plc論文范文

　　plc是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。下面是小編為大家精心推薦的plc論文范文，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　plc論文范文篇一

　　PLC概述及維護

　　摘要：針對在信號系統(tǒng)與外部接口設(shè)計中廣泛使用的PLC，本文介紹了PLC的概況和使用中的常見問題處理。

　　Abstract: In view of the signaling system with exterior connection design in widespread used PLC, this article introduced PLC’s survey and frequently malfunctions.

　　關(guān)鍵詞：PLC, 接口，故障，維修，地鐵，信號

　　Key words: PLC, Interface, Malfunction，Maintenance, Subway，Signaling

　　中圖分類號： U231+.7 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

　　一、背景及基本概念

　　1.1 背景

　　在信號系統(tǒng)中的設(shè)計中，越來越多的使用PLC作為內(nèi)部及外部接口的元器件，而接口的問題一直是設(shè)備調(diào)試、維護中比較難于掌握的。所以作為工程人員就需要對PLC的工作原理，及常見的問題有一定的了解。

　　1.2 基本概念

　　1.2.1 定義

　　PLC即可編程控制器PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 的簡稱。國際電工委員會(IEC)頒布了對PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭仄骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。

　　PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。

　　1.2.2 PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置

　　一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點數(shù)又有若干規(guī)格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖如下：

　　圖1

　　一、CPU：

　　PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路，

　　與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它確定了進行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。

　　CPU模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開關(guān)。一般講，CPU模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接I/O范本或底板，有內(nèi)存接口，用于安裝內(nèi)存，有外設(shè)口，用于接外部設(shè)備，有的還有通訊口，用于進行通訊。CPU模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對PLC作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。

　　二、I/O模塊：

　　PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入緩存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。

　　三、電源模塊：

　　有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。

　　四、底板或機架：

　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。

　　1.2.3 PLC的通信及編程

　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其它智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制?，F(xiàn)在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計算機一樣具有RS-232接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。

　　當(dāng)然，PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠近，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯(lián)網(wǎng)。

　　1.2.4 PLC編程

　　PLC的編程語言與一般計算機語言相比，具有明顯的特點，它既不同于高級語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易于編寫，又要滿足易于調(diào)試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言，OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點：

　　1. 圖形式指令結(jié)構(gòu)：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件開發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨立運算功能編制成象征性圖形，用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進行組合，并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示，它沿用二進制邏輯組件圖形符號來表達控制關(guān)系，很直觀易懂。較復(fù)雜的算術(shù)運算、定時計數(shù)等，一般也參照梯形圖或邏輯組件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運算部分，也受用戶歡迎

　　2. 明確的變數(shù)常數(shù)：圖形符相當(dāng)于操作碼，規(guī)定了運算功能，操作數(shù)由用戶填人，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有明確規(guī)定，由產(chǎn)品型號決定，可查閱產(chǎn)品目錄手冊。

　　3. 簡化的程序結(jié)構(gòu)：PLC的程序結(jié)構(gòu)通常很簡單，典型的為塊式結(jié)構(gòu)，不同塊完成不同的功能，使程序的調(diào)試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。

　　4. 簡化應(yīng)用軟件生成過程：使用匯編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用編程語言，只需要編輯一個過程，其余由系統(tǒng)軟件自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用戶有高深的軟件設(shè)計能力。

　　5. 強化調(diào)試手段：無論是匯編程序，還是高級語言程序調(diào)試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調(diào)試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、調(diào)試、監(jiān)控等，并在軟件支持下，診斷和調(diào)試操作都很簡單。

　　二、PLC維護

　　2.1 維護概述

　　一般各型PLC均設(shè)計成長期不間斷的工作制。對于地鐵維護人員來講，是不需要更改PLC內(nèi)部程序的。但是在調(diào)試期間就需要對相應(yīng)動作進行修改。

　　2.2 查找故障的設(shè)備

　　PLC的指示燈及機內(nèi)設(shè)備，有益于對PLC整個控制系統(tǒng)查找故障。編程器是主要的診斷工具，他能方便地連到PLC上面可以觀察整個控制系統(tǒng)的狀態(tài)。根據(jù)PLC廠家的不同編程器也有區(qū)別，有的是運行在PC上的軟件，有的是一個專用的設(shè)備。

　　2.3 查找故障順序

　　根據(jù)下列問題，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的合理動作逐個否定。一步一步地更換PLC中的各種模塊,直到故障全部排除。所有主要的修正動作能通過更換模塊來完成, 除了一把螺絲刀和一個萬用電表外，并不需要特殊的工具。

　　1、PWR(電源)燈亮否?如果不亮，在采用交流電源的框架的電壓輸入端(98-162VAC或195-252VAC)檢查電源電壓;對于需要直流電壓的 框架，測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問題發(fā)生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險絲，如必要的話，就更換CPU框架。

　　2、PWR(電源)燈亮否?如果亮，檢查顯示出錯的代碼，對照出錯代碼表的代碼定義，做相應(yīng)的修正。

　　3、RUN(運行)燈亮否?如果不亮，檢查編程器是不是處于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器并沒插上，或者編程器處于RUN方式 且沒有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。

　　4、BATT(電池)燈亮否?如果亮，則需要更換鋰電池。由于BATT燈只是報警信號，即使電池電壓過低，程序也可能尚沒改變。更換電池以后， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統(tǒng)編程初始化后，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。

　　在日常的維修活動中，可以根據(jù)故障統(tǒng)計來準(zhǔn)備備品備件，并不需要準(zhǔn)備整個PLC。掌握了故障判斷方法后，可以進行針對性地更換，這樣可以減少維修成本，增加維修效率。

　　三、總結(jié)

　　了解PLC的組成部分及工作原理，可以更加準(zhǔn)確的對PLC進行故障判斷，在系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)使用中要對該系統(tǒng)的設(shè)備消耗、元器件設(shè)備故障發(fā)生點有清楚的估計，可以減少安裝調(diào)試、維修成本，延長PLC控制系統(tǒng)的壽命。

　　在信號設(shè)計過程中有過把系統(tǒng)改復(fù)雜的現(xiàn)象，如采用復(fù)雜的控制方式和設(shè)備來實現(xiàn)，本可以用簡單裝置來實現(xiàn)的控制，違背了經(jīng)濟、簡單、實用的原則，并可能會增加故障率。另外我們在信號系統(tǒng)中大多使用PLC處理接口信息，所以在設(shè)計過程中要盡量將接口信息容易識別，這樣在出現(xiàn)故障時，能夠盡快判斷故障的歸屬方，便于地鐵的運營管理。

　　分析故障或處理故障時也要注意系統(tǒng)性，要綜合的考慮系統(tǒng)的各個輸入輸出才能能準(zhǔn)確地判斷故障點。

　　plc論文范文篇二

　　淺析PLC控制技術(shù)

　　[摘要]PLC是Programmable Logic Controller的縮寫,即可編程邏輯控制器。IEC對PLC的定義是:PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器,用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。

　　[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

　　中圖分類號:TP3文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210064-01

　　一、PLC技術(shù)的概念

　　PLC即可編程控制器(Programmable logic Controller,是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會(International

　　Electrical Committee)頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義:“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設(shè)計。”

　　二、PLC技術(shù)的發(fā)展歷史

　　1968年,通用汽車對外公開招標(biāo),尋求新的電氣控制裝置,1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司制成的首臺plc,1971年日本從美國引進了PLC技術(shù)加以消化,由日本公司研制成功了日本的第一臺PLC。從70年代初開始,不到三十年時間里,PLC生產(chǎn)發(fā)展成了一個巨大的產(chǎn)業(yè),據(jù)不完全統(tǒng)計,現(xiàn)在世界上生產(chǎn)PLC及其網(wǎng)絡(luò)的廠家有二百多家,生產(chǎn)大約有400多個品種的PLC產(chǎn)品。其中在美國注冊的廠超過100家,生產(chǎn)大約二百個品種;日本有60～70家PLC廠商,也生產(chǎn)200多個品種的PLC產(chǎn)品;在歐洲注冊的也有幾十家,生產(chǎn)幾十個品種的PLC產(chǎn)品PLC產(chǎn)品的產(chǎn)量、銷量及用量在所有工業(yè)控制裝置中居首位,市場對其需求仍在穩(wěn)步上升。進入二十世紀(jì)九十年代以來,全世界PLC年銷售額以達百億美元而且一直保持15%的年增長的勢頭。

　　三、我國PLC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　我國研究PLC技術(shù)起步較晚,但發(fā)展速度較快。中國電力科學(xué)研究院自1997年開始研究PLC技術(shù),主要考慮PLC技術(shù)用于低壓抄表系統(tǒng),傳輸速率較低。1998年開發(fā)出樣機,并通過了試驗室功能測試,1999年在現(xiàn)場進行試運行,獲得了產(chǎn)品登記許可。1999年5月開始進行PLC系統(tǒng)的研究開發(fā)工作。主要對我國低壓配電網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性進行了測試,并對測試結(jié)果進行了數(shù)據(jù)處理和分析,基本取得了我國低壓配電網(wǎng)傳輸特性和參數(shù),為進行深入研究和系統(tǒng)開發(fā)提供依據(jù)。2000年開始引進國外的PLC芯片,研制了2Mbps的樣機,2001年下半年在沈陽供電公司進行了小規(guī)模現(xiàn)場試驗,實驗效果良好,并于6月20日在沈陽通過驗收。驗收委員會通過現(xiàn)場檢測認(rèn)為,該實驗從中國配電網(wǎng)的實際傳播特性出發(fā),對電力線通信技術(shù)的理論、實際應(yīng)用和工程技術(shù)進行了開創(chuàng)性研究,在國內(nèi)率先研制成功2Mbps和14Mbps高速電力線通信系統(tǒng),建立了我國第一個電力線寬帶接入實驗網(wǎng)絡(luò);實現(xiàn)了自家庭至配電開關(guān)柜的高速電力線數(shù)據(jù)通信,并將辦公自動化系統(tǒng)延伸至家庭。該實驗的成功標(biāo)志著我國已經(jīng)全面掌握了高速電力線通信的核心技術(shù),具備了研制生產(chǎn)這種技術(shù)實用化設(shè)備的能力。據(jù)悉,今年年底以前將建成200戶的試驗網(wǎng)絡(luò)。

　　我國工業(yè)控制自動化的發(fā)展道路,大多是在引進成套設(shè)備的同時進行消化吸收,然后進行二次開發(fā)和應(yīng)用。目前我國工業(yè)控制自動化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展,我國工業(yè)計算機系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。

　　四、PLC的未來發(fā)展趨勢

　　1.功能向增強化和專業(yè)化地方向發(fā)展,針對不同行業(yè)的應(yīng)用特點,開發(fā)出專業(yè)化的PLC產(chǎn)品,以此來提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本,提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平。

　　2.規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展,小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎(chǔ)上,產(chǎn)品的體積越來越小,功能越來越強;大型化是指應(yīng)用在工業(yè)過程控制領(lǐng)域較大的應(yīng)用市場,應(yīng)用的規(guī)模從幾十點擴展到上千點,應(yīng)用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用戶要求。

　　3.系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化方向發(fā)展,以個人計算機為基礎(chǔ),在Windows平臺上開發(fā)符合全新一體化開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。通過提供標(biāo)準(zhǔn)化和開放化的接口,可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)。

　　五、PLC技術(shù)的特點

　　1.配套齊全,功能完善,適用性強:PLC發(fā)展到今天,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制,CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

　　2.系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小,維護方便,容易改造:PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造周期大為縮短,同時維護變得容易起來。更重要的是可以使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程。

　　3.體積小,重量輕,能耗低:以超小型PLC為例,新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。

　　六、PLC應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

　　PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的控制裝置,通常不需要采取什么措施,就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。但是,當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣時,就不能保證plc的正常運行,因此在使用中應(yīng)注意以下環(huán)境問題。

　　1.溫度:PLC要求環(huán)境溫度在0-55℃,安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面,四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔;開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗,防止太陽光直接照射;如果周圍環(huán)境超過55℃,要安裝電風(fēng)扇強迫通風(fēng)。

　　2.濕度:為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應(yīng)小于85%(無凝露)。

　　3.震動:應(yīng)使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10-55hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。

　　4.空氣:避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中,并安裝空氣凈化裝置。

　　參考文獻:

　　[1]鐘肇新,可編程控制器原理與應(yīng)用[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2000.

　　[2]儲云峰,施耐德電氣可編程序控制器原理及應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.

　　[3]高勤,電器及PLC控制技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2002.