plc技術論文精品多篇

plc論文 篇一

淺析PLC控制技術

[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是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。

[關鍵詞]PLC技術發展現狀發展趨勢

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

一、PLC技術的概念

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

Electrical Committee)頒佈的PLC標準草案中對PLC做了如下定義:“PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體，易於擴展其功能的原則而設計。”

二、PLC技術的發展歷史

1968年，通用汽車對外公開招標，尋求新的電氣控制裝置，1969年，美國數字設備公司製成的首台plc,1971年日本從美國引進了PLC技術加以消化，由日本公司研製成功了日本的第一台PLC。從70年代初開始，不到三十年時間裏，PLC生產發展成了一個巨大的產業，據不完全統計，現在世界上生產PLC及其網絡的廠家有二百多家，生產大約有400多個品種的PLC產品。其中在美國註冊的廠超過100家，生產大約二百個品種；日本有60～70家PLC廠商，也生產200多個品種的PLC產品；在歐洲註冊的也有幾十家，生產幾十個品種的PLC產品PLC產品的產量、銷量及用量在所有工業控制裝置中居首位，市場對其需求仍在穩步上升。進入二十世紀九十年代以來，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技術的發展現狀

我國研究PLC技術起步較晚，但發展速度較快。中國電力科學研究院自1997年開始研究PLC技術，主要考慮PLC技術用於低壓抄表系統，傳輸速率較低。1998年開發出樣機，並通過了試驗室功能測試，1999年在現場進行試運行，獲得了產品登記許可。1999年5月開始進行PLC系統的研究開發工作。主要對我國低壓配電網絡的傳輸特性進行了測試，並對測試結果進行了數據處理和分析，基本取得了我國低壓配電網傳輸特性和參數，為進行深入研究和系統開發提供依據。2000年開始引進國外的PLC芯片，研製了2Mbps的樣機，2001年下半年在瀋陽供電公司進行了小規模現場試驗，實驗效果良好，並於6月20日在瀋陽通過驗收。驗收委員會通過現場檢測認為，該實驗從中國配電網的實際傳播特性出發，對電力線通信技術的理論、實際應用和工程技術進行了開創性研究，在國內率先研製成功2Mbps和14Mbps高速電力線通信系統，建立了我國第一個電力線寬帶接入實驗網絡；實現了自家庭至配電開關櫃的高速電力線數據通信，並將辦公自動化系統延伸至家庭。該實驗的成功標誌着我國已經全面掌握了高速電力線通信的核心技術，具備了研製生產這種技術實用化設備的能力。據悉，今年年底以前將建成200户的試驗網絡。

我國工業控制自動化的發展道路，大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收，然後進行二次開發和應用。目前我國工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展，我國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。

四、PLC的未來發展趨勢

1、功能向增強化和專業化地方向發展，針對不同行業的應用特點，開發出專業化的PLC產品，以此來提高產品的性能和降低產品的成本，提高產品的易用性和專業化水平。

2、規模向小型化和大型化的方向發展，小型化是指提高系統可靠性基礎上，產品的體積越來越小，功能越來越強；大型化是指應用在工業過程控制領域較大的應用市場，應用的規模從幾十點擴展到上千點，應用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用户要求。

3、系統向標準化和開放化方向發展，以個人計算機為基礎，在Windows平台上開發符合全新一體化開放體系結構的PLC。通過提供標準化和開放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統。

五、PLC技術的特點

1、配套齊全，功能完善，適用性強:PLC發展到今天，可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC多具有完善的數據運算能力，可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量湧現，使PLC滲透到了位置控制、温度控制，CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。

2、系統的設計、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，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造週期大為縮短，同時維護變得容易起來。更重要的是可以使同一設備經過改變程序改變生產過程。

3、體積小，重量輕，能耗低:以超小型PLC為例，新近出產的品種底部尺寸小於100mm,重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部，是實現機電一體化的理想控制設備。

六、PLC應用中應注意的問題

PLC是專門為工業生產服務的控制裝置，通常不需要採取什麼措施，就可以直接在工業環境中使用。但是，當生產環境過於惡劣時，就不能保證plc的正常運行，因此在使用中應注意以下環境問題。

1、温度:PLC要求環境温度在0-55℃，安裝時不能放在發熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大，基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔；開關櫃上、下部應有通風的百葉窗，防止太陽光直接照射；如果周圍環境超過55℃，要安裝電風扇強迫通風。

2、濕度:為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應小於85%（無凝露）。

3、震動:應使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10-55hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時，必須採取減震措施，如採用減震膠等。

4、空氣:避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對於空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制櫃中，並安裝空氣淨化裝置。

參考文獻:

[1]鍾肇新，可編程控制器原理與應用[M]。廣州:華南理工大學出版社，2000.

[2]儲雲峯，施耐德電氣可編程序控制器原理及應用[M]。北京:機械工業出版社，2006.

[3]高勤，電器及PLC控制技術[M]。北京:高等教育出版社，2002.

PLC對電氣自動化控制的應用論文 篇二

1、PLC實踐應用主要優點

在PLC系統應用實踐中，我們對其主要技術應用內容進行了技術分析，發現這一技術在實踐應用中具有以下的優點。一是自動控制過程反應較快。在PLC系統應用實踐中我們發現，技術人員使用了新型的自動化管理輔助繼電器完成控制工作。較之傳統的機械式繼電器，這種繼電控制技術在應用中使用了內部邏輯關係進行控制處理。所以在實際控制過程中，其控制的節點變位時間幾乎為零，極大的提高了自動控制的反應速度。二是控制過程的可靠性高。在PLC系統控制技術應用實踐中我們發現，這一控制系統在實際技術應用中具有良好的抗干擾能力。特別是在使用情況較為複雜的工業生產環境中，PLC系統的較之傳統控制系統而言，其抗干擾高特點保證了生產系統控制可靠性的提高。三是控制操作方法簡單。在PLC系統控制實際過程中，控制指令是通過較為簡單控制過程完成的。這些較為直觀地操作方式，即使是初學者也可以較快的掌握。這種操作簡單地特點，對於控制管理的開展具有極大的實際作用。

2、PLC系統控制主要應用探析

2.1完成對電氣系統的順序整體控制

在實際的電氣系統控制過程中，利用控制技術完成系統工作順序控制，是控制系統的重要內容。這一技術控制系統在實際控制過程中可很好的提高控制系統的工作質量與效率。在PLC控制系統實踐應用中，我們發現這一控制系統在順序控制管理中具有良好的工作方式，所以在實踐應用中，可以很好地代替傳統的繼電控制系統，完成工業生產的電氣控制工作。在實際應用中，我們對PLC控制系統的順序開關模式進行了實踐考察，發現其主要功能包括了以下內容。一是在當前的PLC控制系統實際應用中，順序控制系統不僅可以完成單獨控制過程，還可以利用信息模塊與通信總線連接的方式實現整體系統，乃至生產車間的整體控制。二是在PLC控制系統中，控制主要過程是通過集控室管理完成的。這種獨立集中地控制管理模式可以很好地保證自動化管理效率的提升。正是因為PLC控制系統在電氣順序控制過程中具有以上優勢，所以其在自動化控制研究中的作用得到了極大的提升。

2.2完成對電氣控制系統的穩定化控制

在傳統的電氣系統的控制過程中，電氣系統的控制過程主要是通過電磁型繼電器控制系統完成的。在實際工作中，由於這一系統主要採用電磁元件進行控制。但是在實際控制過程中，這種控制系統的可靠性性較低，並存在接線複雜、維修困難等諸多問題，影響了其使用質量。而在PLC控制系統的實際應用中，因為其在實際運行中採用了軟繼電器進行控制操作，起高了其控制的可靠性。同時在操作過程中，工作人員可以利用簡單的操作過程完成控制工作。正是因為PLC控制系統具有以上的優勢，保證了其在電氣控制系統的開關量控制，可以發揮出良好的作用。特別是其具有的穩定性強的特點，在實際電氣控制過程中可以發揮出以下作用。一是穩定性較強的特點，可以保證電氣控制過程的質量與效率的提升，確保生產產量的提升。二是穩定性強的控制過程，可以避免安全事故的產生。在實際的電氣控制過程中，良好的開關量控制可以很好地保證系統穩定運行，是安全生產的必要技術支持手段。在實踐過程中我們發現，PLC系統良好的穩定性特點保證了系統開關量控制的穩定，是自動控制系統的重要技術支持手段。

2.3完成對電氣控制系統的自動化管理控制

在實際的電氣控制控制管理中，PLC系統的自動管理控制狀態在系統控制運行發揮着重要作用。在實際中我們發現PLC自動控制系統在實際控制過程中，包括了以下工作。一是快速反應的自動化控制處理。與傳統的繼電器系統相比較，PLC控制系統在實踐中因為其對控制反映的時間幾乎為零，這就使得其控制過程中的整體反應速度高於傳統的控制方法。這種高速反應的控制過程是實現自動化控制的重要保證。二是穩定的連鎖化控制過程。在電氣控制過程中，自動化處理中連鎖控制中時間差的控制極為重要。在PLC控制系統中，由於其控制的穩定性較高，保證了連鎖控制的順利完成。

3、技術應用未來發展趨勢研究

在PLC控制系統的技術發展中，我們結合系統技術應用與生產實際情況，開展了技術應用發展未來趨勢的研究。在研究中我們發現，PLC控制系統技術的未來發展趨勢主要包括了以下內容。

3.1提高系統整體的抗干擾性

在PLC控制系統實際應用中，其良好的抗干擾性特點為自動控制的完成提供了保障。所以在PLC控制技術的研究中，我們必須加強對系統整體抗干擾性的技術研究工作，特別是在高温高濕等較為惡劣的生產環境，以及生產過程中電磁干擾嚴重的生產環境中，提高系統整體的抗干擾性，對於技術的進一步應用具有極大的作用。

3.2系統控制管理的網絡化、數字化趨勢

隨着PLC控制系統的應用的推廣，如何更好地提高其自動化過程就成為了我們研究的重要內容。在這一過程中，控制系統的網絡化、數字化的應用就成為了我們研究的重要內容。在實際研究過程中，數字化、智能化控制技術在PLC控制技術應用得到了廣泛應用。

4、結束語

隨着現代化工業生產中自動化控制技術的不斷髮展，傳統的繼電器控制系統因其技術中的缺陷影響了自動化控制技術的發展。正因如此，我們在自動化控制技術研究中廣泛採用了PLC控制系統技術。在實踐應用中，這一技術因其穩定性好、控制簡便等優勢，得到了廣泛應用。我們做好這一控制系統的技術發展研究，可以為工業生產技術的發展提供更好的理論支持。

PLC對電氣自動化控制的應用論文 篇三

摘要：

進入新時期以來，隨着科學技術不斷進步，這為我國的工業良好發展打下了堅實的基礎。而在此其中，PLC以其融合計算機、通信以及控制技術於一身的特點在工業電氣自動化控制得到了極為廣泛地應用。對此，本文將基於筆者多年的電氣自動化控制工作實踐，首先對PLC含義及其特點進行概述，隨後在此基礎上重點圍繞其在電氣自動化控制中的應用展開研究，以期能夠為PLC在此方面更好地應用貢獻自己綿薄之力。

關鍵詞：PLC；特點；電氣自動化控制系統；應用；研究

前言

PLC作為一種集計算機、通信以及控制技術於一身的可編制控制器，它可以説是現代科技在工業電氣自動化控制中極其重要的應用，藉助於次不但能夠極大程度提升電氣自動化控制相關設備中處理器的能力，與此同時通過將信息技術與通信技術進一步融合，使其自動化控制效率實現大幅提升。由此可見，PLC的應用不但有效地提升了我國電氣自動化控制水平，同時更為推動工業發展做出了巨大的貢獻。為此，下文將結合筆者自身實踐，談一談自己關於PLC在電氣自動化控制中的應用看法，以供廣大同行參考。

一、PLC含義及其特點概述

PLC含義PLC（ProgrammableLogicController）是可編程邏輯控制器的縮寫，是一門以現代自動化控制工業裝置為基礎，以工業環境為主要對象的，面向過程以及現場問題的數字運算操作的電子系統。PLC技術最早是在汽車生產中應用，隨後逐步應用於產品生產以及應用的過程，後來發展為現在的集散控制系統以及現場總線控制系統。相較於普通操控技術而言，PLC技術所使用的編程需要要更為自然與靈活，並且能夠靈活、簡單的使用。不僅如此，PLC還具有實時性、統一性以及功能易擴充等特點。

所具備的特點

2.1性價比高PLC控制器含有許多編程軟件，並且控制功能完備、強大能夠滿足用户多方面的需求。不僅如此，PLC控制器能夠通過通信聯網來進行集中管理，因此具有較高的性價比。

2.2抗干擾能力強與以往的繼電器控制系統而言，PLC控制器只需要通過少量輸出或輸入相關的硬件元件就可以讓系統正常運行，更好的解決了許多故障問題，如觸點接觸不良等，極大程度降低了系統運行故障的發生機率。不僅如此，PLC控制器可以利用軟硬件的抗干擾措施來大幅提升系統的可靠性以及抗干擾能力。

2.3編程簡單PLC系統是通過編程需要來實現的，不需相關計算機知識。PLC系統不但開發週期短，並且設計、安裝、使用、調試等也較為簡單，在很大程度上減少了工作量。不僅如此，PLC系統只需在線修改程序就能夠調整或改變控制方案，而不需要拆動相關硬件。

2.4維修便捷PLC系統自身就具有較為完善的自我診斷功能，並且其故障發生率比較低，如果出現以外故障，系統也會自動診斷並提供互相信息，且及時查找並分析故障原因，最後還可通過更換模塊來對故障進行排查。

二、PLC在電氣自動化控制中的應用研究

通過對相關文獻研究以及結合筆者實踐來看，得益於科學技術不斷進步，現階段我國的PLC技術已經獲得了極大地發展，不僅相關理論日趨成熟，同時其技術也不斷完善，這使其得以越來越廣泛的應用到我國電氣自動化控制行業中。根據筆者研究可知，目前PLC在電氣自動化控制中的應用主要集中在以下三個方面：

1、開關量控制傳統控制器在控制開關量時，通常是採用電磁性繼電器來進行。由於該系統接線操作比較複雜，因此極易受到外界因素的影響導致系統的可靠性與穩定性降低，並且觸點故障較多，因此運行質量差強人意。而PLC技術開關量控制技術也能夠替代電氣自動化控制中的繼電實物元件，能有效控制操作觸電故障的發生機率，提升系統運行的穩定性與可靠性。在應用PLC技術控制開關量過程中，應全面分析自身功能，根據系統進行原件替代設計。PLC技術的應用能夠集中控制信號，並完善系統結構的功能與作用，從而提升整體系統的使用質量。不僅如此，PLC技術集中控制信號過程中，還能夠檢測發電系統備用電源自動控制系統的可靠性與穩定性，從根本上提高電氣自動化控制能力。

2、閉環控制閉環控制作為PLC在電氣自動化控制中的重要應用之一，其主要藉助於轉速測量、電液執行以及電子調節等單元實現諸如轉速測量、調節器控制等功能。在以外的電氣自動化控制手段中，其根據不同一般分為手動控制機旁屏、手動現場控制、自動現場控制以及其他啟動方式。以動力泵運行為例，傳統的電氣自動化控制技術在動力泵開啟時，人們首先採取手動控制機旁屏的方式對其進行控制，隨後充分根據其運行的累計時長分析情況選擇主用泵與備用泵；而得益於PLC在閉環控制中的應用，使得人們能夠藉助於該技術實現動力泵主用泵與備用泵科學合理的自動化選擇，如此一來不但極大程度提升動力泵的工作效率，同時更有助於其實現良好的經濟性。

3、順序控制在電氣自動化系統運轉時，隨着時間的增加，系統能耗不斷加大，從而導致經濟效益不斷下降。在綠色環保的社會理念背景下，人們對於電氣自動化生產作業要求以及控制要求越來越高，與此同時也有越來越多的設計人員全方位研究PLC技術，並不斷完善順序控制技術。

三、結束語

總的來説，在電氣自動化控制中應用PLC技術具有明顯的優勢，通過利用PLC技術中的開關質量控制、閉環控制以及順序控制來不斷完善與優化電氣自動化控制，能夠有效促進電氣自動化控制水平的提升，從而讓其能夠更好的適應生產與社會所需。

參考文獻：

[1]王海珍。PLC在電氣自動化控制中的應用研究[J]。數字技術與應用，2015(12):20-20.

PLC對電氣自動化控制的應用論文 篇四

隨着時代發展，工業已經逐步實現了電氣自動化，這種技術的應用極大的推動了工業的發展。近年來，PLC作為一種新型的、高科技手段被廣泛的應用到工業電氣自動化當中去，以期能夠進一步提高工業生產的效率，從而促進整個工業的發展。

1、工業電氣自動化

工業電氣自動化指的是在工業企業當中的電氣自動化，其中涉及到技術方面的主要包括電子、電機電器、信息、網絡和機電一體化等這幾種技術，隨着互聯網和計算機的迅速興起，電氣自動化也適時的得到了廣泛的提高[1]。目前，電氣自動化已經逐步的完成了信息化與開放化，在很大程度上促進了工業的發展，與此同時也就帶動了整個社會經濟的發展。

2、PLC概述、工作原理及其特點

PLC，即可編程控制器，這是專門為了對工業進行控制而設計的一種自動控制裝置，用於控制工業生產當中的電氣設備。可編程控制器之所以能夠使得操作簡便，是因為它融合了電氣控制技術、通信技術以及計算機技術等多種技術。PLC工作的`原理，主要根據工作的階段進行分析，在不同的階段的工作原理也不盡相同。輸入採樣階段時，PLC主要是進行數據的採樣，通常用到的方式是掃描，之後對採集到的數據進行讀取、存儲並且輸入到單元格中[2]。在這個階段中要注意輸入數據狀態的改變不會影響到單元數據的處理，因此應當對讀取數據的信號形式進行選擇以保證數據信息在任何情況下都能夠被讀入；程序執行階段，PLC主要是對用户程序進行自上而下的掃描，並且按照一定的順序、錄像運算得到結果；系統輸出的階段，PLC將刷新執行中的用户程序，並且根據相應狀態在刷新過程中對前一階段數據鎖存，以便能夠對其他的外設裝置進行更好的驅動。PLC的特點對於其在整個工作當中有着一定的影響，為了保證PLC能夠發揮其作用，本文將對其特點做簡要分析。PLC的特點包括其可靠性、抗干擾能力強、自診能力強、通信性強以及能夠進行故障檢測和相應的信息保護及恢復。它的自偵能力可以對工作中出現的錯誤進行及時的過濾和硬件方面的保護；其通用性強使得PLC操作起來非常簡便。除此之外，PLC能夠對生產機械和生產線進行控制，甚至可以控制一整個生產的過程。它的操作簡便而且易於掌握，所以對於相關人員的培訓時間也較短，能夠快速的投入到工作當中去。以上諸多的PLC的特點，使得其在電氣自動化當中被廣泛的應用。

3、PLC在工業電氣自動化中的應用

3.1PLC在傳統機牀系統當中的應用

傳統的機牀系統有着耗能、效率低等明顯的不足，很容易在工業生產過程當中出現故障而影響質量和進度，而且這些故障一旦出現，維修的難度非常大。除此之外，傳統機牀一直沿用繼電器控制的系統，這種系統常常出現接線老化及接觸不良等各種問題，嚴重的影響了工業的發展。PLC被應用到傳統機牀系統之後，根據PLC的特點能夠將傳統機牀中所使用的軟、硬件進行合理的改造和完善，並且通過編程對其進行合理控制，對機牀的使用狀態進行及時的瞭解，從而提高了機牀運行的穩定性，增強了傳統機牀的安全性，進一步的促進了企業的發展。PLC在傳統機牀當中的應用主要是解決故障、提高效率。

3.2PLC在火電系統中的應用

火電系統中涉及到很多方面，水處理、輸煤系統、排渣系統以及除灰系統等都是火電系統的輔助系統，PLC可以根據自身的工作原理對這些系統進行合理控制，與此同時應用PLC中的通訊模塊實現數據的信息化、開放化，促進了各系統的相互協調。其中輸煤系統和除灰系統中應用的主要是PLC的順序控制功能，輸煤系統當中主要是分層時的網絡結構，縱向分為主站層、遠程10站以及現場傳感器三個層。可編程控制器與人機接口的設備兩部分組成了主站層，OLC的CPU通常配置雙機。輸煤程控紫銅的控制方式採用的是控制室集中控制，並且就地設置了事故緊急停機的開關和檢修用啟停的按鈕。除灰系統中需要進行控制的主要有輸送風機、氣化風機、收灰風機和管道壓力，通常有PLC的傳感器、主控櫃和二次儀表三部分組成，有時按照網絡結構時也可以瘋操作員站和下位機控制器[3]。對於斷路器的控制和系統的自動切換需要用到PLC的開關量控制功能。通過對PLC型號的合理選擇，並且編制可行的控制程序，實現在變電所當中對於多台斷路器的控制和信號的顯示。

4、結束語

隨着工業電氣自動化的不斷髮展，它對於技術的要求也越來越高，使得PLC系統的產生和應用順其自然。PLC應用在工業電氣自動化中，不僅使得自身的諸多功能得到了充分的發揮，而且有效的解決了工業發展中存在的很多問題與不足。PLC的控制系統有着十分強的環境適應力，加之它變成簡單，使用便捷，耗能小，在工業電氣自動化中得到了廣泛的應用，已經逐步的稱謂了工業電氣自動化的標誌。

plc論文 篇五

PLC概述及維護

摘要：針對在信號系統與外部接口設計中廣泛使用的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 文獻標識碼：A文章編號：

一、背景及基本概念

1.1 背景

在信號系統中的設計中，越來越多的使用PLC作為內部及外部接口的元器件，而接口的問題一直是設備調試、維護中比較難於掌握的。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瞭解。

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)頒佈了對PLC的規定：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程控器及其有關設備，都應按易於與工業控制系統形成一個整體，易於擴充其功能的原則設計。

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

1.2.2 PLC的結構及基本配置

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、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，並按I/O點數又有若干規格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架。無任哪種結構類型的PLC，都屬於總線式開放型結構，其I/O能力可按用户需要進行擴展與組合。PLC的基本結構框圖如下：

圖1

一、CPU：

PLC中的CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每台PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用户程序和數據，用掃描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據，並存入規定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後，從用户程序存貯器中逐條讀取指令，經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路，

與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯繫的數據、控制及狀態總線構成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。它確定了進行控制的規模、工作速度、內存容量等。內存主要用於存儲程序及數據，是PLC不可缺少的組成單元。

CPU模塊的外部表現就是它的工作狀態的種種顯示、種種接口及設定或控制開關。一般講，CPU模塊總要有相應的狀態指示燈，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，用於接I/O範本或底板，有內存接口，用於安裝內存，有外設口，用於接外部設備，有的還有通訊口，用於進行通訊。CPU模塊上還有許多設定開關，用以對PLC作設定，如設定起始工作方式、內存區等。

二、I/O模塊：

PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯繫的，按I/O點數確定模塊規格及數量，I/O模塊可多可少，但其最大數受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，輸出點反映輸出鎖存器狀態。

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：

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

1.2.3 PLC的通信及編程

PLC具有通信聯網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其它智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控制。現在幾乎所有的PLC新產品都有通信聯網功能，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範圍內交換信息。

當然，PLC之間的通訊網絡是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產廠家採用工業標準總線，並向標準通訊協議靠近，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網。

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，它既不同於高級語言，也不同與一般的彙編語言，它既要滿足易於編寫，又要滿足易於調試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產品有它自己的編程語言，OMRON公司的產品也有它自己的語言。但不管什麼型號的PLC，其編程語言都具有以下特點：

1、圖形式指令結構：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易於理解和記憶。系統的軟件開發者已把工業控制中所需的獨立運算功能編製成象徵性圖形，用户根據自己的需要把這些圖形進行組合，並填入適當的參數。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠家都採用類似於繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還採用控制系統流程圖來表示，它沿用二進制邏輯組件圖形符號來表達控制關係，很直觀易懂。較複雜的算術運算、定時計數等，一般也參照梯形圖或邏輯組件圖給予表示，雖然象徵性不如邏輯運算部分，也受用户歡迎

2、明確的變數常數：圖形符相當於操作碼，規定了運算功能，操作數由用户填人，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數以及其取值範圍有明確規定，由產品型號決定，可查閲產品目錄手冊。

3、簡化的程序結構：PLC的程序結構通常很簡單，典型的為塊式結構，不同塊完成不同的功能，使程序的調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，其餘由系統軟件自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用户有高深的軟件設計能力。

5、強化調試手段：無論是彙編程序，還是高級語言程序調試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調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、顯示和內部編輯、調試、監控等，並在軟件支持下，診斷和調試操作都很簡單。

二、PLC維護

2.1 維護概述

一般各型PLC均設計成長期不間斷的工作制。對於地鐵維護人員來講，是不需要更改PLC內部程序的。但是在調試期間就需要對相應動作進行修改。

2.2 查找故障的設備

PLC的指示燈及機內設備，有益於對PLC整個控制系統查找故障。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的狀態。根據PLC廠家的不同編程器也有區別，有的是運行在PC上的軟件，有的是一個專用的設備。

2.3 查找故障順序

根據下列問題，並根據發現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，並不需要特殊的工具。

1、PWR（電源）燈亮否？如果不亮，在採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；對於需要直流電壓的 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，做相應的修正。

3、RUN（運行）燈亮否？如果不亮，檢查編程器是不是處於PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器並沒插上，或者編程器處於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。由於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。更換電池以後， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統編程初始化後，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。

在日常的維修活動中，可以根據故障統計來準備備品備件，並不需要準備整個PLC。掌握了故障判斷方法後，可以進行鍼對性地更換，這樣可以減少維修成本，增加維修效率。

三、總結

瞭解PLC的組成部分及工作原理，可以更加準確的對PLC進行故障判斷，在系統設計和生產使用中要對該系統的設備消耗、元器件設備故障發生點有清楚的估計，可以減少安裝調試、維修成本，延長PLC控制系統的壽命。

在信號設計過程中有過把系統改複雜的現象，如採用複雜的控制方式和設備來實現，本可以用簡單裝置來實現的控制，違背了經濟、簡單、實用的原則，並可能會增加故障率。另外我們在信號系統中大多使用PLC處理接口信息，所以在設計過程中要儘量將接口信息容易識別，這樣在出現故障時，能夠儘快判斷故障的歸屬方，便於地鐵的運營管理。

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

PLC對電氣自動化控制的應用論文 篇六

引言

隨着高新技術的發展，自動化系統逐漸應用到工業生產領域。PLC技術的應用，不僅解決了傳統電氣控制系統內部結構複雜，可靠性低，能耗高等問題，而且節省了大量的人力物力，保證了控制系統的工作質量。推動了我國工業轉型和健康發展，受到越來越多專業人士的關注和重視。

1、PLC概述

（1）PLC的概念。在國際電工委員會(IEC)的標準中，可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController，簡稱PLC)的定義為：可編程邏輯控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計。在系統運行過程中按照用户的實際需要在系統軟件支持下，保證系統功能的正常發揮，其工作原理是按照“串行”的工作方式，掃描各個輸入點數據，併發送給輸出點相應的信號和數據，中央處理器會直接顯示在執行的程序命令，一直到整個程序全部運行結束。結束後會周而復始的重複這一過程。PLC硬件構成一般分為箱體式和模組式兩種。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、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，並按I/O點數又有若干規格。對模組式PLC，有CPU模組、I/O模組、內存、電源模組、底板或機架。無論哪種結構類型的PLC，都屬於總線式開放型結構，其I()/O能力可按用户需要進行擴展與組合。電源對於PLC的系統運行有重大意義，一旦電源出現了問題，PLC將無法正常運轉。所以PLC的生產廠家非常重視電源的質量，電源自身的特性決定了所提供的電壓只能在小範圍內波動，並且需要注意電源在運行過程中要和交流電網形成協調配合，這樣才能保證持續供電[1]。CPU在PLC系統運行中的作用也至關重要，如果PLC是一個人，那麼CPU就是這個人的大腦，沒有大腦就無法處理信息和存儲數據，就無法工作。在系統運行中它最大的作用就是判定PLC控制系統的狀態，之後將存儲好的數據發送到對應的輸出設備當中，這樣可以確保PLC始終處於良好的運行狀態當中。（2）PLC的特點。首先，PLC的性價比高，這主要體現在功能上，有些功能只有通過PLC系統才能實現，因為系統中有許多編程元件，具有非常強大的控制功能，可以有效的調整和控制整個電氣自動化系統，並且進行集中化處理，提升工作效率。其次，PLC的操作便捷，不需要有非常專業的計算機知識，程序簡單，易於操作是PLC最顯著的特點。只要懂得編程語言即可，也不需要較長的系統開發週期，這就減少了操作量，提升了工作效率和工作質量。最後就是對硬件條件有很強的適應能力。PLC有完善的自我檢測功能，故障率低，即使發生故障，檢修和維護也非常簡單，可以在短時間內處理好，保證了系統的穩定[2]。

2、PLC在電氣自動化控制中的實踐應用

隨着PLC技術的更新和完善，此技術已經廣泛應用於電氣化控制的實踐中。其中有：順序控制、開關量控制和閉環控制三個方面。（1）順序控制。隨着環境污染的加劇，國家越來越重視節能減排和工業可持續發展，在工業生產中降低能耗增加效率是我們一直在追求的目標。PLC技術的應用，實現了對單獨工藝的流程和對全長生產工作的協調與控制。例如在煤炭系統中，一個好的煤炭自控系統設計可以使生產更加平穩的進行，同時使用過程中顯著提高生產效率。煤炭控制系統採用的是分層式網絡結構，這種結構可以有效的監督和控制相關設備，現在煤炭系統基本實現了PLC控制，提高了生產穩定性，減少了工作人員工作量，減少人力和物力的資源浪費[3]。（2）開關量控制。在應用PLC系統的過程中，就是把虛擬繼電器當做機械繼電器，所以在運行過程中不考慮反應時間，也不需要考慮返回量，在這樣的情況下，系統運行過程中開關量控制方面做得很好。由於PLC不需要大量實物元件和軟繼電器，提高其穩定性。沒有多餘元件干擾，維修更簡便，功能仍全面。在電氣自動化工作中，這項技術應用到了自動切換系統，顯著提升了運行速度。同時，PLC技術可以使系統備用電源自動投入裝置，在火力發電系統中增強了系統的可靠性，被廣泛應用於電業局生產中。PLC控制系統不僅可以減少輔助開關數目，也可以集中顯示和控制多台斷路器的信號，這樣系統就有了邏輯判斷能力，提升了系統的抗干擾力，實現了系統高效可靠運行。（3）閉環控制。電氣自動化系統有多種電機啟動方式，如現場控制手動啟用、自動啟用，機旁屏手動啟用等。與其他控制手段先比，閉環控制保持了系統設備的相對獨立性，能夠保證系統設備在沒有其他控制量來源的時候，能夠維持系統社會的正常運行。閉環控制是基於系統人機交互實現的，以機旁屏手動控制為例，在系統設備運轉的過程中，系統各項參數會以數據的形式出現在機旁屏上，而操作人員可以通過這些數據對系統設備運行的狀態進行及時的瞭解，並基於系統運行的需要，對相應的運行參數進行調整，進而保證系統設備生產活動的順利進行。

3、結論

PLC系統在應用的過程中能夠體現出強大的功能，不僅克服了傳統系統的缺點，更提升了工作效率。隨着科學技術的進一步發展，PLC系統會更加優化和完善，應用範圍會更加廣泛，應用程度會更加深入。