【plc在工业自动化中的作用浅论13000字】.docx

《【plc在工业自动化中的作用浅论13000字】.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【plc在工业自动化中的作用浅论13000字】.docx（21页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、plc在工业自动化中的作用浅析摘要：在现代工业生产设备中，采取了许多模拟控制设备还有数字量，例如，电阀的打开和关闭，产品数量，变量：气温、压力、电流设置和控制以及发电机的启动和停止等。可编程控制器PLC技术对于以上提及的的问题，是实现解决的最显著、最有效的控制器。因此，PLC已被广泛地用于工业控制领域。关键词：可编程序控制器(PLC);控制；自动化；发展；作用目录前言2第一章可编程序控制器概述31.1 定义错误!未定义书签。1.2 PLC的产生31.3 PLC的组成及分类41.4 PLC的工作原理41.5 PLC的编程6第二章PLC的现状82.1 PLC的来源82.2 典型的PLC产品92.3

2、 PLC在我国的作用92.4 PLC发展的重点9第三章PLC技术的作用H3.1 PLC工业自动化作用123.2 PLC作用中需要注意的问题一一工作环境和抗干扰12第四章PLe实际作用举例144.1 接触器联锁正反转控制使用PLC控制144.2 复合联锁正反转能耗制动使用PLC控制164.3 断电延时型星角降压启动能耗制动控制使用PLC控制18第五章PLC的发展趋势和前景19结语20参考文献21前言在这飞速发展,科技不断创新进步的信息化时代,可编程控制器逐步为大众熟知,可编程控制器又被人们叫做被称之为PrOgrammabIeIOgieContrOner简称PLC,PLC的自动化产品被很广泛的应用

3、到了工业自动化的生产中，它为工业自动化的生产带来了各式各样可信的控制程序。它很好的解决了在工业自动化生产生活中操作不方便，不可靠等实际问题，而当今自动化生产的工业企业家就非常需要PLC这种先进的技术，来使自己的工业生产得到恰当的控制，以提高生产效率及经济效益。现如今，随着社会的发展，人类的进步，科学技术越来越先进，计算机技术和通讯技术越来越发展，创新。在工业生产自动化中的控制方式也是发生了不断的更迭，也就是优胜劣汰,适者生存的例子在工业生产自动化中的实在的样子。而PLC就像“台柱子”一样，在工业生产自动化中屹立不倒，还是在工业自动化生产中发挥着举足轻重的作用。就是因为PLC不断的吐故纳新，不断

4、的采取新技术来充实自己，不断的提高自身系统的开放性，来适应这高要求的自动化控制领域。PLC是计算机技术为基础的新型工业自动化控制装置。PLC通过不断的发展与进步，自身同时具备了计算机的功能，自动化控制的本事以及通讯的能力。也就是这些因素，使PLC成为工业自动化控制领域的佼佼者。成为了工业自动化生产中的核心技术。除此之外，PLC还拥有着众多的优点，就比如说在可靠性这一方面特别的先进，有着完美的控制技术，在抗干扰这一方面更是不用多说，可以正常工作在有很强干扰的环境，在组合方式方面有着多变的选择，最重要的是PLC编程容易，并且好操作。跟随着科学技术的发展，PLC在工业自动化生产中控制的方式从开始的顺

5、序控制，逻辑控制进步到了连续的连续控制以及过程控制，从而使PLC技术正式成为工业自动化生产控制领域的重要技术！尤其是在CAD/CAM机器人开发研究技术中，它得到了广泛的运用。PLC技术运用所涉及的领域面极其广泛，主要领域涵盖：顺序、过程、位置的控制领域，还包括生产过程监视、管理和网络技术领域。系统集成是一种最优化的综合统筹设计，被应用于PLC领域，发展成为PLC技术。在最近这些年来，自动化计算机程序比如集散控制系统(DCS)和数控机床(CNC)的领域得到发展。PC技术被用作PLC中的一项附加技术，并已集成到嵌入式应用程序中。它是一种软控制器，可以执行实时扩展，并且只能使用便宜的芯片组来执行浮点

6、运算。第一章可编程序控制器概述1.1 定义可编程控制器也称为PLC,IEC(InternationalElectrotechnicalCOmmiSSion)即国际电工委员会。其在1982年11月至1987年2月间，共发布了三稿关于可编程控制器标准(草案)。其中，第三稿，将PLC定义为一种能够应用到工业自动化生产的数字操作电子系统。PLC储存指令的是较为先进的可编程内部存储器，用来执行PLC内部的逻辑操作、顺序控制、定时、计数和算术操作，以及利用数字或模拟的输入和输出，来对机械或生产过程中的各种操作进行控制。1.2 PLC的产生工业自动化生产的时候，很多开关都是在统一的控制之下。比如，它们是根据

7、逻辑条件，来实现顺序操作。根据逻辑关系控制链，来实现保护操作。另外，还会收集很多离散的数据。此前，在传统的工业生产中，这些操作是通过气动控制系统，或者是电气控制系统来进行的。但在1968年，美国先向通用汽车公司提供了电气控制设备的替代品。等到了1969年的时候，美国数字公司发明了一种基于集成电路和电子技术的控制装置，具开启了使用这个程序进行电气控制的时代。随着科技的快速发展，可编程控制器的性能已经极大的超过了顺序控制的范围。曾有段时期PLC被称作是可编程控制器PC(ProgrammabIeCOntrOlIe)O但是，为了能够和个人电脑PersonalComputer(PC)进行区分，被人们改为

8、PLC(ProgrammablelogicController)o在上个世纪末，PLC发展的势头是最为迅猛的，平均每年以30%-40%的速度在增长。也是在这个时候，PLC的处理模拟量、数字计算功能、人机界面功能和网络功能等功能得到了很大的完善。随后，PLC逐渐被使用到控制领域，甚至取代了以前的散装控制系统（DCS）,现如今在控制领域发挥着重要的作用。1.3 PLC的组成及分类从结构上划分，可以）将PLC上分为两种分别是固定式和组合式，其中组合式又称为模块式。我们所熟知的电源、显示板、处理器板、存储块等元素就属于固定式的PLCo另外I/O模块、内存，CPU模块、机架等元素均属于组合式的PLC,其

9、中固定式元素组合成一个不存在的整体，组合式元素能按照一定规则组合、配置。根据设备中I/O点数的大小划分，一般而言点数小于128属于小型PLC;点数在256一一1024之间属于中型PLC;点数大于1024称之为大型PLC。小型PLC不仅具有DO切换功能，还可以与模拟I/O相连以及其他功能。小型PLC可进行算术运算、逻辑运算、数据传输、发出程序指令等；中型PLC与上文提及的组合式PLC相结合，在扫描过程中其处理方法包括两类：一类是一般的PLC扫描处理方法；另一类被称为直接处理方法，直接处理方法能对用户程序输入直接读取，并且能对用户程序进行更新。相比小型PLC,中型PLC的内存较为丰富，扫描速率也相

10、应更高；一般而言大型PLC比起前两种类型PLC不论是软件功能还是硬件功能都更具优越性,不仅是内存和扫描效率方面优化,而且具有更多的程序指令系统可操作,同时强化了通信网络功能。大型PLC能进行自我诊断，具有较大的自动化管理工o因为大型PLC可以同时采用三个中央处理器合成一个投票系统，所以能让设备具有更高的可靠性。1.4 PLC的工作原理继电器接触器是最原始的控制设备，最初设计PLC是为了优化继电器接触器，但是PLC与继电器接触器的运行原理不尽相同，继电器接触器使用并执行的是固态逻辑换言之,倘若没有接通电源或是没有接通继电器接触器的开关，那么继电器所控制电路都是处于开放状态；然而与继电器接触器不同

11、，PLC所采用、执行的程序都是一致的模式：逻辑扫描用户程序，换言之，输出线圈和逻辑线圈是处于开启状态还是处关闭状态,不论线圈接触是开放接触点还是常闭触点都会马上见效,不会进行扫描。基于PLC与继电器接触器的工作原理不同，在自动化过程中，为防止二者之间的差异,PLC和继电器控制触点工作时间也不同,继电器控制触点的时长超过100ms,PLC扫描时长短不超过100ms。可见，在要求不高的情况下，PLC与继电器接触器的加工结果就不会不同。扫描技术在我们的主角PLC正常实行扫描技术的时候，它有三个步骤来完成操作，第一个步骤为信息的输入,第二部为用户程序的进行,第三部为输出通过扫描得到的结果,把这三个步骤

12、进行完算一个扫描周期，在这一扫描过程中，PLC的处理器会以某一速度反复的进行这三个阶段。当PLC进行第一个步骤即信息的输入的时候，所有的信息以及信息的格式会被PLC统一的识别，并统一的将这些数据记忆在I/O图像区域的某一单元模块中。当PLe进行完第一个步骤之后，就会接着进行用户的程序步骤和输出步骤，在进行第二步和第三步的时候，就算是输入的信息或格式发生了变化，第一步记忆在UO图像区域中的信息也不会跟着改变。所以，当我们输入PLC中的信息是脉冲的时候，为了能够很好让PLC进行识别这一信息，输入的脉冲信息的宽度一定要大于PLC的一个扫描周期即PLC进行完这三个步骤所需要的时间。PLC的扫描结果呈现

13、梯形图形式，扫描方向是从上到下，在执行第二个步骤用户程序的进行阶段就是采取此种扫描形式。在PLC对每一个用户程序进行扫描的时候,PLC总是扫描以梯形图中左边触点生成的控制电路,并且运用逻辑运算的方式在梯形图上进行操作，从而产生四个触点即上下，前后各一个。接着，PLC就会依照内部运算的结论，在内部存储中进行存储。然后在I/O的图像区域显示出状态结果，或是在梯形图中显示特别的罕见的功能分析。用另外一种方式说，在PLC进行第二步进行用户程序操作的时候，只有输入的信息或信息格式被存储在I/O图像区域中才不会在后面的运行中发生改变，而其他输出信息位于软件设备中，信息或信息的格式有可能会发生改变。PLC在

14、执行完第一个步骤和第二个步骤之后，就进入了第三个步骤即输出结果信息，当PLC扫描进入到了这一阶段，PLC中CPU会按照I/O图像区域中的相应的信息或信息状态更新全部的输出锁存电路,然后通过相应的外围机械设备显示结果数据，这就是扫描得到的结果！PLC的I/O响应时间PLC系统里之所以每个开关端子的成分中都含有光伏绝缘。目的就是为增强其可靠性，提高其抵抗干扰能力。之所以采取固态并联电路，是为了实现继电器控制电路。PLC从通用微型计算机获取用于各种目的（扫描技术）的样本。PLC开光端子采用光伏绝缘并用微型计算器获取样本的目的是为了让PLCI/0响应比普通（仅由通用微型计算器组成的）工业管理系统更具完

15、善性。然而有得必有失，受PLC系统工作逻辑的制约，它的响应时间至少要经过一个扫描周期，通常情况下，它的响应时间都大于一个扫描周期。一般所说的I/0响应时间是指将一些输入信号从可编程控制器（PLC）传输到系统的相应输出信号所要用到的时间。1.5 PLC的编程PLC软件系统主要包括两个部分，一部分是系统程序，另一部分是用户程序。系统程序主要由监视软件，编译器软件，诊断软件等组成。该系统软件由PLC制造商提供，并且包含一个无法访问或篡改的EPROMo用户程序是用户根据现场控制要求以PLC编程语言编译的软件程序用户程序是现场根据用户需求，结合现场硬件设施,以PLC编程语言编译的控制程序（这是逻辑控制）

16、，从而完成所有的控制。PLC系统最常用的编程语言是标准语言阶梯语言。它的工作原理如下：下图的触点状态分为常开和常闭两种。这些触点不但能够连接到PLC输入点上,还能够连接到PLC内部继电器的触点上，还可以连接到处于内部寄存器状态、仪表等的开关。梯形图上的触点连接方式包括两种，一种是串联方式，另一种是并联方式。而线圈不能使用串联的方式，只能使用并联来连接。内部继电器、仪表、寄存器等元件无法控制外部负载，此类元件只能反映使用处理器的中间结果。PLC系统会自动定期检查事件，并根据梯形图指示，准确无误地执行事件。如果出现扫描周期相同的情况，会将该情况存储在输出状态寄存器里面，可以将输出状态寄存器的输出点值用作用户程序中的条件。1、梯形图和继电器控制差异电路图符号如下所示:系统名称常开触点常闭触点线国继电器控II制电路图IzX