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基于PLC的工业控制系统的设计与实现

时间:2015-04-27 10:34 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:孙奕 点击次数:

  摘 要:随着科学技术水平的提升,工业控制技术也在不断创新与发展,目前在工业控制系统中应用最广泛的技术为PLC,PLC技术有着诸多的优点,因此,能够满足工业控制系统的需求。文章将分析PLC技术的概况,并介绍基于PLC的工业控制系统的设计与实现。 

  关键词:PLC技术;工业控制系统;设计与实现 

  引言 

  目前,随着社会的发展,工业得到了快速的发展,工业控制系统积极运用先进的技术,其中PLC技术完善了其控制系统,保证了工业的可持续生产,提升了其自动化的进程,控制了生产风险。文章将研究基于PLC技术的工业控制系统的设计与实现。 

  1 PLC技术的概况 

  工业控制技术主要是通过对先进的信息技术的应用,从而实现工业生产的高质量、低消耗与安全性等,PLC技术属于工业控制技术中的一种,PLC的基础为计算机技术,核心为微处理器,优点如下:安全性较高、适用性较强、易学易用易建造、便于维护、轻体重、小体积、低能耗等[1]。 

  2 基于PLC的工业控制系统的设计 

  工业控制系统包括硬件模块与软件设计,其中软件设计是最为关键的环节,软件设计对整个系统的数据进行处理、显示其状态、存储其参数等,主要包括PLC程序,主控、界面与动画PC程序等。 

  2.1 PLC程序的设计 

  PLC程序的设计将实现对生产线上执行活动的全过程的负责,主要内容为采集数据、控制顺序、处理数据等。PLC的内部结构包括CPU模块、内部存储器、电源模块与输入、输出单元等。在其内部结构中最为核心的是CPU模块,对整个程序有着重要的作用,将对用户的数据与程序等进行存储,对现场输入装置传递的状态、数据等进行采集,对PLC内部的电路、电源等进行诊断。内部存储器是一种半导体电路,其最为突出的特点便是具有记忆功能,内部存储器分为两种:一种为系统程序存储器,主要存储的为系统程序,如:管理程序、解释编译程序与监控程序等;另一种为用户存储器。电源模块为PLC各个模块提供工作电源。 

  PLC程序的设计原则为:其一,科学性,对于被控对象的控制要求要做到最大限度的满足,因此,在其设计时,要对现场进行仔细的研究与考察,通过搜集的资料,根据机械与电气设备等,制定全面的控制方案。其二,经济性,工业控制系统要具有经济性,才能通过控制保证其质量,提升其效益,同时其系统的便捷性将易于其维护。其三,安全性,控制系统的安全性是必要的。其四,适用性,控制系统要根据工业的需求与技术的更新,进行适当的改进,因此,PLC要具有适应性。PLC程序的设计内容为:对用户的输入设备、输出设备、控制对象进行选择,如:文本显示器、控制按钮、传感器、继电器与电机等;对PLC进行选择,要保证其正确性,包括机型、容量、电源模块等;对控制程序进行设计,包括控制系统流程图、PLC梯形图,其中最为关键的是控制程序,它关系着系统的安全性、可靠性,对程序设计要进行反复的修改、调试,从而保证其满足设计的需求。 

  PLC程序的控制模式要根据生产线的实际情况进行设计,其设备有自动、手动与半自动的控制操作,因此PLC程序的控制模式也要具备相应的三种控制模式,即:自动、手动、半自动控制模式。自动模式是指当生产线保持在自动状态之际,PLC程序将进入到自动模式,通过远程主控PC实现控制;手动模式是指当生产线保持在调试状态之际,PLC程序将进入到手动模式,通过文本显示器控制实现控制;半自动模式是指生产线保持在调试状态之际,PLC程序将进入到半自动模式,通过半自动动作实现控制[2]。 


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