架沿袭了传统PLC的框架尺寸结构。从尺寸与外形上看，HCS控制器与PLC有许多相似之处，但它绝不是简单翻版PLC的，它有许多自己独特的特征和风格。HCS控制器在过程控制中能胜任DCS所承担的过程控制任务，它主要执行闭环及顺序控制。

5.5 输入/输出（I/O）模块

HCS提供了能与工业生产现场I/O信号直接相连的各种规格的I/O模块，如模拟量/数字量、直流/交流、电压/电流及不同电压等级的I/O模块等。这些I/O模块可与工业现场的按钮、变送器、传感器、电磁阀门及马达控制器等设备元件直接相连，使用灵活方便。

6.新型混合式控制系统特点

6.1 控制分级分散，管理集中

HCS的某些优势和DCS是一致的，比如它也具有信息集中，控制分散的优势。系统具有包括操作管理级及过程控制级在内的垂直的2级功能，并且在各级之间既有分工，又有联系，在系统的统一协调下平稳运行。在实际方面采用该分散控制结构，也就是将多个控制器及I/O框架分散后进行联网，这样设计的优点是：（1）避免因个别设备出现故障殃及整个系统而造成的危险，提高可靠性。（2）可将生产过程的全部信息通过网络传送至中央服务器以实现信息集中。

6.2 高灵活性、强可扩展性

HCS采用的结构形式是模块化及积木化，这样的话用户可选择不同数量、不同规格的单元设备以组成不同要求、不同规模的硬件系统，进而满足自身实际需要。组装上，灵活的组装方式使系统扩展变得容易，整个系统采用分级分散的网络结构形式，使增加或去除某些单元不会影响整个系统的性能，这有利于工厂按当前规模配置系统，使设备的利用效率全面提高。

6.3 可靠性高

（1）冗余技术

为了避免由于某个部件失效而影响整个系统运行，HCS允许用户在任何需要的关键部分扩充冗余部件。如将冗余的处理器、传输介质、中央服务器等加在控制器中，提升整个系统性能。

（2）自我诊断功效

HCS系统软件可整个系统的软硬件状态进行在线监视，如果有异常情况发生时，系统可立即自行采取有效措施，自行运行，使故障得到有效解决。

（3）断电保护功能

在HCS控制器的处理器模块内装有新型锂电池，因此在外部突然断电的情况下数据也不会丢失。

7.结束语

在未来，工业过程控制系统向智能化、开放性、网络化、信息化发展。同时，DCS及PLC系统将会更加完善，更多的应用于社会生产的各个环节。

参考文献

[1]夏晓莉.PLC、DCS两大控制系统的分析[J].中国新技术新产品,2009(9).

[2]童伟.集成PLC与DCS的新型过程控制系统[J].江西化工,2007(2).

[3]周明.现场总线控制系[M].中国电力出版社,2008,3.

plc控制系统篇2

关键词：PLC控制系统；热电厂；应用.

中图分类号：TM62 文献标识码：A

前言

近年来，经济迅速发展使得我国各地区用电需求量不断增大，很多地区出现了错开用电或是用电困难的现象，为了满足人们的用电需求，使电量生产增高，热电厂不断更新设备、增强科学技术。就目前而言，PLC控制系统具有功能全面、抗干扰性强、可进行通用以及操作简单等优点，已被大多数热电厂采用于生产作业当中。

1、 PLC控制系统硬件、软件分析

PLC自动化控制系统机构复杂，上下机位控制点较多，高达600多个，但是PLC当中I/0模块数量的数目却有限，I/0模块是有主框架所配置，其数量较少，所以要适当的增加一些框架。由于整个PLC系统只有一个中源模块，所以全部用电均来源于UPS，并且整个体系的框架业只有一个进出的输入端结构模块，除此之外系统还另外设置了监控站，上下位机可进行通讯，至于软件系统的设计，编程主要采用了TISOFT软件，其编程是PLC自动控制系统中本身就配置有的。逻辑指令集合的设计保证了该系统的正常运行，并且对故障的处理起到一定的作用，另外，该系统还设置了控制功能模块，但如仅仅只是设置了控制功能模块，依然达不到操作方便、快捷的目的，因此还增加设置了函数功能模块，两种模块同时起作用时，不但操作简易化，而且还能让功能模块进行控制，对于一些比较复杂的进程控制还能进行SF程序的编写。

2、PLC控制系统在热电厂中的应用

在热电厂各个生产环节中尽量采用PLC控制系统，该系统的使用能有效提高生产效率，为企业带来更大的经济效益，主要体现在化学水处理的应用、气力除灰中的应用以及中央空调温度调控的应用，采用PLC后每个环节的生产效益都可得到更大的提高 。

2.1PLC控制系统在化学水处理中的应用

在热电厂的工作中需要进行化学水处理，一般情况下，所采用的设备有两组，每一组都设置有阳床、过滤器以及混床等设备。化学水处理的基本程序是将预处理的水进行过滤然后再进行分渗透，再对离子进行处理，离子的处理主要包括阴阳离子的交换，最后是将混合而成的离子制作成为补给水，提供给电厂锅炉使用。在这些化学水的处理中，PLC对过滤器和阴阳床进行控制，当PLC运行时，运行方式多种多样，单单水滤器就有3种方式，阴床和阳床有四种方式。在化学水处理中，PLC的采用主要体现在对公用设备的控制上和对外部信号波的处理，在公用设备中常常一台设备同时被两台PLC系统进行控制，在此情况之下，程序间就极易出现冲突现象，最终造成设备受损严重。为了避免这一现象的发生，解决的方法是只需对PLC系统进行重置处理，使只要一台PLC控制系统启动，当设备需要关闭时，必须在所有的PLC都关闭的前提之下，设备才能讲行关闭。在外部信号波动的处理上，一旦将盐水箱水位作为外部停备的标准，PLC控制系统就会立即自动进入停备状态。在此状态之下，输出设备也将自动关闭，但是由于盐水箱的水位会不停的波动，处于不稳定的状态之中，所发出的信号会产生误差，在此作用下，PLC就会来回停备和制水，设备一开一关，时间长了难免会出现故障，影响工作的运行。出现此种状况是，应在PLC程序的内部中设置一个常闭接点，避免不稳定信号波的干扰，一旦程序收到信号时，内部长闭榕点就会立即断开，尽管信号波不断发出，也不会造成设备的损坏。热电厂化学水处理没有PLC控制系统进行有效控制其生产设备，化学水就无法达到很好的处理，PLC的使用不但可延长设备的使用寿命，在一定程度上还可提高生产效率。另外，通过采用PLC对水处理系统进行控制，保证了整个机组的用水需求，在制水过程中产生的废水量也明显减少，起到了一定的环保节能效果。

2.2PLC控制系统在气力除灰中的应用

PLC控制系统是一个较复杂的程控项目, 其主要控制对象为: 输送风机、气化风机、仓泵、加热器、各类阀门、卸灰装置、布袋除尘器、收灰风机及管道压力等。目前，热电厂除灰系统采用了PLC双机热备方式，在下位机组态中也得到采用，除灰系统是否能正常运行，直接影响到整个热电厂的运营，一旦除灰系统出现故障，整个电厂的运营系统都将瘫痪。为了保证除灰系统的运行，多数热电企业采用了PLC双机热备配置，主备形式主要由两套一模一样的配置组成，即：电源、PLC主机、通信以及热备处理模块，每一个配置都负责着不同的工作任务。当PLC出现故障时，在短暂的时间里可使用备用机充当主机进行工作，这样就算主机出现任何故障也能使工作正常进行。另外，在下位机组中，PLC所发挥的功能是对程点位进行实时的检测，将检测到的信息提供给上位机，上位机根据信息下达命令，PLC进行控制，整个流程实现了自动化控制，大大较少了人力的操作。该系统结构功能较为复杂，在设计时务必要注意工艺和工艺之间的保护问题，由于PLC的机构设计在模块化机构的基础上进行，所以可读性和灵活性都相对增大，还能随时对其进行修改，在现场的调试中显得非常便捷。固在热电厂的生产中除灰系统采用PLC控制系统，能有效地对分散在各个不同区域的系统做自动化的控制，并且无需花大量资金，又具有抗干扰性强、操作方便等的优点。

2.3PLC控制系统在电厂中央空调系统中的应用

工作人员的工作环境温度主要取决于中央空调，有了适宜的环境工作人员才能更加投入于工作。 PLC控制系统操作简单，能大大的改善空调的的调节系数，所以采用PLC不仅有利于工作环境还能降低用电成本。 基于PLC原理的交流，空调是根据外部冷热交换的两个循环系统回水与进水的温度差异来调节参数的。控制循环水的流动速度, 从而方便控制每个子空调的参数，使室内温度、 湿度、 清洁度得到适当的平衡。PLC自动控制系统是交流变频控制的核心，输出的制冷参数指令、控制冷冻水泵、 冷却水泵及冷却塔的阀门调节来启停其功能, 再发出联频信号时来监督控制中央空调整个系统的开启和关闭。 在中央空调系统运行之前, 要进行调试工作, 设置变频器的最小工作频率, 保证末端冷冻水供给的冷冻泵变频器工作的最小频率，通过冷冻回出水传感器、 冷却回出水传感器及末端压力传感器A/ D 转换成数字开关调节信号, 反馈到PLC来控制变频器的频率增减和调节控制冷冻水泵的制冷、 制热模式； 根据出水回水的温度差反馈调节冷却水泵及冷冻水泵的开关，调节控制冷却水、 冷冻水变频器速度的加减等。冷冻水泵控制原理和冷却水泵控制原理是一致的。冷冻水泵控制原理如下：冷冻水泵控制原理是通过冷冻机的回水和出水温度差反馈到温度模块，其将温度差参数通过A/ D转换器进行参数转换, 将温度差的A/ D参数信号发送到P LC控制系统，再根据设定的参数及接受温度差的参数信号进行控制调节，加快或者减慢变频器的速度，从而调节冷冻水泵电机的速度、出水的流量及内部热交换的速度。从冷冻水泵的工作原理上可以看出, 室内的温度越高, 温度差就越大, 反馈的温度A/ D参数与P LC控制系统设计的参数差值越大, 因此PLC控制调节变频器的速率越快, 系统的负荷越大, 冷冻水泵的循环水流速及流量会相应的加快加大, 从而使热交换的速度增快。反之, 温度差系数小, 说明室内温度低, 反馈的A/ D参数与PLC系统设定的参数差异小, PLC自动控制减小变频器的的频率, 降低冷水泵的速度，缓减冷冻水泵内循环水的流速和流量，从而缓解热交换的速度，这样一来可节约用电量。 PLC自动控制中央空调的频率使其供需平衡的进行工作,根据温度差的变化不断的调节变频器的速率, 加快或者减慢冷冻泵的循环水量, 使系统负荷在供需平衡的状态下发挥最大的功能, 不仅能及时调节室内变化的温度, 使室内温度更加的适宜, 还能大大的减少电耗, 节约能源。

plc控制系统篇3

PLC的运转十分稳定，在保证高速率的运转状态下，还能够保持安全可靠的性能，它还具备十分强大的兼容功能，结构以模块的形式存在，能够根据需要进行灵活的重组，程序十分简单明了，功能更加丰富，可以很容易的实现各种形式的远程操作。PLC从本质上来讲属于计算机系统的范畴，只是由于其能够很好的连接到工业中，实现通过传输数据指令进行生产控制，所以使得这一系统的能够发挥出巨大的功效，随着其应用范围的不断扩大，逐渐建立起了可靠地控制系统。PLC是以程序控制器为基础，并通过对微机控制器的科学应用衍生出来的一种计算机技术，随着人们在自动化领域投入的不断加大，研究脚步的不断深入，这一系统得到了极大程度的简化，变得更加微型化，不仅如此，还开始向着更加个人化的开放性网络控制的方向发展，能够实现各种形式、各种领域的控制。尽管它的功能十分强大，但是依旧存在着很多薄弱环节，举例来讲，经过长时间的使用之后，系统所产生的劳损将会直接导致继电器产生触点电弧，如果情况严重，将会使得系统对于指令的执行出现偏差，这将对生产造成严重负面影响。

2探究PLC的可靠性

尽管PLC系统能够很好地与工业生产相融合，并在工业生产中发挥出强大的作用，有着很强的稳定性。但是如果受到特定条件的限制和影响，极有可能产生极其强烈的电磁波干扰，影响到程序的运算，使系统产生错误的操作指令，最终致使PLC的运转出现偏差。想要使得PLC控制系统变得更加可靠，应该从多个角度、多个方面、多个环节强化控制，才能够使其抗干扰能力得到系统性的提高。

2.1信号传输中断

首先机械设备发生故障会影响到信号的传输，出现中断现象，从而使得自动控制系统不能够接收到正确的指令，整个系统的运转出现停滞，自动控制系统发挥不出作用，无法对数据进行程序运算，难以执行系统发出的指令；其次如果触点没能够保证与接线严密的接触，这就会使得数据的传输出现中断，无法顺利到达数据库，这样一来数据就失去价值，不能够通过收集整理，来为决策提供科学的数据参考，同时也无法形成相关的数据统计；最后在信号传输出现中断的情况下，会导致机械出现触点抖动的现象，尽管相关的防御系统已经十分的完善，但是还是会受到系统扫描周期的限制，使得指令在计数累加的情况下出现偏差。还有各个阀门不能够正常的开闭，使系统运转处于混乱状态，最终导致系统呈现出极大的不稳定性。

2.2PLC在干扰下无法正常执行指令

当PLC受到干扰，指令传输就会出现故障，最终使得指令不能够得到标准执行；当控制变频器在启动的过程中出现故障，附带的电机无法正常运行；PLC无法对数字信号进行专业的处理，控制负载不能够得到妥善的解决。这些都是故障存在的原因，只有将这些问题有效的解决，系统才能够变得更加安全可靠。当PLC系统需要在高强度电磁干扰下正常运转和工作时，只能通过多线路分开供电的方式将动力电源与控制电源分离，如果条件允许，还可以利用具备屏蔽和隔离功能的变压器来完成供电，在线路构思时，应该在功率设置时就留有一定的余地，并运用稳压电源进行外接供电。

3从设计方案探究PLC控制系统可靠性

在信息技术快速发展的当今社会中，人们为了使得生活更加轻松，开始了对自动化的极力追逐，通过人们不懈努力，PLC系统已经从功能上实现了阶段性的优化，不仅能够将数字指令储存起来，使得整个控制流程集成化、模式化，还通过增添模拟量处理等附加功能实现运动以及过程的多方面控制。

3.1完善PLC报警系统

在对报警系统进行设计时，通过加入设计性的故障，以此来测试报警系统，当故障出现时，会通过文字的提示了解到发生的故障类型，故障的具置会显示在工艺流程图的指示灯上，为了避免指示灯故障影响到对机械运转状况正常的了解，还设置了专门的故障测试系统，当这一系统运行时，全部故障指示灯都会被点亮。为了将过去隐藏着的问题干净彻底的清除，应该加大人力、物力的投入力度，将相关的关键线路和重点环节进行仔细的核查。将指示灯分布在控制柜上，根据指示灯判断机械的运转是否正常。在这种情况下，要进行明确的界限划分，将指示灯在相对应的位置分布，当故障发生时能够对相关岗位上的主管人员起到及时的警示作用，方便责任人进行及时的应对，保证机械正常运转。

3.2强化PLC信号传输强度

确定相关的开关能够正常的闭合，保证变压器的稳定性，避免出现短路影响到信号传输，除此之外还能够避免接触不良的出现。加强PLC系统中分析系统的建设，使得信号在传输之后能够在数额方面得到体现，同时也能够在时长中得到体现，将各项指标的平均水平展示在主界面，通过模块建设使得分析功能更加多样化，不仅能够进行流向分析，还能够实现时段分析。

4结语

plc控制系统篇4

关键词：PLC控制系统；系统设计；PLC选择

Abstract: as a kind of PLC of the industrial control computer, is becoming the mainstream in the field of control equipment. This paper mainly introduces the general design principle of PLC system and PLC system design of basic content, as well as the mainstream PLC choice model, and analyzes the design of PLC control system and the problems to be pay attention to.

Keywords: PLC control system; System design; PLC choice

中图分类号：N945.23 文献标识码：A 文章编号：

可编程控制器(Pmgrammable logical controller，PLC)控制技术已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具，加速了机电一体化的进程。

1PLC控制系统一般设计原则

为了满足被控对象的工艺要求，从而提高生产效率和产品质量，PLC控制系统设计时应遵循以下基本原则： 、

1)最大可能地满足被控制对象的控制要求。设计PLC控制系统的首要前提就是要充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求。

2)保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行。在系统设计、元器件选择、软件编程等方面全面考虑，力求控制系统安全可靠。

3)要满足设计的控制系统既简单、经济又方便使用和维修。

4)适应发展的需要。在满足上述原则的基础上应该充分考虑到以后生产的发展及工艺改进的需要，在选择PLC、输入／输出模块、L／O点数和内存容量时应适当留有裕量。

2 PLC控制系统设计的基本内容•

PLC控制系统设计涉及的内容很多，但首先应具有以下基本内容：

1)根据设计原则确定控制系统的设计技术条件。

2)正确选择用户的输入设备(按钮、操作开关、限位开关和传感器等)和输出设备(包括继电器、接触器、信号灯等执行元件)以及输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。

3)正确选择PLC。PLC控制系统的核心部件就是CPU，它对于整个控制系统的技术经济性能指标的保证起着至关重要的作用。它的选择也决定了跟随的其他模块的选择。

4)编制好I／0分配表和接线图，即合理的分配ⅣO点，设计好PLC的I／O端口接线图。在分配L／O点编号时，尽可能将同一类的信号集中配置，地址号按顺序连续编排。

5)软件设计时按要求编写软件设计说明书，选择合适的编程语言(常用梯形图)进行程序设计，编程时，首先要合理划分模块；其次是合理利用指令，严格注意信息名称的定义。

6)硬件设计和软件设计可分开同时进行，硬件配备工作，如电路，包括主电路的设计、强电设备的安装布线、控制台(柜)的设计和现场安装等。

7)做好单机调试计划与联动调试计划，只有单机调试完成无错的条件下才能进行联动调试的工作。

8)认真编写设计说明书和使用说明书。

3 PLC机型选择

PLC机型选择的基本原则是：在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比最优的机型。具体应注意以下几个方面：

1)选用规模适当的PLC输入、输出点数是衡量PLC规模大小的重要指标。因此，在选用PLC时，首先要确保有足够的I／O点数，并留10％一15％的备用量。

2)PLC的容量要满足用户要求。对PLC用户程序存储容量的估算，可用下面推荐的经验公式：存储器总字数=(开关量I／O点数×10)+(模拟量点数×150)。按经验公式所算得的存储器总字数要再考虑25％的余量。

3)功能相当，结构合理。若被控制对象是开关量和模拟量并存，要求PLC完成A／D、D／A转换，算术运算和其他一些特殊处理，则要选择有相应功能的PLC此外，还要考虑PLC结构。整体式结构简单、体积小，每一个I／O点的平均价格也比模块式的便宜。

4)选择哪一种功能的输―V输出模块和哪一种输出形式，取决于控制系统中输Ⅳ输出信号的种类、参数要求和技术要求。输出模块按方式不同又有．继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出3种。

5)选用PLC机型要统一，即在同一个企业，PLC使用的机型要尽量统一(PLC生产厂家的统一，同一厂家同一型号的统一)，以便于编程的应用软件是一样的，也便于维护和管理。

4 系统设计中应注意的问题

在整个PLC控制系统设计过程中，如果某些问题处理不当，会影响整个控制系统的正常运行，进而影响到企业的安全生产和经济效益。为了提高系统的可靠性能，保证工业设备安全、高效运行，在系统的设计过程中，应注意以下几个问题：

1)使输出模块(接口)的负荷留有一定的余量。

输出模块是PLC装置本身最易受到损坏的部件。降低输出接口负荷的最简单方法就是给其加上功率放大环节，即使用吸合功率和保持功率都相对较小的小型中间继电器进行转换。

2)注意对输出模块的外电路保护。为了防止因外部电路短路等原因造成输出接口损坏，可在其输出接口设置短路保护装置。

3)联锁、互锁功能的硬件设置。单纯在PLC内部逻辑上的联锁和互锁，往往在外电路发生故障时就失去作用。将2个接触器的常开辅点引入PLC输人接口，在软件中将它们以常闭的方式串人对方输出点线圈，就可起到较完善的保护作用。

4)PLC电源的要求及系统的失压保护。在应用程序开发时要特别注意系统的失压保护，要考虑出现失压状态时系统初始状态的恢复和联锁。

5)采用一定的抗干扰措施。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境，可以安装1台带屏蔽层的变比为l：l的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。另外还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

6)安装与布线。动力线、控制线、PLC的电源线以及I／O线应分别配线，其中开关量与模拟量信号线也要分开敷设。

7)PLC系统的安全性考虑。为了防止意外的掉电发生影响设备的误动作，一般PLC的供电电源都要采用UPS供电，uPs的选型取决于PLC所带的负载多少。

8)PLC设备的接地。良好的接地是保证整个PLC控制系统可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击造成的设备损坏。

5 结语

PLC是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，随着微处理器技术的发展，PLC得到迅速的发展，也在社会各领域的生产中得到了越来越多的应用。

参考文献

[1] 陈延奎．浅谈PLC控制系统的设计方法[J]．中国科技信息，2009(20)：16-18．

plc控制系统篇5

关键词：PLC，组态王，退火炉

 

“组态王”是在流行的PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包，它以Windows98/Windows 2000/ Windows NT4.0中文操作系统作为其操作平台，充分利用了Windows图形功能完备，界面一致性好，易学易用的特点。它使采用PC机开发的系统工程比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，并可运用PC机丰富的软件资源进行二次开发。

铸管退火炉作为铸管生产关键工序之一，自动化控制的水平和可靠性直接关系到铸管产品的质量及能耗。根据实际的工况，本系统采用PLC控制技术结合组态王软件来实现铸管退火过程的自动化，以保障系统监控信号及各种传感器的输入信号及组态值的传送。

1 .PLC控制系统的配置

1.1 工艺流程简介

济源钢铁公司铸管退火炉是一个长54m退火炉，根据水冷离心球墨铸铁管的热处理工艺，炉体设计为四段，分别为：加热段、保温段、速冷段和缓冷段。加热段和保温段两侧炉墙采用低水泥浇注料整体浇注，速冷段和缓冷段两侧炉墙采用粘土砖砌筑，炉顶全部采用耐火纤维炉衬。退火炉各炉段参数如图1所示。

济源钢铁公司退火炉为热管入炉，要将其加热段升温至960℃，如图1所示。退火工艺曲线上各点温度指的是铸管温度、而不是炉温，因此铸管温度的测量及控制是至关重要的，尤其是速冷段末管壁温度控制要求较严。

图1 退火工艺曲线

1.2 PLC系统硬件配置

1、上位机系统配置

主控室上位机1＃：研华工控机610机箱、14槽ISA/PCI母板、300工业电源，PIV 2.0G/256M/80G/1.44M/50X、TNT64M显存PCI显卡，键盘、鼠标, 彩显21’’三星2台；

主控室上位机2＃：研华工控机PCA－6176 CPU主板、以太网卡D-Link 10/100M；组态王监控软件6.0版，运行版256点2套；组态王监控软件6.0版，开发版512点1套；

2、下位机系统配置

本系统配置为SIEMENS，S7-300PLC，分为电气系统PLC和仪表系统PLC，两个PLC系统。系统配置结构如图2。

(1)电气系统PLC：根据现场电气控制所需要检测和控制的点数，开关量输入通道数86个，开关量输出通道数62个。考虑到留有余量，选用开关量输入模块4块共有通道128个，其中42个备用通道；开关输出量模块2块共有通道64个，其中2个通道备用。

（2）仪表系统PLC：根据现场仪表数及流量系统、调节阀系统的检测需要，需要模拟量输入端口69个，模拟量输出端口24个。考虑到留有余量，选择模拟量输入模块9个共72端口，其中3个备用；模拟量输出模块3个共24端口。

图2 系统配置结构图

2 组态王工作原理

组态王与现场的I/O设备直接进行通讯。如图3所示

图3 组态王与设备通信

I/0设备的输入提供现场的信息，例如产品的位置、机器的转速、炉温等等。I/O设备的输出通常用于对现场的控制，例如启动电动机、改变转速、控制阀门和指示灯等等。有些I/O设备(例如PLC)，其本身的程序完成对现场的控制，程序根据输入决定各输出的值。

输入输出的数值存放在I/O设备的寄存器中，寄存器通过其地址进行引用。大多数I/O设备提供与其他设备或计算机进行通一讯的通讯端口或数据通道，组态王通过这些通讯通道读写I/0设备的寄存器，采集到的数据可用于进一步的监控。不需要读写I/O设备的寄存器，组态王提供了一种数据定义方法，定义了I/O变量后，可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、趋势分析、数据记录和报警显示。

3 组态王的组成及其应用

3.1组态王软件的组成

(1)工程管理器，(2)工程浏览器，(3)组态王画面开发系统，(4)画面运行系统TOUCHVEW，(5)信息窗口。

3.2 组态王在计算机监控系统中的应用

1．用组态王建立应用程序项目的一般过程

(1)制作图形画面

(2)构造数据库；①数据库的作用，②数据词典中变量的类型。

(3)定义动画连接；动画连接是指在画面的图形对象与数据库的数据变量之间建立一种关系，当变量的值改变时，在画面上以图形对象的动画效果表示出来:或者由软件使用者通过图形对象改变数据变量的值。组态王提供了21种动画连接方式。一个图形对象可以同时定义多个连接，组合成复杂的效果，以便满足实际中任意的动画显示需要。

(4)运行和调试；在组态王软件的实时运行环境TOUCHVEW中，运行和调试在画面制作系统中建立的动画图形画面。

2．组态王的主要功能

（1）基本人机界面功能

(2)强大通讯功能；组态王与I/O设备之间的数据交换采用以下五种方式;：串行通讯方式、DDE方式、板卡方式、网络节点方式、人机接口卡方式。

图4 计算机与外部设备的通信

(3)高效的数据采集；优化措施包括：①需求驱动的通讯方式，②需求合并，③打包处理。

(4)故障诊断与恢复；组态王的自动恢复功能是指:当下位机被更换或恢复运行后，不需要现场工程师对软件系统作任何千预，组态王通过短时间的尝试后，可以自动恢复与下位机的通讯。自动恢复功能对于保障系统可靠运行是非常必要的。

(5)先进的报警和事件管理；组态王报警系统具有方便、灵活、可靠、易于扩展的特点，提供多种报警管理功能，包括：基于事件的报警、报警分组管理、报警优先级、报警过滤、新增死区和延时概念等功能，以及通过网络的过程报警管理。

(6)广泛的数据获取和处理

(7)强大的网络和冗余功能；在单主机、单网络或单设备系统中，机器或设备出现检修或故障时，整个系统都将停止运行，给生产造成损失、，组态王充分考虑到现场的各种需要，提供多重冗余手段，用户可自行选择多重冗余方式来构造自己的可靠系统。组态王提供五种冗余方式：I/O通讯冗余、I/O设备冗余、计算机冗余、系统冗余和网络冗余。

(8)组态王组态和编程；组态王软件可将过程或生产中发生的事件清楚地记录、显示出来，完成参数设定、操作控制和动态画面监视的功能。它显示当前状态并按顺序记录，所记录的数据可以全部或有选择地简要显示，亦可编辑、输出。可结合用户程序进行信息处理、测量值处理和报表打印。运行时，它具有很强的实时性。

4 应用结果

退火炉的PLC控制系统和组态王软件设计完毕后，必须进行一系列的相关实验与调试，以测试系统是否符合实际生产要求。进行试验的主要目的有：

（1）在不同的链速和风速条件下，对不同直径的管子进行退火工艺的研究，找出一种最佳方案。

（2）在最佳退火工艺下检验所设计的模糊控制器在退火炉各炉段运行情况，以及各种算法的控制精度。

该系统经工厂运行试验运行效果良好，运行效果如图5。

图5 加热段和保温段运行效果图

5 结论

济源钢铁公司退火炉PLC控制系统中，采用了组态王软件进行监控，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。节省硬件成本，设计组态安装调试简便，系统的安全可靠性好，减少故障停机时间，系统维护设备更换和系统扩充方便，经过工厂的运行实验效果良好，年经济效益达千万元。

参考文献：

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[4]模糊PID温度控制方案的仿真优选及其实现[D]．北京中国科学院研究生院．2002，(6)：17—44

[5]参数自调整Fuzzy—PI控制算法在低压真空烧结炉中的应用[J]．工业加热．1997，(5)：21—25

plc控制系统篇6

【关键词】PLC；自动控制系统；网络通讯

为保证大型火电机组的安全、经济运行。足量的锅炉给水是必不可少的条件之一。工业控制计算机和较大屏幕彩色显示器（CRT）组成的人机界面系统迅速普及。结合工业控制软件的应用，使得工业控制计算机、可编程逻辑控制器（PLC）控制技术、网络技术在厂外补给水系统各工艺系统中.不仅能完成操作员站和工程师站功能。还增加了对运行数据的采集、分析、自动生成实时及历史报表、报警记录等功能，增强了系统的可靠性、减轻了运行人员的劳动强度。

1.控制系统的设计及布置

1.1厂外补给水系统特点

厂外补给水系统为长距离输送，沿线地形复杂，高差较大。管线全长约53公里，深井泵房距厂区围墙约53.5公里、一级补给水泵站距厂区围墙约51公里、高位水池距厂区围墙约39.1公里、二级补给水泵站距厂区围墙约24.5公里、三级补给水泵站距厂区围墙约14.5公里。管线布置在山川沟内，两侧山高约200-300米，且管线路径曲折。下设一级泵站、高位水池、二级泵站、三级泵站。化水车间至各级泵站采用光缆通讯。厂外补给水系统在厂内化水楼控制室远方集中监测控制，各级泵站的值班室实现对各自泵站的控制（上位机），（高位水池纳入一级泵站控制，并实现高位水池的液位与一级泵站深井泵的连锁）。上位监控系统包括上位监控机三台（分别为一、二、三级泵站以及深井泵站）。监控软件的功能包括：图形监控、动态显示、历史数据采集、趋势图、历史数据显示贮存、事故报警、制表打印、及PLC参数设置、控制逻辑修改、系统调试等。上位监控机与PLC系统的组网采用PLC系统的成熟技术。各级分站控制系统相对独立，并由中央集控室统一调度。各级泵站控制器采用西门子S7冗余CPU。

1.2系统网络结构

统采用分布式集散控制方式的两层网络结构，管理层建立在以太网络上，控制层则采用 ProfibusDP总线技术，整体的集中控制采用TCP/IP通讯协议，并允许增减设备，其灵活的结构为系统实施和维护带来最大的便利。管理层网络利用现有的光缆通讯上，通过标准TCP/IP通讯协议高速通讯，主要设备包括各级泵站控制器、管理工作站、网络控制等提供高速通讯，系统基于分布式集中控制结构。

各级泵站的控制采用相对独立的控制器，各级泵站的控制室对各自的泵站进行独立控制，实现对本地的设备进行监视与控制。厂区化水控制室采用集中监控，如各级泵站需要厂区集控室进行统一控制，把控制权交予化水车间集中控制，控制权按钮设于各级泵站与中央集控室上位机组态画面上。便于在紧急情况下实现厂区对水源地的统一控制。

一级泵站的控制包括对深井泵站的控制、一级泵站的控制、高位水池的控制。由于高位水池位于一级泵站处8.5KM，且高位水池不具备放置上位机的条件，故高位水池纳入一级泵站控制，通过ProfilbusDP协议使高位水池作为一级泵站的一个分站实现一级泵站与高位水池液位的连锁控制。通讯传输介质为光缆传输。

二、三级泵站的控制相对于一级泵站相对独立，设置各自的独立控制器，控制层采用ProfilbusDP协议，上层网络采用TCP/IP协议，与化水控制室相联。二、三级泵站控制室各放置一台上位机对各自泵站的设备进行监控，不能对其它泵站进行监控。

水源地集中控制上位机置于化水车间，对水源地的各级泵站及高位水池进行集中监控，上位机组态画面设置操作权限，便于对各级泵站的操作员进行管理与控制。水源地各级泵站的数据经化水车间交换机送入全厂辅控网络服务器。

2.PLC系统的应用及功能

PLC选用西门子最新型且同一系列设备模块，以减少备件和维护量；所有模块可以带电插拔， 包括CPU，电源模块，通讯模块，I/O模块，支持不停机维修；输出模块要求带预设置故障处理功能。处理器模件及所有I/O模件应带有LED自诊断显示。

处理器模件若使用随机存储器（RAM），则应配置电池作为数据存储的后备电源，电池的更换不应影响模件的工作。

每个数字量的I/O通道板都应有单独的熔断器或其它保护措施。

I/O类型：

（1）模拟量的输入：4-20mA，最大输入阻抗为250Ω。

（2）模拟量的输出：4-20mA具有驱动回路阻抗大于600Ω负载能力。

（3）数字量输入：模件具有电隔离措施。

（4）数字量的输出：数字量输出模件应采用光电隔离输出，隔离电压≥250V，能直接驱动电动机或任何中间继电器，在后一种情况下，投标方应提供中间继电器电路、继电器柜及可靠的工作电。

2.1 CRT控制画面

主画面显示整个水源地系统（包括各个阀门）运行状态。

各个分画面主色调为彩色模拟图，以利于运行人员长期监视而防止眼睛疲劳。阀门及设备的运行仍然为红、绿色醒目显示。在各个分画面上点击阀门符号，可弹出阀门手动操作按扭，并且还有运行、停止指示灯及控制按扭。模拟操作台画面为弹出式，操作完后只要点击确认.即可自动隐藏。另外，在画面底部设有各画面切换按扭，在当前显示的任何画面中。可方便迅速地切至另一画面。

2.2控制功能

补给水泵房联锁控制：

2.2.1补给水泵之间互为联锁备用。

补给水泵与各自出口阀之间的联锁：

（1）补给水泵正常启动：出口液控蝶阀延时15s（时间暂定0-20s该值现场可调）联锁打开（关阀启动），出口阀继续至全开。

（2）运行泵计划停泵：出口液控蝶阀先关闭75°～80°（时间暂定3s，1.5s至15s可调），联锁停泵，出口阀继续关闭到全关（时间暂定100s，15 s至200s可调）。

（3）事故停泵：①运行泵同时全部断电事故，出口液控蝶阀先关闭75°～80°（时间暂定3s，1.5s至15s可调），出口阀继续关闭到全关（时间暂定100s，15s至200s可调）。②一机一泵或二机三泵运行时，运行泵事故停运，泵出口液控蝶阀立即自动联锁关闭，备用泵自动按上述1）条联锁要求开启泵、阀。

（4）出口阀自带就地控制柜。

（5）补给水泵及出口阀电源应按有关规范设计，出口门的控制电磁阀经常不带电，操作时带电，水泵事故或电源失电时不应影响出口门的操作。

2.2.2第一台小补给水泵为手动启动。

2.2.3补给水泵与后级泵站蓄水池水位联锁：当蓄水池水位低于设计水位值a（该值现场可调）时，启动另一台小补给水泵；当蓄水池低于水位值b（该值现场可调）时，继续启动一台大补给水泵。反之，当蓄水池高于设计水位值b（该值现场可调）时，停止一台大补给水泵；当蓄水池超过水位a值时，停止小补给水泵；依此类推。

2.2.4补给水泵与本级泵站蓄水池水位联锁：当蓄水池水位为低低水位值报警时，联锁停止补给水泵。

补给水泵房内排水泵与集水池水位联锁。

排水泵与集水坑中的水位联锁，高水位联锁开泵，低水位联锁停泵，超高水位备用泵自动投入运行并发出报警信号。

蓄水池联锁控制要求补给水泵站设有二座2000m3蓄水池。就地及水控制室远方控制、监测要求。

二座蓄水池分别设溢流水位紧急报警，高水位、水位值a（该值现场可调）、水位值b（该值现场可调）、低水位、低低水位值报警，并能连续显示其水位值。蓄水池进水管上的电动闸阀（共4只）的启、闭控制、开启状态显示，故障报警。

3.结束语

PLC配合计算机以及网络技术的应用，针对电厂化学水处理系统的运行特点，将通用控制软件进行相应的应用调试明，使电厂化水处理系统的自动化水平大幅提高，减轻了运行人员的劳动强度，也为锅炉系统的安全、可靠和长周期运行提供了有力的保障。

【参考文献】

[1]李潼，冯德群，王晗.PLC及工业监控软件在火电厂锅炉补给水处理自动控制系统方案比较.

[2]杨庆柏.PLC在火电厂应用综述.

[3]李文颖，郑琳，粟忠君.加强电厂PLC控制系统运行可靠性措施.

plc控制系统篇7

关键词：PLC，控制系统抗干扰措施

 

可编程控制器（ProgrammableLogic Controller）简称PLC它是将传统的继电器控制技术、通讯技术和微机技术相融合，专为工业控制而设计的专用控制器。由于PLC本身所具有的一系列优点，因此在工业控制领域中的普及范围越来越广，PLC产品的种类也越来越多，其结构型号、性能、容量、指令系统，编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC 对于提高其在控制系统中的应用有着重要作用。应用PLC首先要详细分析被控对象、控制过程与要求，熟悉了解工艺流程后列出控制系统的所有功能和指标要求．与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。PLC 最适合于控制对象的工业环境较差，而安全性、可靠性要求特别高，系统工艺复杂，输入输出以开关量为多，用常规的继电器接触器难以实现，工艺流程又要经常变动的对象和现场。其次要确定控制范围，一般讲，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数；用人工进行控制工作量大，操作复杂容易出错或操作过于频繁，人工操作不容易满足工艺要求的往往由PLC控制。尽管PLC自身具备良好的抗干扰能力，但在实际应用中各种类型PLC大多处在恶劣电磁环境中,在实际应用中常遇到PLC因干扰而不能正常工作的情形,所以在PLC控制系统抗干扰能力仍然是设计系统不容忽视的问题。

1 PLC 的选择

1） PLC机型的选择

PLC机型的选择主要是指在功能上如何满足需要，并且充分利用系统资源。选择机型前，首先要对被控制系统进行初步估计：有多少开关量输入，电压分别为多少，有多少开关量输出，输出功率为多少；有多少模拟量输人和模拟量输出；是否有特殊控制要求，如高速计数器（HC）；现场对控制器响应速度有何要求；机房与现场分开还是在一起等。

在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格最优的机型。通常的做法是：在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，选用整体式结构的PLC；其他情况则最好选用模块式结构的PLC；对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的，一般其控制速度无须考虑，因此选用带A/D转换，D/A转换，加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求；而控制比较复杂，控制功能要求比较高的，可根据控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。应该注意的是，同一个企业应尽量做到机型统一，这样同一个机型的PLC模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理；同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，并集中管理。

2） 输入/输出端口（I/O）的选择

PLC与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的，PLC有许多I/O接口模块，包括开关量输入、输出模块、模拟量输人模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。

（1） 确定l/O点数。不同的控制对象所需要的阳点数不同，一些典型的传动设备及常用的电气元件所需PLC的I/O点数是固定的，如一个带磁环双作用气缸需用2个输入点；一个按钮需一个输入点；一个指示灯占用一个输出点等。但对于同一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有变化。根据控制系统的要求确定所需的I/O点数时，应再增加10％一20％的备用量，以便拓展控制功能。

（2） 开关量I/O。开关量I/O接口可以从传感器和开关（如按钮、行程开关等）及控制设备（如指示灯、电动机启动器等）接收信号。典型的交流I/O信号为24～240V，直流I/O信号为5～240V。输入电路因PLC品牌不同略有差别，但有些特性是相同的，如用于消除错误信号的抖动电路等。

（3）模拟量I/O。模拟量I/O接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。其典型量程为-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口，因而可以接收低电平信号，如RTD、热电偶等。

3） 存储器类型及容量选择

PLC系统所使用的存储器由ROM和RAM组成，存储容量则随机器的大小变化，最大存储能力：一般小型机最大存储能力低于6KB，中型机的最大存储能力可达64KB，大型机的最大存储能力可上兆字节。使用时可根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型。必要时也可专门进行存储器的扩充设计。

4） 电源模块选择

在系统的实现过程中，PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。小型控制系统一般选用价格便宜的简易编程器（如LOGO），如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强，编程方便的图形编程器。如果有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序，可以选用E2PROM模块作为外部设备。论文参考网。

对于结构为模块式的PLC，电源模块和额定电流必须大干或等于主机、I/O模块、专用模块等总的消耗电流之和。当使用专用机架时．从主机架电源模块到最远一个扩展机架的线路压降必须小于0.25V。

5） 程序设计

根据控制对象的控制任务完成前述阶段后就可以进行控制系统的流程设计，画出控制系统的流程图，进一步说明各个控制信息之间的关系，然后具体安排I/O的配置，并对I/O进行地址编号。I/O地址编号确定后，再画出I/O端子和现场信号接线图，进行系统设计即可将硬件设计和程序编写二项工作平行进行，编写程序的过程就是软件设计过程。用户编写的程序在总装统调前需要进行模拟调试。用装在户LC 上的模拟开关模拟输入信号的状态，用输出点的指示灯模拟被控对象，检查程序无误后便把PLC接到系统里，进行总装统调，如果统调达不到指标要求则可对硬件和软件作调整，全部调试结束后，一般将程序固化在有长久记忆功能的EPROM中长期保存。

2 PLC系统的干扰源

PLC的干扰源比较复杂，分类方法较多，常见的有按性质分或按来源分。

按性质可分为共模干扰和差模干扰两大类。共模干扰主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向) 电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电时,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。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,这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因。这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰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,这种干扰直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。论文参考网。

按来源可分为内部干扰和外部干扰。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。这都属于PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门无法改变,可不必过多考虑。外部干扰主要有来自空间的辐射干扰、来自电源的干扰、来自信号线引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰等。来自空间的辐射干扰主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂,若PLC 系统置于射频场内,就会受到辐射干扰。

3 抗干扰措施

1） 硬件措施

（1）屏蔽：对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。

（2）滤波：对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。

（3）电源调整与保护：对CPU这个核心部件所需的＋5V 电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。

（4）隔离：在CPU与I/O电路间，采用光电隔离措施，有效隔离I/O间的电联系，减少故障误动作。

（5）采用模块式结构：这种结构有助干在故障情况下短时修复。论文参考网。因为一旦查处某一模块出现故障，就能迅速更换，使系统回复正常工作，也有助于加快查找故障原因。

2） 软件措施

（1）故障检测：PLC本身有很完善的自诊断功能，但在工程实践中，PLC的I/O元件如限位开关、电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC的本身故障率，这些元件出现故障后，PLC一般不会察觉出来，不会立即停机，这会导致多个故障相继发生，严重时会造成人身设备事故，停机后查找故障也要花费大量时间。

（2）信息保护和恢复：当偶发性故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息，一旦故障条件消失，就可以恢复正常继续原来的工作。所以，PLC在检测故障条件时，立即把现状态存入存储器，软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以防存储器信息被冲掉，一旦检测到外界环境正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的程序工作。

（3）提高输入信号的可靠性：由于电磁干扰、噪声、模拟信号误差等因素的影响，会引起输入信号的错误，引起程序判断失误，造成事故，例如按钮的抖动、继电器触点的瞬间跳动都会引起系统误动作，可以采用软件延时去抖。对于模拟信号误差的影响可采取对模拟信号连续采样三次．采样间隔根据A/D转换时间和该信号的变化频率而定，三个数据先后存放在不同的数据寄存器中，经比较后取中间值或平均值作为当前输入值。在硬件和软件方面采取各种措施后,大大提高。

4 结束语

目前，随着各种技术的迅猛发展，PLC的种类日益繁多．功能也逐渐增强，在产品规模上向大小两个发展。在实际工作中还要根据实际情况对PLC的选用做出适当调整以及根据具体情况选用适当的抗干扰措施，以便满足期望的工业控制系统。

参考文献

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plc控制系统篇8

电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用高性能的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行超速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯安全可靠运行的关键。X5系列 PLC 以其可靠性高、运算速度快、产品成本低和电梯专用客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台 4 层 4 站的别墅电梯控制系统为例，阐述了 X5 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。

二、 电梯控制系统构成

电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及PLC单元构成，由如图1所示，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，安全保护等指令信号进行管理和控制功能。

图一电梯控制系统原理图

PLC单元为电梯控制系统的核心部分，由PLC提供变频器的运行方向和速度指令，使变频器根据电梯需要的速度曲线调节运行方向和速度。通过PLC的合理编程，实现自动平层、自动开关门、自动掌握停站时间、内外呼信号的登记与消除、顺向截梯及自动换向等集选控制功能。

三、 PLC的I/O接口配置

PLC选用亿维自动化技术有限公司的X5系列，PLC的输入输出点数可根据需要配置，并可根据用户的要求增加并联功能。以编制一台4层4站的电梯为例，先根据控制要求计算所需要的I/O接口点数，其中输入点数为32，输出点数为24。选用X5系列PLC的一个CPU单元X5-1414RD和一个扩展单元E5-0016D来完成电梯控制系统的逻辑控制。

1、输入接口：

序号

输入接点

输入功能

序号

输入接点

输入功能

1

10001

安全回路

17

10017

四楼指令按钮

2 关门按钮

18

10018

一楼上召按钮

3

10003

检修开关

19

10019

二楼上召按钮

4

10004

门锁

20 二楼下召按钮

5

10005

消防开关

21 三楼上召按钮

6

10006

上强迫减速限位

22 三楼下召按钮

7

10007

下强迫减速限位

23 四楼下召按钮

8

10008

安全触板

24 80％满载

9

10009

上平层感应器

25

10033

110％超载

10

10010

下平层感应器

26

10034

抱闸反馈

11

10011

开门按钮

27

10035

变频器准备就绪

12 开门到位

28

10036

变频器运行中

13

10013

变频器故障

29

10037

零速

14

10014

一楼指令按钮

30

10038

泊梯开关

15

10015

二楼指令按钮

31

10039

旋转编码上行方向

16

10016

三楼指令按钮

32

10040

旋转编码上行方向

2、输出接口

序号

输出线圈

输出功能

序号

输出线圈

输出功能

1

<,, /SPAN>

00001

上行方向指示

13

00013

门区照明

2

00002

下行方向指示

14

00014

报站钟

3

00003

开门继电器

15

00015

照明

4

00004

关门继电器

16

00016

主接触器控制

5

00005

速度编码1

17

00017

抱闸控制

6

00006

速度编码2

18

00018

七段码楼层显示A

7

00007

变频器使能

19

00019

七段码楼层显示B

8

00008

变频器复位

20

00020

七段码楼层显示C

9

00009

1楼召唤输出指示

21

00021

七段码楼层显示D

10

00010

2楼召唤输出指示

22

00022

七段码楼层显示E

11

00011

3楼召唤输出指示

23

00023

七段码楼层显示F

12

00012

4楼召唤输出指示

,

24

00024

七段码楼层显示G

四、 工作过程

电梯完成一个呼叫响应的步骤如下：

（1）电梯在检测到门厅或轿箱的召唤信号后将此楼层信号与轿箱所在楼层信号比较，通过选向模块进行运行选向。

（2）电梯开始起动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱运动速度由低速转变为中速再转变为高速，并以高速运行至目标层。

（3）当电梯检测到目标层减速点后，电梯进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。

（4）平层后，经过一定延时开门，直至碰到开门到位行程开关；再经过一定延时后关门，直到安全触板开关动作。

五、 控制系统软件设计

1．软件流程

图二PLC控制电梯工作流程图

2．模块化编程

电梯控制系统是集选式控制方式，适合采用模块化编程方法，下面介绍几个模块的梯形图程序：

（1）电梯自检模块：安全回路中各开关接触良好，安全回路信号（10001）输入，安全继电器（01169）闭合。当电梯开关门完成（01037），关门到位（01155）输出为ON，且处于非强制状态时，如果变频器无故障输入（10013），则电梯允许（01038）正常运行。

（3）平层检测和强迫减速模块：当电梯检测到上、下平层感应器（10009和10010）的输入信号时，表明电梯已经进入平层区。当电梯上行轿厢碰到上强迫换速开关（10006）时，上强迫换速开关动作，电梯由快速被强迫换速为慢速，并判断电梯的实际运行楼层（40400）是否运行到最顶层（＃00008）；当电梯下行轿厢碰到下强迫换速开关（10007）时，下强迫换速开关动作，电梯由快速被强迫换速为慢速，并判断电梯是否运行到最底层（＃00001）。

（4）楼层召唤灯指示模块：当有楼层召唤登记（如01001）或已有该楼层召唤灯输出（如00009）时，如果实际运行楼层（40400）不等于召唤楼层，则该楼层召唤灯输出显示亮；如果实际运行楼层（40400）不等于召唤楼层，则该楼层召唤灯输出熄灭。

六、 结束语

plc控制系统篇9

关键词：PLC；加热炉；温度控制系统

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）33-0028-02

温度的控制对于工业的发展和生产十分重要，冶金制造、机械加工、食品烹饪以及化工反应中的运用尤其多。有些工业的制造需要对温度实现精准的调控，这就需要加热炉的温度控制系统的功能达到工业生产运行的标准。传统的加热炉的温度控制一般是靠继电器加热来实现的，但是在加热过程中必须要满足固定接线，这样对于加热的条件有一定的限制性，而且调控系统的耗能比较多，占用的体积比较大，而且工作的效率也不能满足工业生产的需要，所以传统的加热炉温度控制系统会逐渐被计算机技术所衍生出来的PLC技术所取代，现阶段工业上运用的比较多的就有施耐德PLC、美国AB的PLC以及西门子的PLC。这里将以西门子公司的S7-300系列PLC为典型的例子对PLC的概念、操作流程、工作原理、系统和配件的调控进行相应的介绍和分析。

1 西门子公司的S7-300系列PLC的介绍

西门子公司的S7-300系列PLC属于工业生产中较为先进的PLC技术之一，在设计上采取模板式的方法。硬件系统也在原有的PLC技术上做了一些修改，其主要内容包括：第一，模板方面：电源模块、CPU模块、温度控制模块；第二，其他功能部分：触摸屏、开关量以及模拟量I/O模块。其加热炉温度的加热控制系统运用了西门子S7-300PLC系列CPU315-2DP的操作系统。触摸屏采用西门子公司的MP-277-10寸触摸屏；模拟量输入模块采用SM331；模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号；32点数字量输入模块SM322；电源模块：PS307输入240VAC/输 出24VDC，4A，供其他模块使用；运用32点数字量输入模块SM321，温度控制模块采用FM355-2C。使用STEP7的编程程序来完成各种图像和程序的处理以及各种编程语言的转换。程序通过软件的转换后变为专用的语言输入到计算机中进行处理，并将处理后的信息转变为专用的语言传递给加热炉加热系统进行相应的操作。也就是说，PLC技术可以实现通过网络的操作来完成对温度控制中参数的设定、时间的调控等等，这样使得加热炉温度的调控在工业生产中更加的便捷。

1.1 西门子公司的S7-300系列PLC控制系统的编程

西门子公司的操作系统一般为用户提供的是公司自配的STEP7编程软件，根据西门子公司自身的的S7-300系列PLC控制系统的特点所设计出的编程软件，在这个运用的编程软件中对于SIMATIC S7、M7、C7的运用比较多，为编程软件提供相应的参数和数据。控制系统的编程工具的功能比较多，主要包括：硬件的配置以及参数的设置、通信的组态、编程、测试、检测、更新、启动和维护、文件建设与保存、正常的运行以及诊断功能。操作的系统也是采用模板化的设计，主要包括：主程序的设定、加热炉温度的设定子程序、PID控制子程序、PLC控制子程序、系统报警子程序、炉温温度的测定等等。

1.2 PLC系统的加热炉控制系统的组成

加热炉的温度控制系统主要由PLC主控系统、固态继电器、加热炉以及温度传感器这四个部分组成。加热炉对于温度的控制流程是：通过温度传感器将收集到的温度信息转变为电压的变化信号，再通过PLC主控系统将这些信息转变为数字化的信息输送到系统中，PLC系统对输送的温度变化值进行相应的处理和PID的计算之后将控制的信息通过固态继电器输入端的一个控制信号来控制加热炉是否继续加热，从而完成对于加热炉的温度的控制。在这个流程中，PLC主控系统是加热炉温度调控的核心部分，在加热炉的温度的调控过程中主要完成参数的设定、处理以及相应的运输。

2 PLC系统的流程设计

为满足工业对于加热炉温度的要求，PLC系统在原有的基础上进行了相应的更改，使得加热炉对于温度的调控的能力有所提高。在仪器初始化完成之后需要对整个模块进行相应的检查，以保证加热炉的正常运行。完成这些初步处理后可以根据实际的情况和要求输入相应的数据和参数。启动加热炉进行加热，在加热过程中要随时测定加热炉中的温度并与sp进行比较，同时也要注意PID的调节以及SCR的控制，最后测定加热炉中的温度pv并与前面所说的sp数据进行几何计算，比较之间的差值，再根据具体的情况对加热炉的温度控制系统进行相应的调控处理。

3 PLC系统的调试和处理

PLC系统的调试可以分为两个部分：系统软件的调试和检测、系统硬件的调控和测试。

3.1 PLC系统软件的调控

PLC系统软件的调控的位置主要是在PC机上，首先将生产过程中对于加热炉温度的要求进行一定程度的分析，然后将这些要求的信息转变为编程的信息输入到PC机中，在运行的过程中根据具体的要求对一些数字开关量进行调控和处理，然后对于PLC系统上的每一个运行的部件、功能进行相应的检测，与标准的数据进行比较，找到产生偏差的原因并进行相应的整改，完成PLC系统软件的调控，减少操作过程中的误差。

3.2 PLC系统硬件的调控

PLC的系统硬件的调控是通过实验室的检测来完成的，首先选定一个设备来当做系统硬件的调控对象，在设备的选定过程中要检查设备的各个功能元件是否能满足检测的要求，然后将系统的软件与硬件一起进行检测。通过调控各个配件的数据的偏差来不断地完善PLC的硬件的配置，使得系统的硬件的调控能够满足工业生产的需要。

4 结语

本文对西门子公司的S7-300系列PLC的温度控制系统以及工作的流程作了相应的探讨，并对PLC的概念、功能、操作原理以及控制系统的软件和硬件做了相应的介绍。根据前文的分析可以看出，以计算机网络技术为基础的PLC技术将很好地对PID的温度控制系统进行补充，使得加热炉的温度的调控更加的精准和便捷，从而更好地满足工业生产和人们日常生活的需要。PLC的运用使得加热炉对温度的调控变得更加完美，这也使得加热炉在日常的生活中、各个行业的生产、化工实验中运用变得更加的广泛，拥有更加广阔的发展前景和运用前景。

参考文献

[1] 马莹，郑文斌.基于PLC和组态软件的加热炉温度控制系统[J].中国科技信息，2007，（21）：64-65、67.

[2] 王勇.iFIx与施耐德PLC、ABPLC之间通讯在热电厂化水控制系统中的应用[J].科技创新与应用，2013，（29）：42.

[3] 宋乐鹏.基于PLC控制的加热炉温度控制系统[J].可编程控制器与工厂自动化，2007，（5）：70-71、76.

[4] 刘石红.基于PLC控制加热炉温度闭环控制系统[J].数字技术与应用，2011，（11）：23.

plc控制系统篇10

关键词：PLC 变频器 网络控制系统

中图分类号：TP571 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0023-01

1 基于PLC控制的变频器网络控制系统的概述

作为传统继电器的替代产品，可编程逻辑控制器是一种数学运算与操作的控制装置，非常适合在恶劣环境下运行。变频器和PLC的组在工业自动化控制系统中得到了广泛地应用，并由此产生类型多变的PLC变频器网络控制系统。

PLC控制变频器调速的方式多样且复杂，但归纳起来主要有如下三种类型：（1）利用PLC和变频器通信控制网络的功能，在基于RS-485通信接口的基础上，自动化设计者可以对变频器进行控制，然后通过PLC编程来实现运行信号和速度指令的发送，此种调速方式适合于多台变频器控制的情况；（2）操作人员通过在变频器控制面板或端子设置不同的运行参数，由电位器调节给定来设定变频器的运行频率，或者运行参数由PLC设定的控制来完成，然后通过D/A转换模块输出模拟信号来对变频器的速度进行控制：（3）其他网络协议控制方式，此种方式的成本比较高。

2 由欧姆龙PLC和变频器组成的控制系统

吊车广泛应用于我国的各行各业，为了实现“控制简便、节能、精准定位、灵活调速和高可靠性”等要求且适应国家提出的节能降耗，新型吊车基本采用触摸屏协助操作并显示、PLC控制、变频器执行的控制方法。本文将使用欧姆龙CJ系列PLC，来设计基于OMRON

PLC的新型动臂吊车控制系统。

（1）系统的构成。基于OMRON PLC的新型动臂吊车控制系统的构成为：采用欧姆龙CJ系列PLC完成系统逻辑控制部分，负责处理各种信号的逻辑关系；显示和控制的终端设备选用欧姆龙的NS系列，它将对各被控设备的运行状态进行显示；选用欧姆龙通用变频器3G3RV-B4450-ZV，以实现平稳操作和精确控制；PG卡选择PG-B2，光电编码器选用增量式600P/r、放大输出、A相B相C相原点信号、轴径中空型的编码器；在变频器直流环节并联制动单元和制动电阻，且选择铭牌为50Hz、70A、37KW、380V、1470r/min的三相异步电机。

（2）PLC的控制方法。输入信号包括外部制动信号的输入、频率模拟量的输入、设备报警信号、变频器的运行信号和手柄模拟量的输入等；控制对象包括零伺服信号、频率模拟量、变频器的运行信号和外部制动开关信号等；串口通信为与欧姆龙NS触摸屏进行数据通讯。

（3）变频器的设置。基于OMRON PLC的新型动臂吊车控制系统选用欧姆龙通用变频器3G3RV-B4450-ZV，以实现平稳操作和精确控制。在系统的设计过程中需要特别注意的是，3G3RV-B4450-ZV是通用变频器，而应用在新型动臂吊车控制系统中必须满足安全可靠、调速灵活、高效率和定位准确等要求，因此相较于专用型变频器，欧姆龙通用变频器3G3RV-B4450-ZV的参数设置要复杂得多。

曳引电动机的转速控制是闭环的，由旋转编码器来实现曳引电动机转速的检测，因此必须保证电动机和旋转编码器连接时的可靠性和同心度（确保旋转编码器可以和电动机同轴旋转），从而确保所检测电动机转速的准确度。对于变频器的其它常用参数，既可以自学实现，也可以根据电机铭牌参数和电网电压来直接输入，而基于OMRON PLC的新型动臂吊车控制系统采用的是自学方式，具体方法为：在设置完变频器的相应参数后，使变频器对所驱动的电动机进行自学习，将曳引机制动轮与电动机轴脱离，让电动机处于空载状态，然后启动电动机来确保变频器识别和存储电动机的相关参数，从而确保电动机处于最佳控制状态下。

3 由西门子PLC和变频器组成的控制系统

西门子PLC适用于各行各业及各种场合中的检测、监测及控制的自动化，其最大特点是论在独立运行中或相连成网络皆能实现复杂的控制功能。本文将使用西门子PLC，来设计基于西门子PLC的牵伸卷绕机系统。

（1）系统配置。根据设计要求，综合机器的先进性和成本因素，系统采用如下配置：人机对话界面采用带RS-485通讯口的西门子TP27触摸显示屏；调速装置选用分辨率为0.01HZ的MMV型西门子变频器，可使电机的转速精确达到0.3r/min，牵伸倍数和卷绕张力的误差控制在0.02%以内；控制核心用西门子S7-216CPU型PLC及EM232模拟输出模块，由于CPU216具有2组通讯口，因此PLC与触摸屏、变频器三者之间采用网络通讯可简化硬件结构，节约成本。 （2）软件编程。系统采用网络通讯模式，故选用CPU216作上位机，10台变频器作下位机，将10台变频器分别设置为站址3～13（PLC站址为2，TP27站址为1），使PLC和变频器之间建立上、下位机关系。CPU216的一组通讯口以USS协议与变频器进行点对点通讯，另一通讯口与触摸显示屏进行点对点通讯。在实际操作时，由触摸屏键入的工艺参数进入PLC进行工艺运算，PLC将计算结果按站址传输给各台变频器和EM232模拟模块，EM232将PLC输入的数据转换成三角波模拟电流，输入给槽筒变频器，从而产生防叠丝干扰频率。 （3）使用变频器时应注意的问题。模拟电流是输入给槽筒变频器的模拟量输入口1的，因此必须结合实际运行情况，设定变频器的参数P021～P024；变频器对输入的电机技术参数要求非常严格，在电机运行前，必须正确设定电机的技术参数，且应进行自动测定（P088=1），

否则会导致电机运行不稳定，甚至损坏元器件。

4 结语

PLC在工业自动化控制系统中，最为常见的是变频器和PLC的组合应用，并产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，构成了不同类型的变频PLC控制系统。本文主要分析并设计了由变频器与西门子PLC、变频器与欧姆龙PLC组成的控制系统，以此来拓宽变频器的应用场合，丰富网络控制模型。

参考文献

[1]孙业国.网络控制系统研究进展[J].科技导报，2010，28（2）.