时间:2022-09-25 19:06:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇plc控制系统,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】控制系统;plc;温室
农业从古至今一直是我国经济基础,在国家发展中占有重要的地位。随着人们生活水平的提高,人们对农作物的生命期、品种都有了更高的要求,如四季能吃到绿色菜以及买到想要品种的鲜花。因此温室现在越建越多,建温室的重要保证参数就是植物的生长要素,即光、温度、湿度和CO2,本论文就是论述如何用PLC技术对温室进行控制。
一、确定控制系统方案
(一)控制对象
1.温度
植物生长的温度是在一个范围内,虽然最适宜温度植物长得很快,但是往往因为消耗有机物太多,会出现长的细长现象。控制系统的控制温度范围要略低于植物最适宜温度。
2.湿度
空气的湿度太大会造成之无病虫害,但是要保证空气湿度低的同时要有充足的水分由土壤供给植物。
3.光照
植物生长需要光照,这样才能进行光合作用,不同植物的光补偿点不同,因此事宜温度范围也不同,同时人们可以控制光照时间和强度来控制植物的生长速度。
4.CO2
植物生长需要光合作用,光合作用需要的一个物质是CO2,植物的光合作用随着CO2的浓度增大而增强,但是浓度过高反而会抑制植物光合作用,因此二氧化碳浓度的控制范围要与农作物相适应。
(二)PLC控制系统
PLC是可编程逻辑控制器,它可以通过编程方式完成传统的继电器-接触器的逻辑控制,PLC的控制系统性能稳定,价格便宜,开发容易,性价比高,缺点就是人机交流困难。
(三)控制系统的方案确定
本控制系统方案为各参数的自动控制,当传感器检测的温湿度、光照以及CO2超过范围时,PLC控制系统会发出指令,控制执行机构如天窗的电动机等动作,使温室参数达到用户要求。
二、控制系统软硬件设计
(一)控制要求
随时检测控制对象温湿度、CO2浓度和光照参数,并保证参数在控制范围内。控制系统设计流程如图1所示。
(二)硬件设计
1.根据控制系统输入输出的点数,对PLC型号进行选择
(1)PLC开关量点数确定
(2)根据PLC开关量点数确定PLC型号
由上表可得输出点13个,输入点14个,考虑到应有输入输出端子的余量,选择S7-200cpu226型,其有24/16个I/O口。
2.模拟量模块的选型
对于温湿度、CO2和光强传感器都输出模拟信号,需要PLC扩展模拟量模块。温湿度传感器分别要在温室的上下南北四处检测,因此输入10路模拟量信号,因此选择EM235模块3个(此模块4AI/1AO)。
3.温湿度、光照以及CO2检测元件选型
选择HMD40温度传感器,Poi88-c光强传感器,TGS4160型CO2传感器以及A1203型湿度传感器。
4.进行电路设计
控制电路简图如图2所示,主电路同传统继电器-接触器电路。
(三)软件设计
以光照的控制为例,比较光照传感器的值,如果超过上限,则打开遮光帘,如果在范围内,则遮光装备动作不变,低于下限值收起遮光装备并且打开光照灯。
最后,要进行整机调试。调试时先启动控制电路,断开主电路,等确定程序和控制电路无误后,在进行整机调试。
参考文献
(东北石油大学,黑龙江 大庆 163318)
摘 要:PLC控制系统即可编程逻辑控制器,它采用一类可编程的存储器,用于实现其内部存储.PLC控制系统还同时具有执行逻辑运算、顺序控制、算法操作等指令的功能,并通过数字或是模拟信号的输入和输出控制各类机械的工作状态.PLC由于具有编程简单和操作方便的特性,在生产生活中逐渐得到了广泛的应用.但随着PLC系统应用范围的扩大,其工作环境更加复杂,工作内容要求更高,PLC系统也逐渐不能胜任某些工作.因此,分析影响PLC系统的可靠性的干扰因素,对于如何改善PLC的功能性,提高PLC系统的可靠性有着重要的意义.
关键词 :PLC控制系统;可靠性;干扰
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)04-0022-03
可编程序控制器(PLC)是专门为工业控制设计的一种控制系统,随着电子元器件制造业和计算机技术的发展,PLC控制系统也处在不断的进步当中.但是,随着其应用范围越来越广泛,PLC系统在较为复杂的环境中的可靠性明显降低.而PLC控制系统的可靠性直接关系到整个系统的正常运行,因此,提高PLC系统抗外界环境干扰的能力是提高系统可靠性的关键.
1 PLC控制系统的组成及其故障分布
PLC控制系统的基本结构由输入与输出部件、中央处理单元、电源和编程器这四部分组成.输入与输出部件是将PLC控制系统与被控制机械连接起来的部件,输入部件能够接收到来自开关、按钮以及传感器等结构所发送的指令,传递到中央处理单元,中央处理单元在对其进行分析处理后,通过输出部件传递给受控制的机械或是其他设备.电源则起到稳定电压和提供电力的作用.编程器则可便于用户对PLC系统的执行程序进行修改,用来使其功能专门化或是用来检测PLC控制系统的运行状态.在PLC控制系统的使用过程中,这些结构是缺一不可的,一旦某一个结构产生了故障,就会影响到PLC控制系统的可靠性.
实际上,PLC系统本身的可靠性是非常高的.有数据调查显示,一般的PLC控制系统平均无故障工作时间可以长达三十万个小时.而且,PLC控制系统故障多是生产现场设备发生的故障,PLC本身故障只占故障的一小部分.下图是PLC控制系统故障发生的主要类型与概率.
据可靠性理论,系统在单位时间内失效或出现故障的次数称为失效率或故障率,用λ表示,其倒数1/λ称为系统的可靠性.通过使用发现,PLC控制系统的可靠性与时间有关.图2给出了系统故障率λ的曲线,由图可知故障率分为三个阶段.
1.1 早期故障期
早期故障是指在PLC系统运行初期发生的故障,它是指从系统投入应用开始,直至故障率逐渐降低并趋于稳定的一个阶段.一般来说,早期故障多是由于系统内部设计存在缺陷,元器件质量有问题或是制作工艺不够精良等原因而产生的.这一阶段的故障发生率与持续时间主要受到制造方的制造工艺与技术影响,通常可以通过选用有较高客户满意度的厂家生产的产品来降低故障的发生率.并应该在投入使用时尽早找出系统缺陷,及时对其处理.
1.2 随机故障期
随机故障期是指在PLC系统经过早期故障期,运行逐渐稳定后发生的故障,这一时期故障率较小,且故障发生的时间与部位都具有一定的随机性.随机故障的产生多是由于系统在运行过程中,由于环境中某些因素的影响而使得PLC控制系统内部的某些元器件遭到损坏,而影响到PLC控制系统的运行.在这一阶段,我们主要可以通过控制PLC系统的运行环境,注意系统平时的保养和维护工作,及时更换易损耗零部件,合理规范的使用PLC控制系统等方式来降低故障发生率.
1.3 耗损故障期
耗损故障期是指当PLC系统已经工作了一定的年限,直至系统无法正常工作的一段时期.耗损故障期故障的发生多是由于系统内部的某些零部件由于使用时间过长,其磨损或是老化较为严重,因此不能继续正常工作.我们主要可以通过提前更换老化或是磨损的零部件,经常性的对系统进行全面检修等方式来延缓耗损故障期的发生时间.
2 PLC控制系统可靠性的影响因素
PLC系统各部件之间的信号传导主要通过电磁信号完成,因此其正常运行容易受到外界电磁波的干扰,而频繁变化的电压或是电流可以产生一定强度的电磁场,因此影响PLC控制系统的干扰源大多是能产生频繁变化的电压或电流的物体.
2.1 来自外部空间的辐射干扰
这种干扰对于PLC系统的影响主要有两种:一种是由于辐射对于PLC内部信号的传递造成干扰,使其运行出现问题;一种是辐射直接干扰到PLC内部系统,影响到其中央处理系统的信息接收、处理、传递等工作.
2.2 来自电源的干扰
PLC系统需要接到外接电路上才能工作,由于电网一般覆盖范围较广,电力供应系统较为复杂,在电网切换供电的情况下就会由于电磁感应而产生一定的电磁干扰,影响PLC系统的运行.
2.3 信号线引入的干扰
与PLC控制系统连接的各类信号传输线除了传输各类有效的信息外,还会由于外界信号的侵入影响到信号传输线内信号的强度和真实度,而传递某些无效或是错误的信息.这种干扰极易引起PLC系统输入或是输出信号异常,降低测量的精确度,使PLC系统的可靠性降低.
2.4 来自接地系统混乱的干扰
对PLC控制系统采取接地措施可以有效的减少电磁干扰的影响,并且还可以避免设备向外界发出一定的干扰信息.但是,若是不小心采取了错误的接地方式,则会产生适得其反的效果,甚至还会使信号干扰更加严重.
2.5 来自PLC系统内部的干扰
PLC系统内部有着各种各样的元器件,这些元器件在工作时会产生大小不同的电磁辐射,而若是在PLC系统内部并没有进行很好的屏蔽,那么这些元器件就会在工作时互相影响,降低PLC系统的可靠性.
3 提高PLC控制系统可靠性的措施
提高PLC控制系统的可靠性需要从源头开始,首先要分析降低PLC系统可靠性的因素,针对这些干扰因素制定相应的措施.而形成干扰至少需要三个条件,一是能产生干扰信号的干扰源,二是能够传递干扰的途径,三是能够感受到干扰的受体.因此,降低PLC系统受干扰的程度,提高PLC系统的可靠性就应该从这三个方面着手.
3.1 电源的选择
对于给PLC系统供电的电源,应该尽量选用隔离效果较好的变压器,或是在电源接入PLC系统之前增加一个隔离变压器,以消除线圈间的耦合作用.在条件允许的情况下,可以把PLC系统中的控制器、中央处理器、输入输出等设备分别用不同的隔离变压器与电源连接起来,降低电源对于PLC系统的干扰.
3.2 输入输出设备的抗干扰措施
输入输出设备的保护可以选用以下几种方法:
(1)采用数字传感器.模拟信号由于本身具有不稳定性,较易受到外界环境干扰.而数字信号具有高保真的特性和优秀的精确度,有着较强的抗干扰能力,因此被广泛的应用于数据传输领域中.PCL控制系统的输入输出设备也可以使用数字信号进行信息传递,对于提高PLC系统的抗干扰能力有着很大的帮助.
(2)对输入输出通道进行隔离.为了避免输入输出设备受到外界信号干扰,可以对PLC系统的输入输出设备采取一定的隔离措施.如使用隔离变压器,扼流圈等设备,降低外界信号对于PLC系统内部信号传输的干扰.
(3)在PLC系统内部程序设计时,增加数字滤波程序,使系统可以有选择的采用输入设备传递至中央处理器处的信号,并在应用端可以有选择的接受控制信号,提高PLC控制系统的可靠性.
3.3 完善接地系统
完善PLC的接地系统是一个有效的防止干扰的方法,在进行接地时,应注意以下两点.
(1)地线系统合理布置.PLC系统接地线种类繁多,包括数字电路地线、模拟电路地线、电动机地线和机器外壳的地线等.而在安装这些设备的地线时,应该注意地线应该分开布置,不能混成一团,以避免地线之间的互相干扰.
(2)PLC系统的接地线应该尽量加粗,以减小接地阻抗,增强接地的抗干扰效果.
3.4 尽量使用成熟技术和高质量元器件
在经过早期故障期之后,PLC系统的程序故障已经基本解决,此后大多数是由于元器件损坏而引起的故障.因此为了确保系统运行的稳定性,应该尽量选择质量较好、性能较优的元器件.这样既可以提高PLC系统的可靠性,还可以有效的延长PLC系统的工作时间.
3.5 设计故障检测程序,提高系统工作可靠性
时间故障检测法:时间故障检测法是以时间为参数,监测部件在运行过程中的实时状态.在监测开始时,启动已经设置好的定时器,定时器设置的时间应稍大于该部件完成某项工作所需的正常时间.若是该部件在时限内完成工作,则表示该部件没有故障;若是该部件没有在时限内完成工作,则表示该部件存在故障.
逻辑错误检测法:PLC控制系统内部各部分是相互联系的,它们通过中央处理器以及输入输出设备完成各个部件之间的协调工作.当PLC系统内部没有故障,可以正常工作时,其各个部件之间的逻辑关系也是正常的,若是系统内部存在故障,那么PLC系统各个部件之间的逻辑关系也会出现错误.因此可以设计具有检测逻辑关系功能的程序,预先加装在用户端,当通过逻辑检测程序对PLC系统进行检测,其逻辑关系显示错误时,则表示PLC系统内部存在故障.
4 结束语
PLC系统的开发和利用给工业生产带来了巨大的便利,而在对其进行利用的同时,我们应该更多的考虑到如何提高PLC系统的可靠性和稳定性.本文从分析影响PLC系统可靠性的各种干扰因素着手,探讨减弱干扰因素影响的措施.在平时的工作中,我们也应该细致观察,在实践中不断思考,不断摸索,不断提高PLC控制系统的可靠性.
参考文献:
〔1〕李长久.PLC原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2006.
关键词:PLC;控制系统;干扰源
中图分类号:TP
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)09-0279-02
1 概述
随着水电站自动化水平的提高,PLC控制系统越来越多地应用于水电站的自动化设备中。但设备运行的环境条件恶劣,湿度高,以及各种电磁、辐射的干扰,PLC控制系统也存在着各种干扰,直接影响到水电站的安全生产和经济运行。PLC的抗干扰能力是整个系统稳定运行的关键,因此,分析和研究PLC控制系统的抗干扰措施显得尤为重要。通过对广东稔坑水电站机组油压泵控制柜的设计,分析了影响PLC控制系统运行的主要干扰源,并提出了抗干扰设计的实施方案。
2 机组油压泵控制柜的主要配置
机组油压泵控制柜的主要任务是完成2台油压泵的启/停控制及补气控制。因厂房面积的限制,把启动设备与控制回路放在同一柜中。柜内主要配置了PLC、负荷开关、电机软起动器及相应的接触器、热继电器,还有开出控制继电器、电源装置及有关辅助器件。面板上设有指示各种故障的显示器、设备运行状态监视灯、电源指示灯、油泵操作切换开关、自动补气装置电磁阀切换开关、油泵手动启停按钮及故障信号总清按钮。
根据现场的运行条件,柜内还设置了用于温湿度调节的通风、加热器及柜内照明装置,以适应水电站的环境要求。
3 PLC的主要干扰源
PLC作为机组油压泵控制系统中的核心,其所处的环境干扰源主要有:
(1)PLC系统内部的干扰:来源于系统内部各元器件及电路间的相互电磁辐射。
(2)空间的辐射干扰:主要空间的辐射形成电磁场在系统中产生的静电感应或电磁感应。(3)系统外引线的干扰:通过电源线或信号线而将外部干扰引入系统。
(4)接地系统混乱引起的干扰。
4 PLC的抗干扰措施
要提高PLC控制系统运行的可靠性,必须在设计和施工中采取有效的抑制措施,抗干扰的主要措施如下:
4.1 柜内元件布置及抗干扰措施
在PLC的选择上,采用了性能良好的Schneider Twido TWDLCAA40DRF产品,该产品具有较好的电磁兼容性,及较高的抗干扰能力,对外部干扰也有一定的滤波、隔离功能。控制柜内的布置上,将容易受干扰的PLC及开关电源置于柜内顶部,柜的中部依次布置负荷开关、接触器、软起动器及热继电器,在柜的低部布置开出继电器、加热器及其它附件。PLC输出模块内的小型继电器的触点很小,断弧能力很差,不能直接用于启动l#、2#油泵的控制回路,因此,采用中间继电器进行隔离放大,还能有效避免开出端的干扰对PLC造成冲击,甚至损坏。采用电动机软启动器代替常规降压或全压启动,避免大电机启动对电网的冲击,引起供电电源波动而产生干扰。
将柜体放置在电厂厂房内,远离高压电源线、远离电动机及加热器等电磁辐射干扰源,以减少电磁干扰,提高抗干扰性能;柜体采用屏蔽性能良好的结构,以保证外部电磁干扰不在柜内部产生感应电压和感应电流。
4.2 电源的抗干扰措施
在PLC控制系统中,电源占有极其重要的地位。PLC系统的正常供电电源均由电网供电,因电网的干扰,电压、频率的波动,直接影响到PLC系统的可靠性与稳定性,因此在PLC的电源处理上,采用控制电源与供电电源完全隔离方式,即增加一个隔离变压器。此外,为保证供电不中断,采用两路供电电源输入,这样无论任何一路电源出现故障时,通过内部的无扰自动切换,确保供电电源稳定可靠。
柜内PLC的I/O电源,采用经开关电源变换的DC24V电源,以减少来自交流电源的干扰。柜内控制按钮也全部使用DC24V电源,既有效地抑制了电源干扰,又保护了人员操作、维护的安全。
电源在安装时,还应注意隔离变压器与PLC和I/O电源,可采用双绞线连接,以防止电源进线窜入外来信号的干扰。
4.3 输入输出及布线
为了抑制来自系统外引线的干扰,一方面选用抗干扰性能良好的输入输出模块,另一方面要合理地进行布线。主要抗干扰措施如下:
(1)选用TWDLCAA40DRF的I/O电路具有滤波、隔离功能,能有效抑制外部干扰。
(2)PLC的I/O线、动力线及其它控制线分开,并由不同电缆传输,按种类分层铺设。
(3)柜内交流线与直流线、输入线与输出线也要按种类分开走线。
(4)柜外走线要将弱电电缆、动力电缆、控制电缆单独走线,并保持一定的间距。
(5)开关量与模拟量的I/O线也分开,对于传送模拟量信号的I/O线应采用屏蔽线,且屏蔽线的屏蔽层一端接地。
4.4 正确的接地
良好的接地是PLC安全可靠运行的重要条件。在接地时应注意以下问题:
(1)控制柜要用绝缘板与地面隔开,工作接地要与保护接地严格分离。
(2)PLC要采用单独接地方式,远离动力设备的接地点,接地线的截面积要采用2mm2以上,接地点尽量靠近PLC,距离要在50米内。
(3)PLC的CPU单元必须接地。在机组油压泵控制系统中,PLC还扩展了模拟量单元,CPU单元应与模拟量单元具有共同的接地体,而且从任一单元的保护接地端到地的电阻都要小于5Ω。
(4)机组油压泵控制柜采用了在信号源接地方式,屏蔽层在信号侧接地,当信号源不接地时,屏蔽层应在PLC侧接地。
(5)屏蔽地采用单点接地方式,并且屏蔽、保护不能与电源、信号和其他接地线扭在一起。4.5 软件抗干扰措施由于电磁干扰的复杂性,要完全消除干扰影响是不现实的,因此,在硬件设施抗干扰的基础上还要在软件方面进行抗干扰的补充,以进一步提高系统的可靠性。软件抗干扰的设计主要有两种:一种是模拟量输入的数字滤波设计,解决尖峰干扰。一种是模拟量输出或开关量输入输出的抗干扰设计,主要思路是多次或重复查询。
结语:随着PLC在水电中的大规模应用,如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,因此在可靠性设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制干扰,才能够使自动化设备正常稳定高效运行。PLC作为自动化控制和国际通用系统的重要组成部分,也将在水电站自动化控制领域发挥越来越大的作用。
参考文献
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[2]李伟荣,付保军.PLC控制系统抗干扰措施[J].仪器仪表用户,2003,(2).
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[4]汪小澄,张峰.PLC控制网络的组建与监控[J].计算机应用,2002,(4).
关键词:钻床;控制系统;PLC
中图分类号:TG522 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)3-0085-01
1 钻床作用及原理
钻床就是一种孔加工机床,在制造企业比较常见。利用钻床可以用来钻孔、铰孔、扩孔还可以加工螺纹等。钻床有很多种类,比如多孔钻床、台式钻床、摇臂钻床等,本文就是分析在工厂中常用的Z3040型号摇臂钻床。Z3040摇臂钻床具有容易操作、使用范围广泛、比较灵活等优点,在金属切削、多孔零件的孔加工方面使用较多。摇臂钻床的构造主要有工作台、底座、摇臂、电动机、变速箱等部件构成。Z3040型摇臂钻床的工作原理简单的讲是通过控制电动机来控制摇臂对金属加工的。Z3040摇臂钻床需要电动机系统、液压系统等配合进行,它需要4台电动机工作,既主轴电机、摇臂电机、液压电机、冷却泵电机。其中主轴电机作用是使钻床来回运动,摇臂电机的作用是使钻床能够正反向、上下的运动,液压电机控制钻床加工的厚度,冷却泵电机的作用是给钻床提供冷却液冷却。
钻床加工时,就是通过控制这些电机,生产需要的不同型号。传统上,控制系统就是通过继电器及接触器来实现控制的,由于控制的电机较多,生产速度上就比较慢,又由于线路上比较复杂,如果出现故障,检查、维修上就比较困难,要花很长时间,因此生产效率就很低。并且传统的控制系统也不能实现目前控制的需要,比如,时间、计数控制等。因此提出对摇臂钻床控制系统进行改造,就有比较现实的实用价值。PLC电气控制系统目前在控制系统方面有很大优势,它可以改变目前传统的控制系统,填补低端控制系统的缺陷。
2 PLC及原理
PLC是可编程控制器的简称,它也称为可编程逻辑控制器。PLC是在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。由于它具有控制功能强、可靠性高、配置灵活、体积小、重量轻以及使用方便等优点,目前在我国已广泛的运用在自动化控制的各个领域。目前,随着微电子技术、计算机技术、通信技术、容错控制技术以及数字控制技术的快速发展,可编程序控制器的数量、型号以及品种的发展速度也十分迅速。可编程序控制器的生产厂家比较多,产品型号、规格数也较多,主要是西门子、三菱、AB等公司的,我国目前使用比较常见的是三菱生产的PLC品种。PLC比之传统的继电器以及单片机有很多优势。首先PLC的可靠性高,它的故障率很低,一般可以使用10万小时以上,并且它本身拥有诊断故障的功能,这对维修带来了极大的方便。其次PLC非常的灵活,因为一个可编程控制器有多个输入、输出端口,可以实现多种逻辑控制,只要画好梯形图,就能实现需要的逻辑控制,并且梯形图编程方便,使用简单。最后PLC运行的速度非常快,PLC利用CPU进行计算来控制,相对常规的通过继电器以及大量的触点进行控制,速度当然要快的多。正是PLC这些优点,我们对钻床控制系统的改造要使用PLC。
PLC实质上是一种工业控制计算机,它是专门为工业电气控制而设计的,它是代替常规的继电器、开关控制电路的,所以,PLC控制原理与计算机密切相关。在PLC中有大量的、各种各样的继电器,比如输入继电器、输出继电器、辅助继电器、计数器等,这些继电器不是真正的继电器,而是通过计算机中的储存器来模拟的软继电器,但是它们的作用可以和实物的继电器一样。PLC工作时就是依靠这些继电器通过梯形图一步一步的按照程序进行的。简单的讲,PLC工作原理可以概括为,可编程序控制器,通过执行梯形图,经过输入采样、程序处理、输出刷新结果等阶段,来完成所设计的的控制工作。
3 钻床控制系统的PLC改造
这里的改造都是在原有的钻床部件上面进行改造,只是把原来的继电器控制的改成用PLC中的程序来控制。
3.1 硬件部分的设计
3.1.1 PLC的物理结构
PLC按照物理结构有整体式、模块式和叠装式这几种类型。根据需要,整体式这种物理结构价格比较便宜,并且能够达到控制的要求。因此,Z3040摇臂钻床控制系统的PLC使用整体式这种结构。
3.1.2 PLC端口数
摇臂钻床控制系统需要17个输入端口和11个输出端口,那么PLC的输入端口数和输出端口数应该大于控制系统需要的端口数,因为要考虑留有备用的端口,以备将来升级改造,增加功能。
3.1.3 输入模块
摇臂钻床控制系统的PLC输入模块,我们选择电压为DC24 V的。因为,输入电压虽然有AC110 V和AC220 V,但这些交流的高电压,首先没有直流的低电压安全,对操作人员没有危险;其次,直流低电压再输入电路中,它的延迟时间短,在电路板中连接快,速度就相应的较快。
3.1.4 输出模块
摇臂钻床控制系统的PLC输出模块,我们选择继电器型输出模块。继电器型输出模块适应各种类的触点工作电压,导通压降小,它能够承受较大的瞬间电压和电流。而这些功能,对Z3040摇臂钻床控制系统是完全满足要求的。
结合以上对PLC硬件的要求,可以选择三菱的FP0-C14RS型号。FP0-C14RS PLC这种型号,满足对Z3040摇臂钻床控制系统改造所需要的所有指标。该型号,具有总输入端口20个,总输出端口18个,存储器的容量5K,能够输入电压直流24V,输出的模块是继电器型的。
3.2 软件部分设计
3.2.1 系统开机程序
需要设计一个输入口为停机的端口,还要设计一个准备开的端口。当开机信号输入后,内部继电器要接通并完成自锁,控制系统准备工作。
3.2.2 主电动机的起动控制程序
设计一个程序要求输入主电机工作。当输入主电动机工作信号后,虚拟继电器闭合,输出继电器接通并自锁,这时电动机开始启动。
3.2.3 摇臂控制程序
当内部继电器闭合后,给输入端口继电器接通,同时内部继电器也会接通,同时给控制液压泵电动机启动,这时启动后,电动机控制摇臂放松,当摇臂彻底放松后,做些程序,使摇臂上升,当上升到极限位置时,程序使继电器失电,使摇臂达到一定位置,这就达到控制摇臂的位置。同样要完成摇臂下降的控制,对程序反思维的编写。
3.2.4 控制主轴箱和立柱的放松和夹紧程序
通过内部继电器和定时器延时功能可以完成对轴箱和立柱放松和夹紧的控制,利用梯形图对内部继电器同时接通同时失电,可以达到这种控制。
3.2.5 信号显示程序
信号显示程序比较容易实现,就是通过内部继电器的接通和断开来实现,这里要考虑清楚那个继电器是控制那个电动机的,是得电还是失电要求信号灯亮或者灭。
3.2.6 机器工作信号状态信号
主继电器得电,接通,电源工作状态的指示灯是亮的,这表明机器开始运作,即是工作状态。
4 结 语
钻床控制系统通过PLC改造,需要很多细节的工作,本文由于篇幅的要求,没有画出原理图、梯形图等,也就不能分析每个继电器的功能以及端口的详细作用。因此,本文只是大概的介绍一下对钻床控制PLC改造的思路,许多细节还需要完善。但应该可以看到我们对控制系统的改造思路是正确的。因为PLC是一种功能强大、构造简单、抗干扰能力强、程序简单的一种新型工业控制新方法。本文采用PLC这种与常规不同的控制系统,可以实现对摇臂钻床的自动控制,通过这种控制,可以使企业生产可靠性、生产效率、经济价值都有很大的提高。
参考文献:
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[2]扬湘洪.T68镗床的PLC控制[J].机械制造与自动化,2004,(2):52-55.
关键词:电梯;PLC控制系统;MCGS组态软件;变频调速;高层建筑 文献标识码:A
中图分类号:TP273 文章编号:1009-2374(2015)35-0009-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.005
当前,我国建筑事业大力发展,各个城市的高层建筑如雨后春笋,电梯是高层建筑不可替代的一部分,大大方便了人们的生活。电梯属于机电一体化设施,主要涉及到机械和电气两个专业。其电气部分主要包括两个系统,分别为控制系统和拖动系统。过去的继电器控制系统存在笨重、触电复杂、可靠性低等缺陷。PLC(Programmable Logic Controller)全称为可编程逻辑控制器,具有使用便捷、功能灵活、能耗低、噪声小、可靠性高、占地面积小、维护方便等诸多优点,在保证电梯运行安全的前提下,也大大提高了乘客乘坐电梯的舒适度。MCGS(Monitor and Control Generated System)为通用监控系统,其可以和PLC进行通讯,可以对获取的现场数据进行处理,通过各种形式将处理结果形象清晰地显示出来。应用范围广,是电梯控制系统检验的一个理想工具。
1 电梯控制系统结构和运行原理
1.1 电梯控制系统结构
电梯控制系统组成部分主要包括组态软件、PLC、数据传输模块等。组态软件是一种可在Windows系统上运行的组态软件,能够方便地生成计算机监控系统,能够实时采集现场数据,可通过数据报表、曲线、动画等多种形式显示采集结果,实现工况监控、数据分析、故障报警等多种功能。PLC负责所有现场数据采集和电梯全部控制任务。计算机的主要功能为创建人机交互界面,具体包括数据收发、参数设置、进程控制、信息显示等。电梯在投入运行过程中,组态软件实时地监控PLC工作状况,确保界面显示信息的准确性和有效性,也保证了控制命令能够及时地被传递给PLC进行系统控制。
1.2 电梯控制系统运行原理
电梯工作主要存在两种状态,即运行和停止。PLC在电梯运行时利用软硬件对电梯进行实时控制。由于信号输入具有很大的随机性,PLC程序需要被重复进行一遍遍的扫描以保证响应的及时性。当电梯或PLC接受到停止命令后,程序执行即刻停止。
2 电梯PLC控制系统设计
2.1 电梯PLC控制要求
我们通过控制对象的要求如数字、模拟信号、联网需要等以及I/O点数来选择PLC。本系统应用于一个4层的电梯楼。
电梯开关门要实现自动控制。该功能设计包括了开门、关门动作及其时间设置,从电梯运行的一般需要考虑,我们将开门时间设置为5.5s,关门时间设置为5s。如果在5s内未收到关闭信号,电梯门将无法关闭,此时电梯重新执行打开命令。电梯启动加速、制动减速和自动停车应实现自动控制。当某层发出呼梯请求命令时,电梯加速,而当电梯即将到达目的层时,电梯减速,减速后执行自动命令。电梯能够在超载时报警并停止启动。另外,电梯需配合消防继电器进行消防运行管理。于电梯运行前必须做好检查工作,若正在检修,必须待检修工作完成后方可投入运行。电梯选层遵循以下要求:各层乘客可以在电梯口通过按“上”或“下”按钮发送乘梯请求。在电梯内部设置了4个楼层的指示开关按钮S1、S2、S3、S4,按钮分别配置4个指示灯L1、L2、L3、L4。4个行程开关分别为SQ1、SQ2、SQ3、SQ4。另外,电梯不会去执行反方向的呼叫请求,即电梯上升时不会立即对下楼的请求进行响应,反之亦然。
2.2 PLC软硬件设计
我们通过控制对象的要求如数字、模拟信号、联网需要等以及I/O点数来选择PLC。本系统应用于一个4层的电梯楼。硬件系统主要由电梯、PLC及变频器组成。
I/O具体分配情况参见表1、表2所示:
根据表1和表2的内容可以获取PLC接线图,系统实现的功能描述如下:
首先,乘客按下呼叫请求按钮,电梯启动并到达目的层停下、响铃、电梯门与轿厢门同时开启,与此同时,计时器开始计时;乘客走进电梯,电梯未检测超重;计时器计时到5.5s,期间,计时未被中断(电梯红外为探测到障碍物或没有人按下延时按钮等),电梯关闭;乘客按下想要去的楼层,电梯启动,到达目的层,响铃,开门,与此同时,计时器开始计时。计时器若未被中断,计时到5.5s,则电梯关闭。电梯在启动过程中,若收到同向的请求乘梯的信号则响应请求命令,到命令发出楼层停止;若收到反相请求信号,则暂时不响应,等到电梯反回来时,即同向时再响应,以最近为优先。电梯门设置压力和红外传感器,若关门时受到压力或检测到障碍物,则重新打开门计时5s后再关门。
由以上描述,可以看出PLC控制的流程图具体如图1所示:
图1 电梯PLC控制流程示意图
2.3 变频调速设计
电梯的速度直接影响到乘客的舒适度。电梯的速度控制一直是电梯控制的一项重要工作,也是重难点所在。我们选择西门子MM440交流变频器对电梯的速度进行调控。我们首先在PLC寄存器中写入理想的给定速度曲线,电梯在实际运行时,可以通过查表,找出理想曲线对应的速度数值,进行数模转换,再将模拟信号输入变频器控制器频率达到控制电梯速度的目的。西门子MM440交流变频器具有如下特点:(1)将斜坡的上升和下降时间适当调长以减轻乘客启动的冲击感,提高变速的平滑度和乘坐的舒适度;(2)选择工频为快车频率以提高系统工作效率,但适当降低其爬行频率,以减轻电梯停止的失重感;(3)设定零速为0ft。
电梯是一个启停频率很高的设备,变频调速设计的好坏决定了电梯的运行效率和舒适度。最佳状态即所谓的“无速停车包闸”,指的是电梯能够在平层的刹那速度刚好降至0。这要求降速信号有一定的准确性,按照距目标层距离的大小对速度曲线进行精准矫正。该设计采用了旋转编码器对电梯具置进行监测,计算电梯行驶过的距离,配合加速点,进行控制命令的发送。
2.4 组态软件设计
组态软件主要用于现场数据采集和监控,能够方便地生成计算机监控系统,能够实时采集现场数据,可通过数据报表、曲线、动画等多种形式显示采集结果,实现工况监控、数据分析、故障报警等多种功能。MCGS是一款优秀的组态软件,其具有很强的实用性,能够实时监控电梯的运行情况,界面清晰易懂,画面表现方式丰富。先进的数据采集功能和信息处理能力,网络功能强大,报警功能完备,安全可靠,方便维护。支持很多硬件设备,可扩展性好,并行执行多种任务,管理功能强大等。
该设计首先进行通讯设备的选择,于MCGS组态软件中添加FX2-80MRPLC并对其属性进行了设置。通过对MCGS中数据设备通道连接的合理设定,便能够成功将组态软件和PLC连接起来。根据MCGS的实际需要,通过正确的驱动程序驱动PLC串口,让计算机响应PLC。于软件的操作界面上创建一个动画界面。对不同控件属性进行设定,模拟实际情况对控件进行控制,以检测PLC的控制性能的实际工作效果。MCGS主要包括三个窗口,分别为主控窗口、用户窗口及设备窗口,其可以对各种各样对象进行组态调控,形成生动的界面,方便对信息的可视化
处理。
3 结语
PLC变频控制系统能够大大提高系统的可靠性和电梯运行安全度,表现出体积小、操作方便、运行效果好、安全可靠等诸多优点。该设计不仅实现了电梯的自动控制,还对电梯速度进行了准确的调控,显著提高了乘坐人员的舒适度。MCGS和PLC能够很好地配合起来对电梯的运行控制情况进行模拟和评价,具有重要的意义。总之,PLC由于其本身的诸多优点,使其成为电梯系统控制的一个不错的选择。
参考文献
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[4] 金海F.基于PLC的四层电梯控制系统的设计[D].内蒙古大学,2011.
[5] 许少衡,张廷锋,莫文贞.基于PLC电梯控制系统设计的创新实验[J].中国现代教育装备,2011,(3).
[关键词]PLC 软件设计 可编程控制器
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC。
一、PLC的选择
随着PLC在工业控制中的推广普及,PLC产品的种类越来越多,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PLC在控制系统中的应用有着重要作用。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。
通常做法是, 在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合, 建议选用整体式结构的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工程项目中,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。而在控制比较复杂, 控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现P I D 运算、闭环控制、通信联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机(其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等)。
二、PLC的工作原理
PLC可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在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,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。
1. 输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
2. 用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
三、PLC设计
在一些典型的控制环节和电路的基础上,根据被控制对象对控制系统的具体要求,凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果,需要进行多次反复的调试和修改,增加一些辅助触点和中间编程元件。这种设计方法没有一个普遍的规律可遵循,即具有一定的试探性和随意性,最后得到的结果也不是唯一的,设计所用的时间、设计的质量与设计者经验多少有关。
其一:经验设计法,对于一些比较简单的控制系统的设计是比较有效的,可以收到快速、简单的效果。但是,由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计,所以对设计人员的要求也比较高,特别是要求设计者有一定的实践经验,对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。对于比较复杂的系统,经验法一般设计周期长,不易掌握,系统交付使用后,维护困难。所以,经验法一般只适合于比较简单的或与某些典型系统相类似的控制系统的设计。
其二:逻辑设计法,工业电气控制线路中,有不少都是通过继电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种状态,即吸合和断开,因此,用“O”和“l”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路是完全可以的。PLC的早期应用就是替代继电器控制系统,逻辑设计方法同样也适用于PLC应用程序的设计。当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后,实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后,甚至梯形程序也可以省略,可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。
其三:顺序功能图法,顺序功能图法是首先根据系统的工艺流程设计顺序功能图,然后再依据顺序功能图设计顺序控制程序。在顺序功能图中,在实现转换时使前级步的活动结束而使后续步的活动开始,同步之间没有重叠。这是系统中大量复杂的连锁关系在步的转换中得以解决。而对于每一步的程序段,只需处理极其简单的逻辑关系。因而这种编程方法简单易学,规律性强。设计出的控制程序结构清晰、可读性好。程序的调试和运行也很方便,可以极大地提高工作效率。
参考文献:
关键词:自动货梯 PLC 控制设计
随着单片机的功能和可靠性的不断提高,其在实际生活中的应用越来越广泛。PLC是在单片机基础上发展起来的,主要是为缩短工程开发周期而出现的一种产品,跟单片机最根本的差别就是简单易用,不需要了解太多的电子电路知识。单片机(MCU)是完整的单片计算机系统,现在单片机的性能优越,功能强大,PLC的核心就是单片机,可以完成几乎所有的电器控制要求,最大的缺点是开发困难,周期长且开发成本高。因此,本文设计采用PLC控制系统,实现一个基于CAN总线的四层货梯控制系统。
1、系统的功能需求及整体结构
1.1系统的功能需求
该系统要能对运货电梯进行自动控制,按一定的电梯控制原则,结合每层的呼梯按钮及楼层选择按钮信号,采集安装在每层上的光电开关信息,控制电梯上下运行;在呼梯盒中显示当前楼层数,并通过总控制器中的控制信息配合安装在门上的霍尔传感器控制磁力门锁的开关。
1.2货梯控制系统的整体结构
本货梯控制系统主要分为2个子系统1个主控制器和4个呼梯盒控制子系统,2个系统之间以CAN总线为通信基础。其中主控制器接收4个呼梯盒子控制系统的输入信号,按一定的控制原则控制货梯的运行;而4个呼梯盒控制子系统则采集各种功能按钮、光电开关和霍尔传感器的信号,并实时地将各种信号发送给主控制器。
2、货梯控制系统的硬件设计
本货梯控制系统的硬件采用模块化设计,包括光电开关信号采集模块、继电器控制模块、霍尔传感器信号采集模块、开关按钮信号采集模块、CAN通信模块。
2.1光电开关信号采集模块
光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称。它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通内部的开关电路来检测物体有无的。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。本系统采用NPN常开型光电开关,每个楼层有2个,以功能区分为上行传感器和下行传感器,用于电梯楼层定位。光电开关采用+12V供电,在电源与输出信号线间串一个保护电阻。由于光电开关的输出信号并不是单片机所能接收的,因此要将光电开关的输出信号通过TLP521-1光隔进行信号调理,转换为单片机引脚可接收的信号。
2.2继电器控制模块
本货梯控制系统中带有控制电机正反转的开关电路,因此使用继电器控制模块直接控制正反转开关的开闭。光电耦合器TLP521-1的副边电流作为三极管Q1的基极驱动电流,使Q1导通继电器K1吸合;R1为基极限流电阻,同时R1和R2组成分压电路,以避免基极过压;D1为瞬态稳压二极管,主要用于抑制Q1截止瞬间使继电器线圈上产生反向高压,从而保护Q1以免反向击穿。
2.3霍尔传感器信号采集模块
本货梯控制系统中,采用霍尔开关44E与小磁铁配合。霍尔开关接触到小磁铁即导通,门合好且单片机引脚接收为低电平;霍尔开关接触不到小磁铁即不导通,门没有合好且单片机引脚接收为高电平。
3、货梯控制系统的CAN通信设计
3.1CAN功能概述
CAN总线即控制器局域网络总线,是一种专门应用于工业自动化领域的网络。它能以多主方式工作,网络上任一节点均可在任何时刻主动向网络上其他节点发送信息,通信方式灵活,且不分主从,因此可以不改变所有节点的软件或硬件而增加新的节点。本货梯控制系统正是利用了CAN总线这一优点,将主控盒和4个呼梯控制子盒以CAN结点并入CAN总线中进行通信,使得硬件配置简单,软件实现简洁。
3.2CAN通信的实现
PLC芯片包含传输单元、接收单元和中断单元3个部分,经发送方/接收方组件RxCAN(接收信息)和TxCAN(发送信息)引脚与外界联系,且支持CAN2.0B协议。本货梯控制系统由于传输的数据量不是很大,所以采用的帧数据类型为标准帧。为了实现标准帧数据类型的存储和发送,在软件设计中定义结构体can_msg。
structcan_msg{
unsignedintid;//11位标识符
boolRTR;//远程发送请求位
unsignedchardata;//数据位
unsignedcharlen;//数据长度
unsignedcharprty;//优先级
};
msCAN12有3个发送报文缓冲区和5个接收报文缓冲区,每个报文缓冲区由4个标识符寄存器(IDR)、8个数据段寄存器(DSR)、1个数据长度寄存器(DLR)、1个发送缓冲区优先级寄存器组成。在本货梯控制系统中,根据标准帧的定义及msCAN12报文缓冲区的结构,定义了CAN总线通信协议,设置主控节点标识符为0,其他4个呼梯盒控制子系统标识符为1、2、3、4。
4、货梯控制系统的软件实现
货梯控制系统软件由主控系统程序和呼梯盒子控制程序两个部分组成。呼梯盒子控制程序负责采集各层的按钮、光电开关和霍尔传感器的信号,主要功能模块有:单片机引脚及时钟初始化模块,信号的分析和处理模块,CAN初始化、发送和接收模块。主控系统程序主要负责货梯运行的逻辑控制,主要功能模块为:单片机引脚及时钟初始化功能模块,CAN初始化、发送和接收功能模块,PLC写入和擦除功能模块,逻辑控制功能模块。具体模块功能如下:单片机引脚及时钟初始化功能模块和CAN初始化、发送和接收功能模块,主要用来实现货梯控制系统主控程序的基本运行功能及与各子控制器间的通信。逻辑控制功能模块接收每个呼梯盒发送过来的信号并将这些信号进行保存。
当货梯上行时,货梯只响应同向上行的呼梯信息;当到达指定的目的层后,首先检查有无下行招呼。有则响应,无则检查有无上行招呼。电梯下行时,货梯只响应同向下行的呼梯信息,当到达指定的目的层后,首先检查有无上行招呼。有则响应,无则检查有无下行招呼。控制部分能记忆货梯呼梯盒中的所有请求信号,并按照电梯运行规则和响应顺序,每个请求信号保留至执行后消除。
5、结语
本货梯已经能实现运货功能,并能按照用户的要求,及时响应呼梯和楼层选择信号,将货物送到指定层。但是,本系统在货梯载货超重报警和货梯运行过程中的加速、减速等方面还需要进一步完善。
参考文献:
一、系统整体设计
1.控制系统的分析与确定
DCS为集散控制系统的英文(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)简称,指的是控制危险分散、管理和显示集中。它是基于计算机技术、控制技术、通讯技术、图形显示技术,通过某种通讯网络,将分布在工业现场附近的现场控制站、检测站、操作管理站、控制管理站及工程师站连接起来完成分散控制集中操作的综合控制系统。
2.总体结构的确定
在一般情况下,监控系统是由现场控制级设备、过程控制级设备、监控管理级设备组成的多级体系,它们通过网络互相连接。过程及设备从过程对象中采集实时数据,按预先组态好的控制策略,接受操作人员的控制指示,从而实现对过程对象的实时控制;操作人员通过监控级设备、监视过程对象及控制装置的运行情况,并通过网络,向过程及设备发出指令,干预对过程对象的控制,同时进行数据分析和报表打印;管理级设备可以接受监控管理级按规定格式远传过来的数据,提供统一调度。
二、输送线的工艺研究及保养
1.输送线的工艺要求
引入PLC可编程控制器可以解决很多问题。其具有的保护内容有:胶带跑偏,胶带车控制回路故障,胶带控制凹路故障,位置信号丢失,堆料,满仓信号提示等。该系统的特点是:性能稳定,扩展能力强,技术含量高,维修、维护、系统改造方便灵活,遇到紧急事故能及时停车,发出声光报警信号,能及时适应生产现场需要,确保输送机的安全正常进行,具有广泛的适应性和推广价值。
2.输送线的日常保养
(1)输送线的输送带负荷过大出现打滑,超出了自身的负荷能力,此时应当减轻输送物料的运输量或者增加输送机的本身的承重力,避免打滑的现象出现。
(2)输送线的启动速度太快造成打滑,此时应当慢速启动或再次点动两下后重新启动,可以克服打滑的现象。
(3)初张力太小,原因是输送带在离开滚筒时的张力不够,造成输送带打滑,此时处理的方法是调整拉紧装置,加大初张力。
(4)滚筒的轴承损坏而不运转,原因可能是轴承内部灰尘积聚太多,或是没有及时检修和更换已被严重磨损而转动不灵活的部件,造成阻力增大而打滑。
三、PLC控制系统的抗干扰设计
1.抗电源干扰的措施
很多情况证明,由电源引起的干扰造成PLC控制系统故障的情况发生很多。PLC日常的供电都是由电网供电,由于电网的覆盖面很广,因此它将受到空间中电磁的干扰。特别是电网内部的变化尤其明显,造成大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,通过输电线路传到电源中。
2.防I/O干扰的措施
由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时会引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动作或死机。可采取下措施消除I/O干扰对PLC系统的影响:(1)从抗干扰角度选择I/O模块。(2)考虑I/O端的接线:输入接线一般不要太长,但如果环境干扰较小,电压下降不大时,输入接线可适当长些。输入/输出线要分开,尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将会烧毁印制电路板。(3)正确选择接地点,完善接地系统。(4)对变频器干扰的抑制。
四、输送线系统的软件设计
1.S7-200PLC软件系统与STEP编程软件
S7-200PLC指令的参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位字节型(BYTE)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(INT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数(REAL)。
(1)直接寻址
直接寻址指定了存储器的区域、长度和位置,例如VW790是V存储区中的字,其地址为790。可以用字节(B)、字(W)或双字(DW)方式存取V、I、Q、M、S和SM存储器区。
(2)间接寻址
指令给出存放操作数地址的存储单元地址称为间接寻址。S7-200CPU允许使用指针对下述存储区域进行间接寻址:I、Q、V、M、S、AI、AQ、T和C。间接寻址不能用于位地址、HC或L存储区。
2.PLC控制程序流程设计
(1)皮带电机的启动与停止
在输送线上,每条输送皮带上电机的启停顺序是不一样的,因为物料是向前输送的。启动时皮带需要从后向前逐个启动,如果从后向前启动,物料已经上了第一条皮带而第二条第三条皮带还没有启动,这样就会使物料都拥挤在第一条皮带的末端,最后造成物料无法传输。当皮带停止运行时,为了让所有的物料都进入仓库,必须先停掉第一条皮带,然后逐次停掉后续的皮带,让后续皮带把所有的物料都输送进仓库。如果先停第三条,不仅无法将后面的物料送到仓库,反而会造成后面传输过来物料的拥堵。
(2)产品的计数
本系统可以在运输的过程中统计出产品的数量。在第二条皮带上进行计数,当有物体通过传感器时,输入PLC的电平发生变化,根据输入脉冲的变化次数来计数,通过输出口在显示器上显示产品的数量。
关键词:PLC;控制系统;网络化控制
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
新时期随着我国科学技术水平的不断提高,PLC控制技术被广泛运用到社会生产领域,而且其在应用过程中逐渐体现出了越来越重要的作用和价值,但是PLC控制技术在实际应用中容易受到工作环境内存在的电磁干扰,这对PLC控制技术在应用中的稳定性、可靠性产生了极大影响,需要我们引起我们的重视。
1、PLC控制系统概述
PLC控制系统最初源于国外工业生产领域的应用,直译过来为“可编程逻辑控制器”。PLC控制系统的应用环境是工业生产环境,PLC在该领域的实践应用范围最为广泛。PLC控制系统的主要作用就是用来对工业生产进行过程把控,保障工业生产过程中各类机械设备的有序运行。
2、PLC控制技术的优势分析
PLC控制系统在实际应用中具有功能齐全、设计周期短、程序编写简单以及抗干扰能力强等特点,在科学技术高速发展的今天,PLC控制技术具备了运用模拟量的方式进行计算,同时其也具备了逻辑运算、输入以及输出等多种功能,同时也可以根据生产领域实际需求实现显示、记录、通信、计数以及定时等多项功能,在智能操作系统的配合下也可以实现PLC控制系统人机之间的对话,且在对设备进行控制方面,PLC在各类控制系统中具有相对较高的水平。PLC控制系统在编写程序过程中,可以使用功能图、梯形图、高级编程语言以及语句指令表等,所以没有此方面经验的操作人员可以通过短期培训便可以掌握编写程序的基本方法,而且操作人员通过培训后所编写的程序基本可以满足PLC系统运行需求。PLC控制系统在使用输入、输出功能时是使用独立的电源,并且在运行过程中采用了电光隔离技术,利用循环扫描的方式可以有效避免内部干扰源对其的干扰,PLC控制系统内部采用路由类型作为监视器,这对保障PLC系统的正常运行及功能有着重要作用。PLC控制系统在设计过程中将其内部模块都进行了防辐射处理,每个电子器件的选择都十分严谨,同时,为了提高PLC控制系统的整体功能性,在设置过程中使其系统自带自我诊断、检测故障的功能,当机器在运行过程中一旦发生故障,PLC系统将会自动发出故障警报讯号,这对提高PLC控制系统在使用中的稳定性、安全性以及可靠性有着重要作用。
3、新一代PLC技术现状
3.1、网络化能力增强
所谓网络化的能力增强是使得可编的程序控制器在传统的领域有所发展,加大了原来的使用范围。从引入的工业以太网、现场的总线、无线网络以及英特尔等各种技术运用后,PLC在工业上的应用已经突破以往。经典的可编程序控制器网络上的结构分为信息管理层次、设备控制层次、过程控制层次。在信息管理层中,工业化生产以太网扩大展开,让原先的控制和信息管理任务合二为一。设备的管控中,对现场引入了总线,从而使得工业生产过程中的仪表监测、变频器控制、MCC控制柜都能直接地与可编程序控制器PLC连接。在过程控制层中,首先是管理机界面的改革,使得可编程序控制器PLC实现不同地区的编程、管控、诊断,从而实现整个车间或者说整个厂区的大范围控制。
3.2、多任务的执行作用增加
多任务执行功能就是在一个系统中,可编程序控制器同时配备几个CPU的模板,从而使得每一个CPU模板能独立分开地执行各自的任务,同时管控执行任务过程中相关的I/O模板。在原有的功能系统上增加其多任务运行的作用,使得其网络化控制系统更加全面地适应市场的需求。
3.3、集成化软件模式的发展
据统计,PLC可编程序控制器生产系统硬件的费用在逐年降低,PLC系统集成化、软件化的投入费用在逐年上升。现阶段成形的可编程序控制器的编程、操作的界面、运行控制、设备微调、故障的诊断处理、通信等集成化功能已融为一体。
3.4、PLC网络化的高速处理功能
PLC控制系统网络化后,高速的处理功能越来越明显,其中包括运算法则在内的高速化运行、设备外部数据的交换速率加快、编程设施的处理任务高速化以及外部设备对指令反映的高速化。可编程序控制器PLC在其内核的设计部分,增加通信的功能,可以通过没有源头的总线对系统中遇到的阻碍进行解决。在内部允许多个处理器进行无限制的运作,届时也给高度分布的控制系统提供解决方案。
3.5、技术渗透性
PLC技术渗透性的可编程序控制器网络化是为了适应工业化发展的时代需求。工厂控制系统与企业信息建设日益结合。技术渗透的目的是使得工厂在不同的品牌控制器上实现可编程序、分布式控制系统之间能得到有效的数据交换。事实上,对多任务系统的实现、网络化能力提升、软件集成化发展,促进了PLC控制系统网络化和信息技术的融合发展。
3.6、可编程序控制器PLC微型化
与传统的微型PLC控制系统相比,现在的微型可编程序控制系统除了点数字量为I/O,体积小,能直接安装在机身内部,还具有网络化性能和人工控制的接口与大型可编程序控制器功能相似的作用。
4、提高PLC控制系统可靠性的措施
4.1、应用成熟技术
在PLC控制系统设计时使用与PLC类似的系统设计方法进行设计,在探索和实践过程中摸索出成熟的PLC控制系统操作可行性的体系,同时要求设计人员成熟的掌握并熟练的使用。总的来说,在设计PLC控制系统时,成熟技术占有的比重达到75%以上。因为控制系统投入运营后,基本无法进行繁琐的改进,在PLC控制系统设计时如果存在问题则此问题可能不会被发现从而造成安全隐患,从而造成非常严重的后果。
4.2、采用高质量元器件
在PLC控制系统工作时,输入信号元件以及输出执行元件是主要的影响因素,因此为了保证控制系统可靠性的高要求,必须选择高质量的元器件。而元器件的可靠性分为固有和使用两种,其中固有可靠性是由元器件的设计以及制造过程确保的;而使用可靠性则是由设计者选择的正确性以及使用的正确性来保证的。
4.3、采取有效地抗干扰措施
在工业控制现场,由于之前提到的电磁干扰问题,必须合理安装布线、隔音处理电源等,从清除或者抑制电磁干扰,保障PLC控制系统的可靠性,以便设备可以在电磁环境中正常工作。同时采用远离技术,将弱信号线与强信号线进行疏离开来,进而减小电磁对于控制系统的干扰。
5、系统发展网络化的趋势
PLC控制系统网络化已经日趋成熟,其中有两个比较大的趋势:一是PLC控制系统网络化,不再像传统的封闭式系统,迅速向外开放模式发展。其中各大品牌的PLC系统,除了有自己企业的特色的PLC网络化系统。在设备完成程序任务之时,还能够和上一部分抹计算机网络系统连接,实现信息的两面交流,使得整个系统与计算机网络成为整体。二是在现场的技术总线上得到推广。通过一根传输作用的介质,比如说双绞线、同轴电缆、光缆等,把现场安装的智能设备,比如说传感器、仪表检测、智能型的电磁阀,按照同一个通信规范进行信息内部相互的传输,这样就构成工业现场的网络化控制。这样的网络化控制和原始单纯的PLC远程控制相比,配置上更为灵活,内容更为广阔,性价比更高。
随着科学技术的不断发展,在工业化的进程中PLC控制系统逐渐被使用,实现了工业生产的自动化。在工程实践中,PLC一般用来组成生产过程控制系统。PLC的运用使其相对于传统继电器-接触系统来说,其控制的设备系统工作可靠性大大提高。随着社会的不断发展,PLC技术会不断的进步,我们需要重视起来,从而更好的促进工业的发展。
参考文献
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关键词:顺序控制;运料小车;PLC
1 经验设计法与顺序控制设计法
在采用PLC设计控制系统的电路中,一般对梯形图的设计多采用经验设计法,经验设计法没有一套固定的步骤可循,具有很大的试探性和随意性。在设计复杂系统的梯形图时,用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁等功能,由于需要考虑的因素很多,并且修改某一局部电路时,可能对系统的其他部分产生意想不到的影响,往往花了很长时间却得不到满意的结果。所以用经验法设计出的梯形图不易阅读,系统维修和改进也困难。
顺序控制法有其独特的优势,利用它可以简化采用PLC设计控制系统的程序,很容易被初学者接受,有经验的工程师使用顺序控制设计法,也会提高设计效率,程序调试、修改和阅读。
顺序控制,就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,生产过程的各个执行机构自动有序地进行操作。使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程,画出顺序功能图,然后根据顺序功能图画出梯形图。
2 顺序功能图
顺序功能图用来描述控制系统的控制过程、功能及特性的一种图形。其有五部分组成:步、有向连线、转换、转换条件和动作组成。它的三大要素是步、转换和转换条件:
(1)将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,这些阶段称为步。用编程元件S或M来代表各步。(2)有向线段和转换:将两相邻步隔开,步活动状态的进展是由转换来完成的。(3)转换条件:控制系统从前一步进入下一步的条件。
初始步对应于控制系统的初始状态,是系统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始步,初始步用双线框表示。一般用M0表示。
在顺序功能图中,步的活动状态是由转换的实现来完成的。
3 顺序功能图中转换实现的基本规则
转换的实现必须同时满足两个条件:
(1)该转换所有的前级步都是活动步。(2)相应的转换条件得到满足。
与步对应的动作或命令:
一个步表示控制过程中的稳定状态,它可以对应一个或多个动作。
可以在步右边加一个矩形框,在框中用简明的文字说明该步对应的动作。
绘制顺序功能图时的注意事项:
(1)步与步不能直接相连,必须用转移分开;(2)转换与转换不能直接相连,必须用步分开;(3)步与转换、转换与步之间的连线采用有向线段,画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右,正常顺序时可以省略箭头,否则必须加箭头。(4)一个功能图至少应有一个初始步。(5)在单系列中,只有当某一步的前级步是活动步时,该步才有可能变成活动步。必须用初始化脉冲M8002常开触点作为转换条件,将初始步转化为活动步。
4 由顺序功能图画出梯形图-----“启-保-停”电路
设计“启-保-停”电路的关键是找出它的启动条件和停止条件。转换实现的条件是它的前级步为活动步,并且满足相应的转换条件。停止条件是后续步的常闭触点与前级步的线圈串联。
用顺序控制法在设计具体电路中包括:制定I/O分配;绘制PLC接线图;画出顺序功能图;画出梯形图共四个步骤。
5 运料小车自动往返PLC顺序控制
下面以运料小车自动往返PLC顺序控制为例进行具体分析说明。
小车往返运动控制广泛应用于工业生产设备中。它是利用行程开关实现往复运动控制的。控制要求是:小车可以在A、B两点间运动。A、B两处各有一个行程开关。假设小车开始停在左侧。小车到A点停10S装料,随后驶向B点,到B点停5S卸料。完成后再返回A点,停止运行。要求采用PLC进行控制系统的设计。
由给出的运料小车控制要求分析可知,采用PLC设计控制系统可用顺序控制法进行设计,具体的设计如下:
(1)根据控制要求先制订I/O分配:
输入:X0―启动按钮X1―右限位X2―左限位
输出:Y0―装料Y1―右行Y2―卸料Y3―左行
(2)绘制I/O接线图3.画出顺序功能图
(3)画出梯形图
通过此例说明用顺序控制法在设计具体电路中包括:制定I/O分配;绘制PLC接线图;画出顺序功能图;画出梯形图共四个步骤。
参考文献:
[1]瞿彩萍.PLC应用技术(三菱)[M].北京:中国劳动社会出版社,2006.
关键词:PLC控制系统 干扰与抗干扰措施 分析研究
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(b)-0014-02
PLC作为随着计算机技术而发展起来的一项可编程控制系统,由于其具有的特性使PLC控制系统在当今社会的各个领域都得到了广泛的应用。不可否认的是,PLC控制系统对社会生产中的工业、科技等各个领域都有一定的促进作用。但是由于PLC控制系统对周围的环境十分敏感,特别是磁场、电场等混合场的干扰,导致PLC控制系统出现错误,致使系统无法正常运行。由于PLC控制系统在当今社会发展中的不可缺少性,因此首先要保证环境的可靠性,其次必须采取一定的措施抗干扰。
1 PLC控制系统的综述
1.1 PLC控制系统的概念
近些年来,随着计算机技术以及网络技术的发展,带动了微电子技术以及智能化系统的发展,也因此,信息化时代正在逐渐接近人们的生活,而PLC控制系统正是在这样的一个发展背景下逐渐成为社会发展不可缺少的重要一部分。所谓的PLC控制系统就是一种可编程逻辑控制器,全称为Programmmable Logic Controller。PLC控制系统可以实现多种控制,是工业控制的重要组成部分,这是由于PLC控制系统最早提出于20世纪60年代的美国,主要是为了发展工业,而随着工业发展逐渐成为了世界发展的主旋律,PLC控制系统以飞快的速度在短短60年期间成为了各个领域发展的中心。
1.2 PLC控制系统的特点及应用领域
PLC控制系统实质上就是专用于工业控制的计算机,其硬件结构与微型计算机十分相仿,而随着计算及技术与智能化技术的融合性越来越高,使得目前的PLC控制系统具有一定的智能化特点,PLC控制系统通过I/O接口使用户的命令能得到准确的实行进而控制工业的生产,这也在一定程度上显示了PLC控制系统的专业性以及准确性,因此使PLC控制系统在钢铁、石油等多个领域得到了广泛的应用,其应用领域主要包括取代继电器控制的开关量的逻辑控制、模拟量控制、数据处理等,而随着网络时代的到来,目前的PLC控制系统多具有通信功能。
2 干扰PLC控制系统的因素
虽然PLC控制系统的应用领域十分广泛,而且控制效果也较好,但是PLC控制系统十分易受外界因素的干扰,而影响PLC控制系统的因素大体上可以分为内部干扰因素以及外部干扰因素两大类,而外部干扰因素又可以分为仪器的干扰以及空间辐射的干扰两大类。
2.1 PLC控制系统内部引起的因素的干扰
PLC控制系统的内部干扰因素其实就是由于内部零件之间的不匹配或者由于技术性的问题,从而导致PLC控制系统内部控制失衡,而另一部分是在进行控制过程中由于各种原因所导致的内部电磁辐射超出本身设定的阈值,进而严重影响PLC控制系统的工作状态,甚至会导致事故发生。
2.2 电源以及外接线的干扰
除却由于内部电磁辐射以及零件的不匹配问题所导致的PLC控制系统受到干扰外,PLC控制系统还会受到外部因素的干扰进而影响PLC控制系统的性能,其中电源以及外接线的干扰是干扰PLC控制系统的主要因素之一。在我国绝大多数的电器工作均是由国家电网直接供电,PLC控制系统同样也不例外,但是由于国家电网的构成体系具有一定的问题,供电效率较低,但是供电范围激增,这也就导致了电网的电磁干扰效力十分强,对PLC控制系统具有很强的干扰性,除此之外,外接引线连接着用户的命令,而随着PLC控制系统的信息化越来越强,这也导致了PLC控制系统极易受到仪器间的电磁辐射,造成PLC控制系统故障;再有就是接地系统接地不恰当所导致系统内的电磁辐射剧增,进而致使PLC控制系统故障。
2.3 空g辐射的干扰
空间辐射干扰归根到底也是电磁辐射的干扰,只是相对于电源以及外接线的干扰更易避免。PLC控制系统在实际工作过程中对周围的环境具有很高的要求,否则极易受到外界因素的影响,进而导致系统故障,若系统处于不适合的环境中,则空间辐射会增强。所谓的空间辐射电磁场主要是由以上两种因素加上雷电、通信以及高频加热设备所引起的辐射干扰。
3 PLC控制系统的抗干扰措施
由于PLC控制系统的广泛适用性以及实用性,因此需采取合理的抗干扰措施以保证PLC控制系统的工作,避免故障的出现。
3.1 硬件抗干扰措施
硬件抗干扰措施是基本设施的抗干扰措施,硬件抗干扰措施所解决的主要是由于外部环境以及外部影响系统所导致的PLC控制系统出现故障的干扰因素,对于空间电磁辐射干扰,可以在干扰信号上根据干扰情况采取共模扼流圈或差模抑制器,从而降低干扰的影响;而对于外接电源,应该争取供电电源的独立性,避免电网对PLC控制系统的影响,或者增强供电设备的抗干扰性;而对于外接引线,最好采取双绞线,从而降低电磁辐射的强度,而对于接地导线,PLC应该采取合适的绝缘体进行屏蔽,从而使得电磁辐射降低。
3.2 软件抗干扰措施
PLC控制系统其实就是微型计算机,唯一与微型计算机的区别就是其针对性较强,而这种针对性之所以能够实现,从某种角度来说就是通过对软件的设计已达到PLC控制系统的功能,因此可以从软件的角度采取抗干扰措施以便PLC控制系统能更好地工作。而这就需要对程序的设计进行更新,增强对信号的处理,即优化数学处理,进而降低输入输出信号的电磁辐射干扰,除此之外,也要优化设备内部零件之间的关系,降低零件工作过程中可能出现的崩坏现象,从而最大限度地降低PLC故障出现的次数。
4 研究PLC控制系统干扰与抗干扰措施的社会意义
PLC控制系统自20世纪60年代被提出以来,由于其针对性较强以及当前社会对工业发展的要求,使得短短不到100年的时间,PLC控制系统逐渐成为了社会各个领域发展的领军者,但是由于PLC控制系统极其精细并且对周围环境特别敏感,这就在一定程度上使得PLC控制系统的抗干扰措施的研究一直是相关领域专家所重点研究的课题,而通过PLC控制系统的抗干扰措施,不仅可以大幅度地提升PLC控制系统的稳定性和使用寿命,而且在一定程度上还能够促进计算机以及微电子行业的发展。
5 结语
综上所述,这些年来,随着工业化建设以及科技的发展,PLC控制系统逐渐成为了各个行业发展不可或缺的重要控制系统。而事实证明,PLC在工业发展中的专业性使得PLC控制系统逐渐成为了工业发展的核心,但是由于PLC控制系统内部因素以及外界环境的影响,导致PLC控制系统极易出现故障,但是随着科学家们的不懈研发,不少抗干扰措施都正在投入使用,并取得了喜人的结果。
参考文献
关键词:PCL控制系统;可靠性;设计
在现代工程实践过程中,PLC可编程控制器大多数作为各种生产过程的控制系统的零部件来使用,PLC的应用大大提升了控制系统、设备以及工作的可靠性,比以前的继电器-接触器控制系统具有较为显著的优势。随着生产过程控制自动化程度要求的不断提高,整个系统的可靠性要求也开始有所转变。[1]
1 影响PLC控制系统可靠性的因素以及衡量方法
PLC控制系统一般有生产现场设备以及PLC构成,任何设备运行系统组成部件出现故障都会对系统的正常运行产生影响。[2]所以对系统的可靠性影响因素进行分析,是提升可靠性设计、控制系统顺利运行的基础。
PLC系统工作的可靠性较为明显,根据有关数据统计,在PLC控制系统出现的各种故障中,PLC故障仅占5%。PLC控制系统的故障一般出现在生产现场设备中,占整个系统故障的95%,与PLC相接的输出、输入设备可靠性对于PLC控制系统的影响较为明显。
一般情况下用来衡量PLC控制系统稳定性与可靠性数值的有失效率λ、可靠度R(t)以及平均故障间隔时间MTBF、可用性V等不同的参数,由于PLC控制系统的可靠性模型一般被看成串联结构,具体含义如图1所示。
2 做好PLC控制系统的可靠性设计工作
对于整个电控系统来分析,要想顺利完成可靠性的设备及工作,就要先对系统可能出现的各种故障进行预防以及预测,明确系统的薄弱环节以及潜在隐患,在完成整个设计预测以及设计改进工作之后,从而保证系统满足可靠性的具体要求,可靠性设计的方法主要包括对各种可靠性的设计准则进行贯彻与制定,科学合理的选择以及使用零部件和元器件,从根本上完成降额设计、冗余设计、耐环境设计、电磁兼容设计以及动态设计等工作。
PLC作为一种可靠性较高的控制装置,输出执行元件的可靠性以及输入信号元件的可靠性是保证各种控制系统可靠性的主要的元器件。[3]因此,只有使用高质量的元器件,才能够顺利完成对高故障率的元件实施故障以及状态监控的诊断工作。利用PLC内部的软元件来屏蔽各种错误输入的信号。对于较为关键的部位,可以通过冗余设计来完成整个可靠性的工作。
2.1 使用高质量的元器件以及成熟的技术
要想保证PLC控制系统设计工作的顺利完成,成熟的技术在整个系统设计工作中占据着较为重要的地位。在对软件程序以及硬件电路进行设计,若存在某种缺陷,当发生各种破坏现象时,将会出现比较严重的后果。
选择高质量的元器件,是保证系统可靠性的前提条件,元器件的可靠性主要分为两种:使用可靠和固有可靠,使用可靠主要是指设计工作人员所作出的正确使用以及选择;固有可靠则是指通过元器件的制造以及设计来完成。
2.2 设计科学的故障检测程序
在PLC控制系统运行过程中,还可能用到逻辑错误检测法,各种输出、输入信号以及中间记忆装置之间都存在确定的逻辑关系,各种逻辑关系的异常都会导致控制系统发生严重的故障。[4]所以,首先可以对较为常见的逻辑异常故障程序进行编写,并将其加入到用户程序中。
2.3 通过PLC内部定时器来屏蔽输入的信号错误
在生产机械运动的控制过程中PLCD的应用较为广泛,部分机械运动速度相对均匀,整个运动时间与行程关系较为明确。因为现场工作环境较为恶劣,在实际操作过程中受到各种振动等其他原因而导致系统误动作的出现。如果在进行编程时,使用两个内部定时器,并在PLC正常的发出信号时间内进行采样,屏蔽掉其他时间段可能出现的各种错误信号,从根本上提升PLC输入信号的科学性以及可靠性。
3 结束语
PLC系统本身可靠性相对较高时,对于控制系统的可靠性产生影响的因素主要是PLC接口的输入元件和输出执行元件,选用高质量的元器件以及成熟的技术,利用PLC内部各种软元件,设计PLC控制系统的故障检测程序以及诊断程序,避免出现输出元件的错误动作,对较为重要的元件进行硬件以及软件保护,合理有效地配置PCL以及软件和硬件资源的冗余措施,从根本上保证控制系统运行的可靠性以及安全性。
参考文献
[1]石磊,陈亚娜.PLC控制系统的可靠性研究[J].机电产品开发与创新,2009,2:165-166+169.
[2]欧阳雄,宁振忠.PLC控制系统的可靠性设计研究[J].电子世界,2014,16:92.