plc技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：plc技術(shù)論文范文

plc，全稱ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計的。采用一類可編程的存儲器，相關(guān)人員可以在該存儲器內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運算、順序控制等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，實現(xiàn)對各種類型設(shè)備的識別或生產(chǎn)過程的控制。PLC技術(shù)屬于計算機控制技術(shù)范疇，其工作原理主要有三個不同的階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段，PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序，控制輸出操作；在用戶程序執(zhí)行階段，PLC可以按照從上到下、自左向右的順序，依次掃描用戶程序，并對掃描到的數(shù)據(jù)信息進行運算，根據(jù)運算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài)，以確定程序是否處于正常運行狀態(tài)；在輸出刷新階段，CPU會發(fā)出相應(yīng)的指令，然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)，結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動外部設(shè)備的運行，從而實現(xiàn)電氣自動化控制。

2、PLC技術(shù)的優(yōu)點

作為微機技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)勢，具體包括以下優(yōu)點。

2.1功能完善當前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富，可以滿足各種工業(yè)控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運算功能，被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。

2.2可靠性高在PLC的生產(chǎn)過程中，采取了先進的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，PLC具備相應(yīng)的自我檢測能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時發(fā)出警報信號，提醒相關(guān)人員處理故障，因此，PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。

2.3編程語言簡單作為一種工控計算機，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低，不需要面對復(fù)雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。

2.4維護方便在PLC技術(shù)中，以存儲邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量，減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期，同時，也在一定程度上降低了設(shè)計難度，以便于系統(tǒng)的維護和管理。不僅如此，PLC可以實現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程，被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。

3、PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

在電力工程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1開關(guān)量控制開關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。

3.1.1斷路器控制在傳統(tǒng)的電力自動化控制系統(tǒng)中，對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點和聯(lián)接點，進而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中，操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進行復(fù)雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護檢修的工作量。

3.1.2備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性，被廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中，多采用手動或自動供回電線路的方式供電，在投切過程中，會出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時間，影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應(yīng)用PLC，可以實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置的控制，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況進行抗干擾，具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優(yōu)點。

第2篇：plc技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：可編程控制器,船用泵,自動控制

引言

可編程序控制器（Programmable Controller，簡稱PLC）是近十幾年來發(fā)展起來的一種新型工業(yè)用控制裝置。由于它具有很多優(yōu)點，它可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)等種各種功能。有些高檔大型PLC還能象微型計算機那樣進行數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)以及聯(lián)網(wǎng)通信等。它具有通用性強、可靠性高、指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學(xué)等一系列優(yōu)點。隨著微電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微處理器問世并被用到PLC中，使其功能更加完善，體積大大縮小，成為當今社會生產(chǎn)、實現(xiàn)自動控制的主要手段之一。

隨著造船業(yè)的蓬勃發(fā)展，我們把PLC產(chǎn)品在船舶組泵的控制系統(tǒng)進行了應(yīng)用,達到了預(yù)期的控制目的。

一、任務(wù)與構(gòu)想

船用泵組合控制系統(tǒng)對12組泵進行了切換控制，每組泵兩臺，每臺泵需要一個輸入信號確定泵組是自動或手動；每組泵需要測量出口壓力是否正常；每臺泵之間需要一個互連信號表明哪一臺泵是主泵；輸出要控制每臺泵的啟動，指示出每臺泵的運行狀態(tài)，并給出故障或低壓報警信號。論文參考網(wǎng)。

針對提出的問題，提出了如下的設(shè)計思想：

1、 手動啟動各泵

在PLC投入使用后，將組合啟動屏上的各泵轉(zhuǎn)換開關(guān)切至自動位置即可手動啟動各泵?；閭溆玫膬膳_泵，首先投入的為主用泵，后投入的為備用泵。

2、 自動啟動各泵

如果各泵轉(zhuǎn)換開關(guān)在PLC通電前已在自動位置，且開機、關(guān)機都嚴格按照程序進行，則PLC通電后按預(yù)訂程序自動啟動各泵。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。這種情況常用于上次停機時只關(guān)閉PLC電源，停機時哪臺泵運行，再次啟動時仍然是該泵運行。

3、 手動切換各泵

用備用泵替換運行泵，在兩泵都處于自動位置時，將運行泵開關(guān)切至手動，即可自動停止運行泵，啟動備用泵，然后再將開關(guān)切回自動，按報警按鈕，撤消報警。

4、 各泵自動換

運行中如果一臺泵熱繼電器動作，則自動啟動備用泵，同時發(fā)出該泵切換報警，故障泵的運行指示燈閃爍，撤消報警按鈕，撤消報警。如果一臺泵出口壓力開關(guān)閉合，則備用泵自動并車，并發(fā)出該泵切換報警。壓力恢復(fù)后，停止故障泵，故障泵運行燈閃爍，撤消報警按鈕切除報警及燈光閃爍。

二、各泵啟動順序圖

三、PLC的選用

CPU是PLC的核心單元，其性能決定了PLC的整體性能，必須根據(jù)控制系統(tǒng)的要求來選擇，這里我們根據(jù)實際需要，選用CPU102型，即可滿足控制要求..

四、梯形圖

五、結(jié)束語

該船用泵組合啟動控制系統(tǒng)是根據(jù)某造船廠的實際情況，對某輪船上的12組泵的控制系統(tǒng)進行的初步設(shè)計，采用西門子的S5-100PLC，達到了預(yù)期的控制目的。

參考文獻：

[1]汪曉光，孫曉瑛等，可編程控制器原理及應(yīng)用 北京 機械工業(yè)出版社

[2]夏辛明 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用 北京 北京理工大學(xué)出版

第3篇：plc技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：研究現(xiàn)狀 核心問題 宏觀思考 和諧統(tǒng)一

中圖分類號：TD5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0045-01

對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制及其相關(guān)問題進行研究與闡釋，不僅事關(guān)膠帶機使用效率的正常發(fā)揮，而且也事關(guān)礦山企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。因此，有必要結(jié)合現(xiàn)有膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制實踐，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)需求與相關(guān)的自動化技術(shù)的發(fā)展，對其現(xiàn)存的問題進行科學(xué)地分析與客觀地說明。從而提高膠帶機運輸系統(tǒng)的使用效率，推動膠帶機運輸系統(tǒng)的自動化水平。

1 膠帶機運輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

1.1 分析現(xiàn)狀的資料準備

為了充分地了解膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀，通過以下的方法來搜集相關(guān)的研究資料。首先，在知網(wǎng)上，以“膠帶機運輸系統(tǒng)”和“集中控制”為關(guān)鍵詞進行相關(guān)的論文搜索。然后再針對搜索的結(jié)果，以論文刊發(fā)期刊的質(zhì)量為標準，特別是核心期刊所載的論文更是研究分析的重點資料。其次，在此基礎(chǔ)上，又以“下載”次數(shù)為標準，選擇一批重點論文作為研究資料。因為知網(wǎng)上所統(tǒng)計的論文下載次數(shù)，不僅可以再現(xiàn)研究者關(guān)注的焦點所在，而且還能表明相關(guān)論文所闡釋問題的影響力。

1.2 研究現(xiàn)狀的具體分析

下邊簡單列舉相關(guān)的研究論文：廉建國發(fā)表于《煤碳學(xué)報》的、名為《影響膠帶機運輸系統(tǒng)效率的因素探索》的文章，下載次數(shù)達到了106次；付征耀、羅福盛發(fā)表于《鋼鐵技術(shù)》的、名為《膠帶機通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》的文章，下載次數(shù)已達到了80多次；特別是2012年來源于會議數(shù)據(jù)庫的、單福友的文章《膠帶運輸系統(tǒng)控制技術(shù)研究與應(yīng)用》一文，更是大家關(guān)注的焦點。再如，郝榕、譚得健、王樹勝、費運河的、名為《井下膠帶機運輸?shù)孛婕锌刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用》以及田剛發(fā)表于《電子世界》的文章《煤礦膠帶機PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計研究》一文。

雖然，在此不能窮盡我們?yōu)榱朔治瞿z帶機運輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀所閱讀的各篇論文，但是，從上邊簡單的列舉中，卻可以發(fā)現(xiàn)這樣的問題：首先，膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制的研究，必然要涉及到整個系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。特別是從表面上看，《膠帶機通廊系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》一文似乎與對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制無關(guān)，但是，作為對膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制產(chǎn)生重要影響的環(huán)境問題，也不容在具體的集中控制研究中所忽視。其次，作為一種集中控制研究，對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究，必然要考慮到最后集中控制系統(tǒng)的運行效率問題。如何提高系統(tǒng)的運行效率，只有在設(shè)計之初對其就給予關(guān)注，才是最佳的解決辦法。最后，膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究，其核心問題是相關(guān)的技術(shù)研究。就如《膠帶運輸系統(tǒng)控制技術(shù)研究與應(yīng)用》、《煤礦膠帶機PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計研究》這幾篇文章所涉及的問題一樣，如何把具體的技術(shù)應(yīng)用于集中控制實踐是研究者在技術(shù)層面研究的重點。

2 膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究

2.1 研究思路

通過上邊的研究現(xiàn)狀分析，可以看出，在目前的膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制的研究主要涉及到兩個層面的研究問題。即，從技術(shù)的層面上講，涉及到某一技術(shù)或者說某自動化研究成果的具體運用，如PLC集中控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用問題；從研究的思路層面講，或者說從整個膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制所涉及的具體問題出發(fā)，探討相關(guān)的問題。如影響控制系統(tǒng)效率問題的分析，保證整個控制系統(tǒng)正常運行所需要的外部環(huán)境問題。前者可以稱作是微觀層面的研究，后者可以稱為宏觀層面的研究。然而無論是宏觀層面的研究，還是微觀層面的分析，都是研究膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制的關(guān)鍵。

2.2 研究的核心問題分析

結(jié)合上邊的分析，下邊從宏觀的層面，對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究的核心問題進行逐一的闡釋和分析。

（1）膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制所需要的研究問題可以簡單地分為兩類。一類是集中控制正常運行所需要的技術(shù)問題。包括整個運輸系統(tǒng)每一個組成部分所需要的技術(shù)問題和整個集中控制所需要的技術(shù)問題。換而言之，在這個集中的控制中，需要根據(jù)每一個組成部分的運行特點，進行相關(guān)的技術(shù)設(shè)計。如，針對控制單元的技術(shù)設(shè)計、針對信息傳送網(wǎng)絡(luò)的通訊技術(shù)，特別是對于遠程集中控制而言，通訊技術(shù)更為關(guān)鍵。再如，針對集中控制中心而言，面對眾多的儀器、設(shè)備，研究者更需要相關(guān)的技術(shù)作為保障。其次，膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制還涉及針對故障處理的技術(shù)問題。特別是系統(tǒng)對故障的發(fā)現(xiàn)能力，直接關(guān)系到整個集中控制系統(tǒng)的運行效率和安全保障。

（2）膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制的相關(guān)研究還要涉及到具體的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。這一點思考，是閱讀《影響膠帶機運輸系統(tǒng)效率的因素探索》的感悟。生產(chǎn)者之所以要對在相關(guān)的生產(chǎn)中運用膠帶機，之所以在運用的基礎(chǔ)上還在實現(xiàn)對其整個運輸系統(tǒng)進行集中控制，目的是非常的明確，即，提高工作效率。然而，膠帶機運輸系統(tǒng)的運用過程中，究竟有哪些因素會對其集中控制產(chǎn)生影響，這是設(shè)計中必須關(guān)注的問題。否則，即使你的設(shè)計再科學(xué)、再高效，也會在具體的運用實踐中達不到其最初的設(shè)計目的。因此，研究者還要在具體的設(shè)計與運用中，考慮到膠帶機使用企業(yè)的具體生產(chǎn)環(huán)境以及其員工的素質(zhì)。一句話，企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境也是集中控制研究中必須考慮的核心問題。

總之，膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制有許多問題值得每一位研究分析和研究。這些問題，不僅是其技術(shù)層面的問題，也有研究者對現(xiàn)有膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制實踐進行反思得出的宏觀分析。特別是后者，它更能為技術(shù)層面的更新提供參考的依據(jù)。

參考文獻

[1] 孫孔勛.基于以太環(huán)網(wǎng)的膠帶機運輸集中控制系統(tǒng)[C]//煤礦自動化與信息化―― 第21屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（上冊）.2011.

第4篇：plc技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】加熱反應(yīng)爐；PLC；編程設(shè)計；運行功能

Based on Mitsubishi PLC Technology of heating reactor automatic control

Luo Ji-hong

（Hunan Vocational College of Commerce of Electrically controlled department，Changsha 410205，China）

Abstract：To achieve typical heating reactors feed，heating and vent material actual control requirements using Mitsubishi PLC technology experience design methods at I/O allocation basis conduct PLC Ladder design，and feed，heating and vent feed three scripts program runs functional be analysis shows After PLC on machine simulation debugging actual control requirements identical.

Keywords：heating reactor；PLC；Programming；run function

引言

可編程控制器（PLC）是以計算機技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動化裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術(shù)結(jié)合在一起，具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化以及改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對加熱反應(yīng)爐的實際控制要求，運用三菱PLC技術(shù)中的經(jīng)驗設(shè)計法，在I/O分配的基礎(chǔ)上，將整個加熱爐實際控制系統(tǒng)分解為進料、加熱和泄料三個部分[2]，進行PLC梯形圖程序設(shè)計和程序功能分析。

1.工作示意圖（見圖1）

2.關(guān)于模擬量輸入的說明

在加熱爐控制系統(tǒng)中，對于溫度點和壓力點的檢測，雖然可以如本論文使用帶開關(guān)量輸入的溫度、壓力傳感器來完成，但如果檢測點很多，或者是需要根據(jù)溫度、壓力的變化經(jīng)常調(diào)整檢測點，就要用很多開關(guān)量的溫度、壓力傳感器，占有很多的輸入點，安裝布線都不方便。所以，就要將溫度、壓力傳感器轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量，再采用PLC控制，控制性能就可以得到極大的改善[1]。

溫度控制原理如下：通過電壓加熱電熱絲產(chǎn)生溫度，溫度再通過溫度變送器變送為電壓。加熱電熱絲時根據(jù)加熱時間的長短可產(chǎn)生不一樣的熱能，這就需用到脈沖。輸入電壓不同就能產(chǎn)生不一樣的脈寬，輸入電壓越大，脈寬越寬，通電時間越長，熱能越大，溫度越高，輸出電壓就越高[2]。壓力控制原理與此類似。

PID閉環(huán)控制：通過PLC+A/D+D/A實現(xiàn)PID閉環(huán)控制，控制示意圖如以下2所示。比例，積分，微分系數(shù)取得合適系統(tǒng)就容易穩(wěn)定，這些都可以通過PLC軟件編程來實現(xiàn)[3]。

3.控制要求

3.1 進料控制

當下液面、爐溫和爐內(nèi)壓力都小于給定值時，打開排氣閥和進料閥；當液面上升到位時，關(guān)閉排氣閥和進料閥；延時20s，打開氮氣閥，使氮氣進入爐內(nèi)，增大爐內(nèi)壓力；當爐內(nèi)壓力上升到給定值時，關(guān)閉氮氣閥，進料過程結(jié)束[4]。

3.2 加熱反應(yīng)控制

進料結(jié)束時，爐內(nèi)溫度肯定低于要求值，此時接通加熱爐電源；當溫度達到要求值后，切斷加熱電源；維持保溫狀態(tài)10分鐘。

3.3 泄放控制

保溫10分鐘后，打開排氣閥，使爐內(nèi)壓力逐漸降到起始值；維持打開排氣閥，并打開泄料閥，當爐內(nèi)液面下降到液面以下時，并閉泄料閥和排氣閥，系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)，重新進入下一個循環(huán)。

4.I/O分配（見表1）

5.程序梯形圖（見圖3）

6.程序功能分析

6.1 進料控制

檢測下液面X1、爐溫X2和爐內(nèi)壓力X4是否小于給定值（邏輯均為0），即輸入點X1、X2和X4是否都處于斷開狀態(tài)，若是則維持打開排氣閥Y1和進料閥Y2；當液面上升到位使X3常閉分斷，關(guān)閉排氣閥Y1和進料閥Y2，并開始延時，20s之后打開氮氣閥Y3，使氮氣進入爐內(nèi)，增大爐內(nèi)壓力；當壓力上升到給定值時（X4=1），X4常閉分斷，關(guān)閉氮氣閥Y3，進料過程結(jié)束。

6.2 加熱反應(yīng)控制

進料結(jié)束時，爐內(nèi)溫度肯定低于要求值（X2=0），X4常開閉合，接通加熱爐電源Y5；當溫度達到要求值（X2=1）后，X2常閉分斷，切斷加熱電源Y5，但當溫度下降后（X2=0）后，X2常閉又復(fù)位，又接通加熱爐電源Y5，如此反復(fù)通斷加熱爐電源Y5，維持保溫狀態(tài)10分鐘（即在此時間里，爐溫實現(xiàn)通斷控制，保持X2=1）。

6.3 泄放控制

保溫10分鐘后，輔助繼電器M100線圈得電，M100常開閉合，打開排氣閥Y1，使爐內(nèi)壓力逐漸降到起始值X4=0；維持打開排氣閥，并打開泄料閥Y4，當爐內(nèi)液面下降到液面以下時（X1=0），并閉泄料閥Y4和排氣閥Y1，系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)，重新進入下一個循環(huán)[5]。

結(jié)束語

以上加熱反應(yīng)爐PLC程序經(jīng)過上機模擬調(diào)試，與實際控制要求完全一致，方便實用。在程序設(shè)計上，本系統(tǒng)還可采用PLC基本指令編程法或PLC步進指令編程法[6]，但沒有以上經(jīng)驗設(shè)計法精簡。另外，由于論文篇幅原因，沒有繪制本系統(tǒng)的外部接線圖，讀者可對照I/O分配表進行設(shè)計（輸入接PLC內(nèi)部工作電源，輸出接外部負載工作電源）。

參考文獻

[1]孫振強,王暉,孫玉峰.可編程控制器原理及應(yīng)用教程[M].清華大學(xué)出版社,2008(1).

[2]楊國太,陳玉.基于PLC的數(shù)控焊接機研制[J].新技術(shù)新工藝,2007(5):33-35.

[3]胡學(xué)林.可編程控制器教程(實訓(xùn)篇)[M].電子工業(yè)出版社,2004,168.

[4]代尚方,劉毅.基于PLC與mcgs的加熱反應(yīng)爐控制系統(tǒng)設(shè)計[C].中國礦業(yè)大學(xué),2010(2).

[5]王少華,劉曉魃.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].中南大學(xué)出版社,2008,226.

[6]陳志勇,劉春生.遠紅外加熱反應(yīng)爐的設(shè)計[J].河南化工,1988(2).

第5篇：plc技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：切割機，USS協(xié)議，變頻器，RS-485通信

 

1．引言

金相分析是科學(xué)研究中研究新材料、新工藝和提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的重要方法[1]。要進行金相分析，就必須制備金相試樣。論文寫作，變頻器。隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。采用機電一體化技術(shù)設(shè)計了一種基于OMRON CP1H PLC控制的金相試樣切割機控制系統(tǒng)，擴大了切割范圍，滿足了較大零件取樣的要求。系統(tǒng)采用了帶有RS-485接口的西門子MM420變頻器來控制切割主電機，具有高效率的工控效果，有效提高了金相切割的質(zhì)量和效率。采用觸摸屏設(shè)置觸摸開關(guān)和數(shù)字輸入編程鍵，對設(shè)備進行控制操作，同時通過反映出切割機的工作狀態(tài)。

2．PLC與變頻器之間的通信協(xié)議

MM420變頻器可以控制電機在負載變化時從靜止到輸出50HZ平穩(wěn)地運行。變頻器都是由PLC通過RS485串行通訊口使用USS協(xié)議來控制的。這不僅增強了系統(tǒng)的控制性能而且減少了系統(tǒng)布線和調(diào)試時間。所有的變頻器和電機的參數(shù)如:電機實際速度、電機電流、電機輸出力矩以及變頻器和電機的運行狀態(tài)都可以通過串行口來訪問。另外還可以實時地通過PLC來修改變頻器和電機的參數(shù)，例如變頻器的斜坡時間等。

西門子MM420通用的串行接口協(xié)議(USS)按照串行總線的主－從通訊原理來確定訪問的方法。主站根據(jù)通訊報文中的地址字符來選擇要傳輸數(shù)據(jù)的從站。在主站沒有要求它進行通訊時，從站本身不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)，各個從站之間也不能直接進行信息的傳輸。

3．系統(tǒng)RS485通信連接

3.1系統(tǒng)RS485通信硬件連接

CP1H通過外擴的CP1W-CIF11(RS-422A/485)模塊對變頻器進行RS485通信控制，PLC的串口輸出端可與變頻器的串口輸出端相連。PLC的輸出端的SDA、SDB是數(shù)據(jù)發(fā)送端口，串連后經(jīng)過1.5K的電阻和變頻器的輸出端P＋相連；RDA,RDB是數(shù)據(jù)接收端口，串連后經(jīng)過470W的電阻和變頻器的輸出端N－相連; 最后在P＋和N－之間并聯(lián)120W的電阻。SA是變頻器的數(shù)據(jù)發(fā)送端口，RA是變頻器的數(shù)據(jù)接收端。它們之間通過一對雙絞線連接，如圖1所示：

圖1 RS485通信接線圖

Fig.1RS485 correspondence wiring diagram

3.2通信參數(shù)的設(shè)置

MM420變頻器通過USS協(xié)議與PLC進行1：1主從鏈接通信，CP1H作為主站發(fā)送讀寫命令，實現(xiàn)的功能有：讀寫MM420變頻器的運行狀態(tài)，讀寫PKW區(qū)(參數(shù)識別標記ID－數(shù)值區(qū))和PZD區(qū)(過程數(shù)據(jù)區(qū))的內(nèi)容。MM420變頻器與PLC通信，PLC是主動的，MM420變頻器是被動的，每次通信由PLC主動發(fā)起，MM420變頻器不需編寫通信程序，但用戶應(yīng)遵循通信協(xié)議即命令幀、響應(yīng)幀的要求，在PLC上設(shè)計通信程序。為了保證PLC與MM420變頻器的正常通信，通信前，應(yīng)保證PLC的通信參數(shù)(如幀格式、波特率、較驗方法等)必須和MM420變頻器參數(shù)設(shè)置一致[2]。

（1）PLC串行通信接口設(shè)置

CP1W-CIF11(RS-422A/485)模塊內(nèi)置式的裝在PLC上，通信時需要對PLC的外部硬件和內(nèi)部程序參數(shù)進行設(shè)置。首先RS485通信的工作方式要通過CP1W-CIF11面的六位撥多動開關(guān)設(shè)定，將引腳1、2、3設(shè)為ON，引腳4為空置，引腳5、6為OFF。

通信前，必須使用編程器或編程軟件CX-Programmer在PLC設(shè)置，作為主站，來發(fā)送變頻器運行狀態(tài)命令。這種情況下，通過PLC系統(tǒng)設(shè)定將串行接口的類型、起始碼、結(jié)束碼、波特率、校驗、通信速度、串行通信模式等參數(shù)進行設(shè)定。

PLC的通信數(shù)據(jù)要發(fā)送給被控設(shè)備變頻器時，要執(zhí)行TXD指令，同時變頻器的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，也就是PLC對外部設(shè)備的數(shù)據(jù)接受，要執(zhí)行RXD指令。每次的通信過程都需要有和變頻器匹配的通信參數(shù)，并且數(shù)據(jù)收/發(fā)都應(yīng)有嚴格的幀格式。所以正確設(shè)置下表1所示參數(shù)：

第6篇：plc技術(shù)論文范文

論文關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞:CASS工藝，污水廠自控，PLC

 

1引言

CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝是循環(huán)活性污泥技術(shù)的一種形式。其主要原理是：把序批式活性污泥法（SBR）的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分，前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。CASS工藝操作工序繁瑣，與其它工藝相比較所需要控制的變量較多，為了保證污水處理過程的安全可靠和生產(chǎn)的連續(xù)性，同時為了滿足污水處理工藝的需要，必須采用自動控制系統(tǒng)。采用自動控制系統(tǒng)還能夠有效的降低系統(tǒng)的能耗和藥耗。目前在國內(nèi)外各污水處理廠普遍采用以PLC為主的集中管理和分散控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)。國內(nèi)某污水處理廠采用CASS污水處理工藝，控制器采用和利時公司LK系列PLC產(chǎn)品。

21CASS工藝特點

CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝作為SBR處理技術(shù)的一個種改進，不僅具備SBR法工藝簡單可靠、運行方式靈活、自動化程度高的特點，而且具有明顯的除磷脫氮功能，這一功能的實現(xiàn)在于CASS池通過隔墻將反應(yīng)區(qū)分為功能不同的幾個區(qū)域，因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同，各池中占優(yōu)化優(yōu)勢的生物相亦不同。盡管單池為間隙間歇操作運行，但能使整個過程達到連續(xù)進水，連續(xù)出水。同時在傳統(tǒng)SBR池前或池中設(shè)選擇器及厭氧區(qū)，相當于將厭氧、缺氧、好氧階段串聯(lián)起來，提高了除磷脫氮效果。

32 工藝控制策略

采用CASS工藝的污水處理廠主要由粗格柵間、進水泵房、細格柵間、沉沙池、CASS反應(yīng)池、鼓風機房、加氯間、接觸池及污泥脫水機房等構(gòu)成。

3.12.1粗格柵間及提升泵房

2（1）粗格柵

a.

圖 3-1 粗格柵控制邏輯框圖

l控制模式一：。格柵前、后設(shè)超聲波液位差計，根據(jù)設(shè)定的液位差判斷格柵是否堵塞，若堵塞PLC，液位差ΔH增加，則除污機開始連續(xù)工作，直至液位差ΔH小到滿足要求后，恢復(fù)正常的除污機操作。

lb.控制模式二：。格柵機的操作是根據(jù)時間間隔及持續(xù)時間的定時法來控制，時間間隔及持續(xù)時間由PLC設(shè)定，操作人員調(diào)整所有格柵具有相同的時間間隔及持續(xù)時間。時間間隔可能從零調(diào)整到24小時h，但每一擋檔不少于30分鐘min，持續(xù)時間能從零調(diào)整到3小時h，但每一檔不少于5分鐘min，最初應(yīng)將時間間隔設(shè)置為3小時h，持續(xù)時間為15分鐘min。

lc.柵渣輸送壓榨機與格柵聯(lián)動運行，當任一臺或兩臺格柵機運行時，柵渣輸送壓榨機隨之運行。當最后一臺格柵機停止運行后，延時一定時間柵渣輸送壓榨機方能停止運行。液位差的設(shè)定值、粗格柵的運行周期以及運行時間均可由觸摸屏或監(jiān)控計算機修改設(shè)定。

2（2）提升泵

進水泵房水泵可手動/自動控制，手動狀態(tài)下，可在就地控制柜上單機起停，在自動控制狀態(tài)下：，

l根據(jù)集水池液位自動控制變頻調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速及水泵的開/停。；

l根據(jù)集水池最低液位，自動停泵，實現(xiàn)泵的干運轉(zhuǎn)保護。；

l每一臺泵的起動啟動次數(shù)和總的運行小時數(shù)應(yīng)均衡。，初始設(shè)定使每臺泵的運轉(zhuǎn)時間相等。；

l控制系統(tǒng)監(jiān)視泵的運行過程，如泵故障報警并自動投入備用泵。；

lPLC接收所有故障信號，報警后做出相應(yīng)處理。

第7篇：plc技術(shù)論文范文

教師指導(dǎo)和學(xué)生設(shè)計制作

每一屆的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)教師和學(xué)生之間的搭配都是一個雙向選擇的過程。一個優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計成果是需要師生通力合作的，而其中的重點仍然是以學(xué)生為主。畢竟畢業(yè)設(shè)計的最終目的是讓學(xué)生學(xué)會運用所學(xué)知識，提升職業(yè)素質(zhì)，達到學(xué)生能夠適應(yīng)社會工作的競爭環(huán)境的目的?！安牧献詣臃謷到y(tǒng)”的指導(dǎo)過程大概分為三部分：一是硬件設(shè)備的選擇；二是簡單控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，三是整個系統(tǒng)的綜合調(diào)試。

1．硬件設(shè)備的選擇

在選擇硬件設(shè)備時，往往要面臨的問題是，系統(tǒng)中哪些功能是可以設(shè)計的，哪些功能是可以直接應(yīng)用成品的。筆者指導(dǎo)學(xué)生選擇硬件的原則是優(yōu)先選擇工程中實際應(yīng)用的設(shè)備或元器件，如果我們能夠選擇到合適的成品元器件，就可以節(jié)省一部分時間。以電源設(shè)計為例，電源設(shè)計是一個復(fù)雜而又簡單的問題，如果學(xué)生畢業(yè)以后想從事微電子行業(yè)，設(shè)計一個電源是很好的選擇。一個好的電源設(shè)計是很復(fù)雜的問題，主電路設(shè)計并不難，難點是相關(guān)保護電路、穩(wěn)壓電路的設(shè)計。本設(shè)計中直接采用了模塊化電源。再如傳感器，現(xiàn)代工業(yè)中成型的傳感器產(chǎn)品很多，應(yīng)用也很廣泛，本設(shè)計中部分傳感器采用了歐姆龍產(chǎn)品。在這個選擇的過程中，學(xué)生需要對整個系統(tǒng)進行認真甄別，想辦法利用現(xiàn)有的一些資源，如實驗室現(xiàn)有設(shè)備，選擇最合適的一些元器件。對于實驗室沒有的，就需要查找相關(guān)資料，這個過程也是學(xué)生學(xué)習的過程，尤其是學(xué)生進入各種專業(yè)網(wǎng)站和論壇，對學(xué)生的知識面的擴展和專業(yè)知識的自主更新有很大的促進作用。

2．簡單控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試

實際上，一個最簡系統(tǒng)的工作過程是將一個控制信號輸入給控制器，然后控制器輸出一個信號實現(xiàn)一個動作。如果一名學(xué)生能夠?qū)ψ詈喯到y(tǒng)完全理解掌握，就可以對其進行有效擴展。如本設(shè)計中檢測環(huán)節(jié)的傳感器，最簡單的可以采用一個紅外接近開關(guān)，復(fù)雜一些的可以采用光纖傳感器，如想再擴展，可以引入掃碼器等?？刂破骺梢圆捎肞LC或單片機等，若三菱的PLC會用了，西門子的PLC也就基本沒有問題了；執(zhí)行器可以控制一個簡單的繼電器，復(fù)雜一些的就可以控制電動閥。調(diào)試過程一定是基于對簡單系統(tǒng)的完整理解進行的，很多時候?qū)W生邁不開理論進入實踐的步伐，原因就是都卡在了這里。在學(xué)生完美地掌握了系統(tǒng)的原理后，根據(jù)每條線路、每條程序應(yīng)該對現(xiàn)實系統(tǒng)產(chǎn)生的影響狀態(tài)，用相關(guān)儀器儀表進行調(diào)試，只有這樣才能保證系統(tǒng)的硬件成功。在簡單系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試過程中，我們看見了很多的方向，這就給學(xué)生對所掌握的專業(yè)知識提供了很多的可能，對學(xué)生整體專業(yè)知識和基礎(chǔ)知識的自主更新提供了充足的引導(dǎo)作用和吸引作用，在主觀上引起學(xué)生對自身知識技能進行自主更新。

3．整個系統(tǒng)的綜合調(diào)試

整個系統(tǒng)的綜合調(diào)試是建立在系統(tǒng)的硬件全部選擇完畢并正確安裝之后進行的。在調(diào)試過程中，要充分利用上位計算機的監(jiān)控功能，做到明白一步、編程一步、寫入一步、執(zhí)行一步、觀察輸出，利用相關(guān)儀器儀表檢測電壓信號、氣壓信號，對電路進行調(diào)整，直到輸出正確，然后再進行下一步的調(diào)試。綜觀整個調(diào)試過程，由于學(xué)生對系統(tǒng)的基本原理和運行情況已經(jīng)深入了解，所以側(cè)重點實際上是儀器儀表的使用。通過安裝、調(diào)試的過程，讓學(xué)生立足于常見儀器儀表的使用，并對一些先進儀器儀表，如壓力變送器、3型電動調(diào)節(jié)閥、3型控制器等，進行適當?shù)囊龑?dǎo)性擴充，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習閱讀產(chǎn)品說明書，消除對陌生設(shè)備的恐懼感，從而適應(yīng)對陌生領(lǐng)域知識的自主更新。

形成論文，進行答辯及競賽

學(xué)生畢業(yè)以后，除應(yīng)具有優(yōu)秀的專業(yè)素質(zhì)以外，還應(yīng)具有向其它行業(yè)擴展知識技能的能力。通過調(diào)查往屆畢業(yè)生得知，很多學(xué)生畢業(yè)以后，由于各種各樣的原因，從事了不同行業(yè)的工作，所以在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的最后階段，應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會對其它陌生知識領(lǐng)域的探索精神，并利用自主更新的能力去適應(yīng)新知識、新環(huán)境。

首先在形成論文方面。所有的畢業(yè)生均學(xué)過計算機基礎(chǔ)課程，也熟悉基礎(chǔ)辦公軟件Word及Excel，但綜合幾年來學(xué)生的論文情況來看，大部分的學(xué)生對論文的畫圖和排版都很頭疼。在這個熟悉的陌生環(huán)境下，如果學(xué)生能夠獨立完成論文的文本工作，那么該學(xué)生畢業(yè)后從事需要文本技能方面的工作時就會得心應(yīng)手。這類知識的自主更新一般很容易，一是技術(shù)比較熟悉，二是查找資料方便，三是可以互相探討。所以形成論文的文本制作過程，是一個很好的向陌生知識領(lǐng)域擴展的過渡過程。

其次是答辯和競賽方面。我系每年學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計答辯的時候要求必須制作幻燈片。這樣要求的主要原因是由于一些電路圖等無法用語言直接描述。而學(xué)院組織的院級畢業(yè)設(shè)計競賽對幻燈片的要求就更高了，所以若想在競賽中取得好成績，除了畢業(yè)設(shè)計產(chǎn)品自身需要好以外，還必須配備有足夠優(yōu)秀的幻燈片去展示和包裝畢業(yè)設(shè)計產(chǎn)品。對于幻燈片的制作，對學(xué)生的基本要求：一是要少文字、多表格、多圖片；二是要對硬件調(diào)試過程制作一個電子像冊，以此來展示整個調(diào)試的過程；三是若有條件對硬件演示進行攝像，可以制作視頻短片，以方便競賽的時候，在做畢業(yè)設(shè)計硬件演示時提供給距離較遠的評委觀看；四是若還有時間和精力，可以考慮制作一個簡單的三維動畫展示。在該課題最終參加競賽的8分鐘幻燈片里面，有視頻短片11部、三維動畫20秒、高清晰圖片27張、像冊36秒，非常完美地展現(xiàn)了整個設(shè)計過程，再配合學(xué)生的現(xiàn)場表現(xiàn)和硬件的現(xiàn)場演示，獲得了第一名的好成績。

第8篇：plc技術(shù)論文范文

PLC接入設(shè)備分局段設(shè)備和用戶端PLC調(diào)制解調(diào)器。局段負責與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)連接。在通信時來自用戶的數(shù)據(jù)進入調(diào)制解調(diào)器后，通過用戶配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端設(shè)備將信號解調(diào)出來，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。該技術(shù)不需要重新布線，在現(xiàn)有低壓配電線路上實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、和視頻業(yè)務(wù)的承載。終端用戶只需插上電源插座即可實現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視接收、打電話等。同樣電力線通信技術(shù)也可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域，對于重要場所的監(jiān)控和保護，一直需要投入大量的人力和財力，現(xiàn)在只需利用電源線，用極低的代價更新原有監(jiān)控設(shè)備即可實現(xiàn)實時遠程監(jiān)控。目前電力系統(tǒng)抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準確性、同步性難以保證。同時由于抄表地點分散，表記數(shù)量眾多，所以抄表的工作量巨大?；陔娏€路載波(PLC)通信方式的自動抄表裝置，由于不需要重鋪設(shè)通信信道，節(jié)省了施工及線路費用,成為現(xiàn)代電力通訊的首選方式，使得抄表的工作量大大減少。近年來居民小區(qū)及大樓朝智能化發(fā)展，現(xiàn)在的智能化建筑已經(jīng)實現(xiàn)了5A。但是這些不同的系統(tǒng)自動化需要不同的網(wǎng)絡(luò)支持；給建設(shè)和維護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。借助電力線通信技術(shù)，無論是監(jiān)控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動化都可以利用電力線實現(xiàn)，便于管理和擴展。

電力線通信主要優(yōu)勢：

電力線通信有無可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢，我國擁有全世界排名第二的電力輸電線路，擁有用電用戶超過10億，居民家里誰都離不開電力線；顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū)，特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達的地區(qū)，PLC更有用武之地，畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大，市場發(fā)展成熟較慢，但會存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面，對PLC的長遠發(fā)展和擴展非常有利。

電力線通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要任何新的線路鋪設(shè)，隨意接入，簡單方便的安裝設(shè)備及使用方式，節(jié)約了資源和費用，無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物和公共設(shè)施的破壞，同時也節(jié)省了人力，共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，高通訊速率可達141Mbps（將未通過升級設(shè)備可達200Mbps）。PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶家中，局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi)，隨著上游芯片廠商14M產(chǎn)品技術(shù)相對成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降，據(jù)調(diào)查當前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平，而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺，因此隨著用戶的增長，局端設(shè)備可以隨時動態(tài)增加，這一點對于運營商來說，不必在設(shè)備采購初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競爭力的解決方案之稱。

電力線通信的缺點

傳輸帶寬的問題。PLC與電話線上網(wǎng)從本質(zhì)上講并沒有區(qū)別，都是利用銅線作為傳輸媒質(zhì)，銅線上網(wǎng)的最大問題是不能解決傳輸帶寬問題。雖然14M的產(chǎn)品已經(jīng)成熟，但電力線上網(wǎng)是共享帶寬，若同一地區(qū)多個用戶同時上網(wǎng)則數(shù)據(jù)傳輸速度將會相應(yīng)降低，如何保證用戶能夠獲得足夠帶寬成為挑戰(zhàn)噪聲安全性問題。由于電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線，用它來傳輸數(shù)據(jù)不可避免的會形成電磁輻射，從而會對其它無線通信，如公安部門或軍事部門的通信造成干擾；再次電力線上網(wǎng)存在不穩(wěn)定的問題，家用電器產(chǎn)生的電磁波對通信產(chǎn)生干擾，時常會發(fā)生一些不可預(yù)知的錯誤。與信號潔凈特性恒定的Ethernet電纜相比，電力線上接入了很多電器，這些電器任何時候都可以插入或拆開，并機或關(guān)閉電源。因而導(dǎo)致電力線的特性不斷變化，影響網(wǎng)速。

衰減問題。與以太網(wǎng)接入或者ADSL接入不同，盡管PLC接入可以選擇家庭內(nèi)任意電力插座聯(lián)接到Internet，但是就目前而言，由于衰減因素仍然存在，不同接入點的帶寬是不一樣的，如果家庭比較大，那么在最遠處接入，帶寬衰減將非常明顯。其次大部分情況下，PLC數(shù)據(jù)需要通過電表傳輸，帶寬往往在這里產(chǎn)生非常大的衰減，這成為PLC的技術(shù)瓶頸之一，有專家表示主要問題在于電表的設(shè)計，而不是PLC自身的技術(shù)因素，但由于電表是既有產(chǎn)品，不可能對其大規(guī)模換用，所以只能通過PLC產(chǎn)品自身技術(shù)來克服PLC衰減問題。

目前我國在沈陽及北京多個小區(qū)開通了多個PLC接入試驗網(wǎng)絡(luò)，主要以2M和14M帶寬接入為主。由于法律、服務(wù)、技術(shù)指標等影響，還沒有大規(guī)模的商用PLC系統(tǒng)投入使用。隨著科技的進一步發(fā)展，相關(guān)技術(shù)將逐步得到有效解決。最近國電科技推出的200Mb/sPLC接入方案具有布線簡單，電磁輻射低，價格便宜等優(yōu)點，在接入帶寬及穩(wěn)定性方面有了重大突破，具有強大的市場競爭力和廣泛的市場前景。電力線通信技術(shù)畢將得到廣泛應(yīng)用發(fā)展。

第9篇：plc技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】程控系統(tǒng)；可靠性；火電廠；PLC

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

引言

隨著技術(shù)的不斷進步，火電廠的自動化程度越來越高。程控系統(tǒng)是火電廠運用比較多的一種系統(tǒng)，多運用于輸煤、除灰等制約。在輸煤系統(tǒng)中它完成歷程制約、流程操作、系統(tǒng)監(jiān)視以及報表和查詢等任務(wù)。在除灰中的程控系統(tǒng)主要是由PLC完成，相對而言是一個比較小的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都是電廠發(fā)電的重要組成部分，其可靠性直接影響發(fā)電廠的正常運行，對于電廠供電質(zhì)量有特殊作用。

1 程控系統(tǒng)可靠性降低的理由

現(xiàn)在的系統(tǒng)制約期間都是比較先進的，無論是PLC系統(tǒng)還是工控機，本身都有一定的抗干擾能力，而且越是先進的制約器，抗干擾能力越強。但這并不是說只要制約器本身夠先進就行，其他的設(shè)備由于運轉(zhuǎn)環(huán)境要惡劣的多，工作線較長，尤其是一些遠程站，它們所處的環(huán)境有許多強電設(shè)備，周圍有復(fù)雜的電磁干擾。這些干擾對制約其本身的影響不是很大，但是對設(shè)備的干擾非常嚴重。

1.1 制約器系統(tǒng)故障

制約器是整個系統(tǒng)的大腦，它的故障影響較大，同時，各個部分的故障都有可能造成制約器的故障，制約其主要是工控機和PLC。電源故障，電源是長時間工作的部分，由于散熱和干擾等不足很可能引起電壓或電流的不穩(wěn)定，出現(xiàn)脈沖電壓和浪涌電流，這就容易造成故障，加上制約器一般對電源穩(wěn)定性要求又比較高，所以，電源故障經(jīng)常導(dǎo)致制約器的損壞。對PLC系統(tǒng)而言，I/O模塊在PLC的最外邊，是最容易發(fā)生故障的部分，它的信號線受到干擾的可能性很大，容易使信號的高低電平發(fā)生轉(zhuǎn)變，造成制約器的制約輸出錯誤，這大大降低了I/O模塊的測量精確度，甚至造成I/O模塊的損壞。通常程控系統(tǒng)都會降低各部分的耦合度，把風險分散化，也就是隔離性能要好。一些隔離性差的系統(tǒng)會出現(xiàn)信號相互干擾的不足，造成共地系統(tǒng)總線有回流，這樣就會導(dǎo)致邏輯錯誤，制約器制約失靈，出現(xiàn)誤動和死機。PLC系統(tǒng)由于系統(tǒng)信號干擾造成I/O模塊損壞的情況經(jīng)常發(fā)生，事故也比較嚴重。另外，程控系統(tǒng)的設(shè)備一般會有較大的震動，這種震動也會造

成線路或者信號的故障。

1.2 制約設(shè)備現(xiàn)場故障

現(xiàn)場故障通常會有兩個方面的不足，一個是PLC的輸入不足，另一個是執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行錯誤。PLC輸入信號錯誤，這種情況的發(fā)生是很經(jīng)常的，導(dǎo)致的理由也是多方面的，總結(jié)如下：限位開關(guān)或拉繩開關(guān)等保護元件由于長時間工作，受到灰塵堵塞，老化腐蝕，磨損等理由會出現(xiàn)失靈，使得PLC的輸入量出現(xiàn)差錯；繼電器觸點的不穩(wěn)定性，例如抖動等，這容易造成計數(shù)、累計、運算等邏輯錯誤，自然就出現(xiàn)錯誤的制約信號；電纜端子箱故障，導(dǎo)致信號新出現(xiàn)斷路、短路等故障，不能正常傳輸信號；傳感器是信號采集的元件，傳感器一旦出現(xiàn)故障采集的信息自然不準確，傳送給PLC的信號自然就是錯誤的，這就造成制約錯誤；I/O模塊本身也有觸點，觸電的接觸不良，不能正常工作等不足。執(zhí)行機構(gòu)出錯，這種錯誤主要是由三個方面的理由導(dǎo)致。首先是制約器負載出現(xiàn)不足，主要是接觸器不能準確動作，簡單說就是PLC即使下達了命令，執(zhí)行機構(gòu)不能動作或者執(zhí)行錯誤。其次，變頻器本身出現(xiàn)不足，變頻器制約的電機不能按要求動作。最后，各種電磁閥和電動閥不能正常工作，由于執(zhí)行機構(gòu)沒能按照PLC的命令執(zhí)行動作，系統(tǒng)必定出現(xiàn)故障，這極大地降低了系統(tǒng)的可靠性。

2 提升程控系統(tǒng)可靠性的深思

以實際的經(jīng)驗來看，上世紀的程控系統(tǒng)不很改善時PLC和工控機的故障更多一些，但是，隨著技術(shù)的不斷進步，近些年制約器技術(shù)越來越成熟，PLC和工控機本身的質(zhì)量和抗干擾性越來越好，所以現(xiàn)在工控系統(tǒng)的故障多出現(xiàn)在執(zhí)行機構(gòu)和外部設(shè)備。下面筆者給出以下幾條倡議。

2.1 元件選擇，要想讓系統(tǒng)整體性更可靠，首先必須保證各個元件的可靠性，元件出現(xiàn)故障必定導(dǎo)致系統(tǒng)的故障。選擇可靠性元件組成系統(tǒng)，這是確保系統(tǒng)可靠性的第一步，也是最基礎(chǔ)的一步。

2.2 電源的選擇，電源的性能對抑制錯誤信號有不可或缺的作用，電源的穩(wěn)定可以保證信號的正確。在PLC的程控系統(tǒng)中，電源是非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)元件，占有重要地位。干擾信號會通過電網(wǎng)傳遞到PLC的供電電源以及繼電器供電電源，還有一些與PLC直接相關(guān)連的電氣儀表的電源。好的電源是整個系統(tǒng)最基礎(chǔ)的保證，電源的穩(wěn)定性對系統(tǒng)的穩(wěn)定性有決定性作用。

2.3 信號隔離。現(xiàn)場的I/O模塊和現(xiàn)場設(shè)備之間在信號傳遞上要經(jīng)過繼電器的隔離，以滿足各器件工作電壓的穩(wěn)定。同時，讓I/O信號和PLC設(shè)備在電路上分開，為實現(xiàn)這一目標，下措施：首先，采取繼電器隔離后繼電器動作功率較大而現(xiàn)場干擾信號僅有足夠的電壓而沒有足夠的電流難以使繼電器動作，這樣可以有效地解決輸入回路抗干擾不足。其次，繼電器的耐過電壓和地電流沖擊的能力很強，可以避開過電壓和過電流對信號的干擾，這種過電壓和過電流很可能導(dǎo)致PLC模塊的損壞。最后，繼電器可以很好地切斷噪聲的傳播通道，同樣可以避開形成接地電流。

2.4 接地屏蔽。在程控系統(tǒng)中，良好的接地是消除電路電流經(jīng)公共地線阻抗時產(chǎn)生的噪聲電壓，同時消除磁場和電位差的影響，避開了地環(huán)路的形成，接地就是抑制干擾，促使系統(tǒng)更可靠的重要措施。另外，在程控系統(tǒng)中，包括PLC模塊、電源模塊、繼電器等都是放在制約柜內(nèi)的，這種措施對減少電磁干擾很有效果。噪聲產(chǎn)生的最根本因素是傳輸導(dǎo)線引入的，所以必須對到導(dǎo)線采取措施，屏蔽導(dǎo)線的干擾。對I/O信號可以利用完全屏蔽的信號電纜。接地措施和屏蔽措施的結(jié)合，可以很有效的減少干擾，提升系統(tǒng)的可靠性。

2.5 軟件容錯不足。火電廠的運轉(zhuǎn)環(huán)境比較惡劣，以輸煤系統(tǒng)為例，不僅干擾信號多和雜，而且傳輸?shù)木嚯x也很長，在導(dǎo)線傳輸中信號的誤差在所難免。為了避開這種錯誤信號的干擾，提升運轉(zhuǎn)可靠性，PLC必須在軟件方面及時辨別出錯誤，并能夠采取有效措施排除錯誤信號，這就需要軟件容錯。這種技術(shù)是現(xiàn)在經(jīng)常用到的，它可以有效避開一些不會產(chǎn)生嚴重后果的錯誤信號，比如防止接觸點抖動錯誤警報。其實，就是在發(fā)現(xiàn)錯誤信號后先延時一段時間，看看到底是不是錯誤信號，還是只是一些小的干擾，這得基于干擾都是脈沖信號。

3 結(jié)束語

程控系統(tǒng)都是由制約對象、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、PLC三部分組成，程控系統(tǒng)在火電廠的運用非常廣泛，主要是在輸煤系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)中，本論文筆者主要介紹了影響程控系統(tǒng)可靠性的因素，并提出了一些改善的措施，改善可靠性。希望這些對同行有所幫助。

參考文獻：

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