plc技术精选(九篇)

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第1篇：plc技术范文

关键词：plc技术；应用；工业控制

现代工业生产中，通过人力进行设备的操作已经无法适应现代生产的质量要求，无论在铲平的质量还是系统的控制水平上，手动操面对现代化的高要求已经越来越力不从心。而在电气控制领域中，PLC以其强大的性能和优点成为了国内外采用的最普遍的控制技术。尤其在一些生产环境恶劣额的领域中，该技术能够在恶劣的环境中仍旧保持稳定可靠的工作性能，并且对于外界的干扰抗性较高，因此受到了追捧。PLC技术集中了传统生产过程中控制、仪表以及电气于一体，能够根据控制系统实际的要求以及规模进行灵活的组成，从而满足工业化生产中的不同需求。从本质上讲PLC为工业控制而生，无论是结构还是体积都具有极大的优势，是目前机电一体化中控制设备的理想选择。微电子技术是PLC控制系统的发展基础，随着电子技术的发挥在那PLC的成本也越来越低，但是功能上却更加的强大。国际工业领域中PLC已经成为了控制系统的标准配置，在所有工业企业中都会看见PLC系统的身影，可以说，PLC系统已经成为了当前工业自动化的支柱。

1 技术特点

1.1 可靠

工业生产中由于生产环境相对于通用计算机工作环境而言相对，因此PLC系统必须具备较强的干扰抗性，且能够稳定的在恶劣环境中平稳运行，例如高湿高温以及电气干扰强等环境下，PLC系统仍旧可以长期稳定运行。

1.2 方便

（1） 便捷的操作：针对PLC系统而言，其操作的方便性主要体现在程序的更改以及输入等操作的便捷上。PLC程序的编辑通常都会采用编程器，并且直接根据需要顺序寻找继电器编号、接点号以及地址编号便可以进行更改。

（2） 方便的编程：在PLC的程序设计中可以选择不同的控制设计语言。

（3） 维修简单：若系统出现故障，则通过使用系统的自我诊断便可以判断系统的故障出自软件还是硬件，根据相关的故障信号指示灯以及代码，维修人员能够快速的寻找到故障产生的部位，或者通过显示屏显示的信息或者编程器现实的信息，对故障进行定位，节省了维修的时间，提高了维修的效率。

1.3 灵活

（1）编程方面：在PLC的编程中可供选择的编程语言多种多样，只需要其中一种便能够完成系统的编程。

（2）扩展方面：根据应用规模的发展PLC会适应这种发展状态，从而对输入卡件、输出卡件的点数进行增加，从而使得单元容量以及功能得以扩展，此外容量的扩大功能的增强也可以通过多台PLC之间的连接予以实现。

（3）操作方面：该种特性可以大大降低设计工作量，并对安装施工以及编程的工作量予以降低，具有较为灵活的操作特点，便于对系统进行管理控制。

1.4 机电一体化

PLC的产生本身就具有针对性，是为工业控制而生，因而在体积上更小，并且功能越来越强大，拥有较强的干扰抗性，有机联合了电气部件同机械部件，并综合了计算机以及电子仪表。

2 实际应用中存在的问题

2.1 工作环境

（1） 温度。系统的工作环境温度应当大于零度小于55摄氏度，并且避免同发热严重的器件相邻，保证具有足够的通风散热空间。

（2） 湿度。以控制系统的绝缘性保护为目的应当保证系统工作环境湿度小于85%。

（3） 震动。应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10～55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。

（4） 空气。避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。

（5） 电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。

2.2 控制系统中干扰及其来源

（1） 干扰源及一般分类。影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

（2） 干扰来源分析

a. 强电干扰：电网供电是PLC系统的电源来源，由于电网会覆盖在较广的范围中，因而会在磁场的作用下在电路中产生感应电压。

b. 柜内干扰：若控制柜中布线较乱则容易在PLC系统中产生干扰，另外负载的大电感性以及高压电器也同样会产生干扰。

c. 信号线引入：各类同PLC控制系统进行信号传输的数据线，除了能够对信息进行有效传输外，还会有外界的干扰信号对线路进行侵袭。干扰产生主要有两种：一种是通过变送器的电源或者仪表电源产生的电网干扰，这些往往不受到重视；另一种是受到空间环境中的电磁辐射而出现的感应干扰，即外部感应干扰，这种干扰往往会造成较为严重的后果，引发I/O信号异常或者测量精度的下降，甚至会损伤元器件。

d. 来自接地系统混乱时的干扰：正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。

e. 内部干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。

3 结束语

干扰是PLC系统中相对较为复杂的难题，在进行抗干扰设计中需要综合的对各种影响因素予以考虑，如此才能有效的消除干扰对控制系统的不利影响，才能保证控制系统能够稳定运行，并且随着PLC技术不断的成熟，其可应用领域更加的广阔，如何才能够使得PLC控制系统在工业领域中发挥最大的价值是新时期研究的重要课题，但是不得不承认，PLC技术的发展潜力巨大，并且随着技术的完善其铲平种类将会更多，规格也会更加齐全，作为目前通用网络以及自动化网络的核心组成，其在工业中的发展前景也更为广阔。

参考文献

[1]马彪.基于PLC技术的电气自动化分析[J].科技风，2012.

第2篇：plc技术范文

关键词 变频技术；煤矿绞车；PLC；电气控制；节能改造

中图分类号TD5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0198-02

1 传统绞车的应用现状与技术问题

在挖掘与开采等矿山生产过程中，绞车作为运输系统的关键设备往往对生产安全与效率的提高具有至关重要的影响作用。然而，由于电控绞车需要在一个提升周期内进行加速、等速、减速、卸载等复杂的操作任务，设备启停、加减速时，机械部件与电气元件所受到的冲击都使绞车工作的稳定性与经济性面临着巨大的考验。

调查表明，目前我国煤矿绞车在实际使用中的问题主要集中在以下两个方面：首先，费用过高、能耗过大是煤矿绞车运行的明显缺陷，由于传统绞车常利用串联电阻进行调速操作，而串联电阻系统的耗电量高，其能耗成本接近设备运行整体成本的80%，但耗电量中有很大一部分都由于井下轨道实际负载的变化而损失了；另一方面，调速电阻的控制需要技术人员在掌握其工作原理的基础上，根据经验对各种运行情况进行判断，而由于误判造成的钢丝绳被拉断、翻矸斗过卷或拉翻等问题均较为常见，加之串联电阻电路的接点多，往往会造成与行程开关配合困难的问题，导致不动作、误动作等问题的发生，造成运输过程的安全生产得不到保障。此外，为确保设备运行的安全性与稳定性，通常要求绞车维修养护人员的数量多、技术高，这又使人力资源成本进一步提高。可见，串联电阻等传统的电控方式既不利于矿山生产安全性和经济性的实现，也不符合国家节能降耗的“绿色煤矿工业”的发展思路。而要改变这一现实，达到优化系统、节能增效和净化环境的效果，将PLC变频技术作为首选，对绞车电气控制系统进行节能改造势在必行。

2 PLC变频技术在绞车运行过程中的应用

在煤矿的采掘过程中，浅煤层的开采环境相对良好，轨道坡度变化容易控制且质量较高，然而随着开采规模的不断扩大，煤层越深，轨道的质量越差，其坡度的变化也就更加难以控制。绞车在经过陡坡和缓坡时所担负的负荷变化明显，若以同一工作频率运行设备，就将使部分电机电能空耗，甚至将多余的电能反馈至电网，引发绞车主回路的母线电压出现不正常升降的现象。由于电机的实际转速与供电电源频率成正比例关系，因此可通过改变电源频率来实现改变电机转速的目的，结合绞车实际负载情况调节电机的输出功率，可以提高电网功率因数，从而更加精确地实现对绞车的电气控制目标。在这一背景下，我国煤矿绞车中的直流调速和模拟控制正逐渐被效率更高、稳定性更好、工艺流程更加合理的交流变频调速和数字控制所代替。

目前，我国煤矿绞车所选用的PLC变频控制系统多选用660V、50Hz的电源，电压的波动范围控制在±10%，允许的频率波动范围通常为±2.5%。根据实际运行需要，可将输出功率设置在200kW，并确保0～50Hz的输出频率，从而保证绞车作业能安全、高效地进行。系统应为实际生产中不同的运行环境设置保护功能，以解决设备的过流、过压、欠压等常见问题，且应以自动转矩提升功能的设置，确保处于低频运转的绞车能够满足额定转矩的规定要求。

电气控制可采用双PLC全数字控制系统，两套PLC与硬件电路互相冗余，完成绞车的提升控制与数字监控系统，并同时在PLC故障时能够分别完成临时应急提升。其中防止过卷装置、过速装置、限速装置和减速功能保护应设置为相互独立的双线形式。系统的声光信号与控制回路应具有闭锁功能，并以30天作为标准，保留信号发出的次数以及时间记录。检修时将绞车运行速度设置在0.3m/s～0.5m/s为宜，并应可调整为手动操作状态。为确保检修工作的顺利进行，操作台还应设置深度、速度、电压、电流、油压温度等指示，以确保工作人员获得的数据全面、准确、直观。

3 实际效益分析

从将上述技术应用于煤矿绞车电控改造的实际效果来看，PLC变频技术主要在以下几方面具有突出的优点：首先，新系统大大降低了绞车的运行成本。变频技术使运输循环中调速运行时间所占的比例相对增加，直接降低了设备运行的能源成本35%以上，并因减少电流冲击而降低了设备的故障率，有效减少了设备的更换、维修及时间成本。其次，绞车负载随电机转速而变化，而变频技术具有精确的负载控制功能，可以确保负载量与设备输出相匹配，因此，绞车电气控制的精确程度也得到了大幅提高。此外，通过对设备停启、加减速的控制，设备机械部件与电气元件所受到的冲击都得到了缓解，煤矿运输系统运行的安全性和可靠性也得到了进一步的提升。

4 结论

作为我国煤矿工业技术革新的重要标志之一，PLC变频技术在煤矿绞车电气控制中体现出的种种成效都说明了进行设备节能改造的必要性和可行性。改进中应将变频系统的性能与煤矿生产的具体情况相结合，根据实际运输需要对PLC模块进行灵活组合，使其充分发挥与作业条件相匹配的先进控制功能。相关技术人员应认真研究PLC变频的工作原理与技术特点，将之逐步应用于矿山风机、水泵等其他设备的电气控制中，为实现我国煤矿工业技术的全面发展贡献力量。

参考文献

[1]李传伟.PLC与变频器相结合应用技术[J].通用机械，2005（11）.

[2]马修成 基于变频技术的煤矿机电设备应用分析[J].中国新技术新产品，2009（10）.

[3]栗广亮.PLC和高压变频器在矿井提升机中的应用[J].中国设备工程，2009（3）.

第3篇：plc技术范文

关键词：PLC技术；电气控制系统；应用

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）09-040-02

PLC是一种十分常见的电子数据控制程序，是工业自动化系统中的必备基础设备，它在工业控制系统和人们的日常生活中发挥着重要的作用。PLC凭借着自身的优势，在多个领域得到了广泛的应用，尤其是在电气控制技术中的应用具有重要的意义。PLC技术在电气控制技术中的应用，有效地提高了电气控制技术的质量。下面，我们对基于PLC技术的电气控制技术进行分析和探讨。

一、PLC技术的特点

PLC技术的特点，主要包括以下几个方面，下面我们对此展开分析。

1、操作简单、实用

目前，PLC的使用非常普遍，而且操作简单，具有很强的实用性。PLC的接口简单直观，编程中的表达方式具有多种形式，如：梯形图语言和图形符号等，便于操作且应用广泛。针对PLC的操作方法，工程人员和操作人员均可以很快掌握。PLC的编程和运用，仅仅需要一部分简单的操作指令便能完成，十分便捷。

2、维护和改造简单便捷

PLC技术的设计中采用了存储逻辑的方法，与传统的接线逻辑相比较，PLC技术的存储逻辑能有效节省设备外部的接线，缩短电气控制系统建造和设计的时间。PLC技术的这种设计方法便于后期的维护和改造，符合实际生产的需求，同时节省了检测成本，减少了时间。

3、抗干扰能力强

PLC技术的设计中通常采用的是大型的集成电路技术，在其内部结构中配备了抗干扰电路技术，一旦系统内部组件设备或者外部出现故障就会自动报警。与传统的接触控制器继电器技术相比较，PLC技术的抗干扰技术更能满足实际的应用需要，更能适应复杂的工业制造环境。

二、PLC技术的工作过程

PLC技术是一种复合型技术，它攘括了计算机技术、网络通信技术和自动控制技术。PLC技术的工作过程是在计算机硬件上进行的，其工作过程主要包括以下几个步骤：（1）即时收集信息并进行输入。通过控制系统的控制，预编好的指令由软件程序输入到既定的区域内，并进行扫描，同时对输入区域的运行状态进行判断。（2）根据特定的功能执行程序。将用户控制系统中设定的指令作为出发点，进行全面的扫面，并对指令和现场运行状态进行即时的运算和分析。（3）信号的记录和输出。将指令和现场运行状态的运算分析结果输入到中心控制器，当主机的输出点发出有效的响应时，设备的功能开始发挥作用。在实际的操作中，工作流程通常需要持续不间断地重复运行以上的流程，以达到周期工作和循环工作的目的。

三、电气控制中基于PLC技术的应用

PLC技术应用于电气控制中，主要体现在以下几个方面，下面我们对此进行分析。

1、开关量控制方式

PLC技术应用于电气控制中的最基本的应用方式就是开关量控制方式。PLC的自动化实现了顺序控制和逻辑控制。另外，它还能对单台设备进行单独的控制，使自动化程序中每个组建具备了独立性。

2、集中式控制

集中式控制设计实现了对多个设备的计算机进行同时控制的模式，降低了电气控制的成本，同时还使操作系统的使用更加快捷和方便。

3、控制模拟量

在电气控制系统中存在着多个多种变化着的模拟量。采用PLC技术可以实现对数据信息的转换及时进行跟踪和监控。PLC技术在一定程度上解决了模拟量的运算和分析上的难题。

4、分散控制设计

分散控制设计主要针对的是工业生产线上的多台控制设备。分散控制设计能实现控制设备直接受自身控制，避免了由于一台设备出现故障而导致全局设备瘫痪的情况出现。

四、基于PLC 技术的电气控制系统存在的问题

基于PLC技术的电气控制系统，主要存在两个方面的问题，分别为：控制出错和动作执行出错。

1、控制出错

控制出错会使得PLC自动控制系统无法收到各个现场的数据信号，数据信号的无法传输主要是线路老化、质量差或者机械设备的牵动拉扯等原因造成的。此外，线路的触点接线出现松动和线路的开关没有严格开合也会导致控制出错。

2、动作执行出错

动作执行出错会导致指令无法执行和输出。动作执行出错的原因主要有：接触器的接触不严、负载接触器出现故障和现场机械的开关电闸遭受损坏或者存在质量问题。

五、对基于PLC 技术的电气控制问题的对策

解决上述问题的对此，主要包括以下三点：（1）对电气控制系统的预警机制进行完善，不断实现报警设施和预警机制的智能化和自动化，在报警和预警的过程中以图像网络和文字数据的形式在控制总部显示出具有的故障信息。相关的技术和工作人员根据故障信息进行设备的维修。（2）对系统中信号输出的可靠性和安全性进行强化，在配备控制系统的零部件时要对质量进行严格的把关，选用持久耐用的部件，降低短路、断路和线路破损的发生率。此外，还要根据控制系统的需要对主界面模块的功能进行更新和改进。（3）加大科技的投入，对技术和难题进行攻关，解决各种不良现象，为PLC技术在电气控制系统中的应用提供更多的技术支持和配备更多的技术人员，并加强国际间的合作和交流，努力完善自身的技术。

本文介绍了PLC技术的特点和工作过程，对电气控制中基于PLC技术的应用和其中存在的问题进行了分析，最后给出了解决措施。通过上文的分析，我们可知，PLC技术具有操作简单、使用普遍、实用性强和可靠性高等优点。PLC技术在电气控制系统中的应用能有效提高电气控制系统的质量和工作效率，提高工业的产值，促进工业的发展。我国应大力支持PLC技术进入管理和工业生产领域，解决实际生产过程中的技术难题，充分发挥PLC技术的作用，让其为工业发展服务。

参考文献：

[1] 段树华.基于PLC技术的电气控制技术研究[J].应用技术，2014，78（10）：901-902.

第4篇：plc技术范文

可编程逻辑控制器（PLC）是20世纪70年展起来的一种新型工业自动控制设备。它集自动化技术、计算机技术和通信技术为一体，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。目前，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种自动化控制设备提供非常可靠的控制应用。主要原因在它能为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合当前工业企业对自动化的需要。

由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行的长期连续性，使PLC在设计上有自己明显的特点：可靠性高，适用性广，具有通信功能，编程方便，结构模块化。在现代集散控制系统中，PLC已成为一种重要的基本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。

二、皮带运输中存在的问题

皮带运输是一种长距离、大批量、高速运输货物原料的运输体系，它被广泛的应用于工业生产中，如冶金、煤炭、港口、建筑、食品加工等。运输机的输送带是一种弹性体，从它起始点和卸载点之间有大量的能量储存与消耗。这种能量将使皮带产生较大的张力。

在中国，皮带在运输系统设计中一般被认为是一种坚硬的物质。为了防止传动滚筒运转开始时打滑，要由它静止时计算出的结果乘以一个系数（一般为1.3到1.7之间）来得到，导致皮带的张力和主要的承载设计参数增加，设备的成本也变得过高，另外它还可以经常引起组成结构、驱动装置、卸载装置和制动装置的不稳定变化，而皮带的局部张力又是如此的小，从而导致经常有事故发生，如输送带的松弛。由于原煤是不规则的块状，容易对皮带造成损坏。

三、PLC在皮带运输中的应用前景分析

现代的工业生产中常常需要对物料进行加工、搬运，如果这些繁杂的工作由人工完成的话不但效率低，而且劳动强度大，不适合现代化的生产需要。如果采用PLC控制系统对皮带运输过程进行控制，将大大提高皮带运输的安全性、可靠性和运输效率。PLC控制系统具有精度高、成本低、抗干扰能力强、故障率低、操作维护简单等特点，具有良好的应用价值，在建材、化工、食品机械、钢铁、冶金、煤矿等工业生产中广泛运用。近些年，带式输送机又在其他一些产业部门表现出具有巨大的潜力和广阔的市场应用前景。

四、应用PLC实现自动配料皮带运输机系统实例

现以采用三菱公司FX2N系列PLC来实现自动配料皮带运输机系统的控制为例。该系统能够提供均匀、无杂色、无结块、品质均一的干混料，能够适应高温度、高粉尘、有冲击和连续振动的工作条件，不受恶劣环境的影响。该系统有着广泛的应用空间，被广泛应用在煤炭、电厂、钢铁企业、水泥、粮食、烟草、食品及轻工业的生产线。

1、系统的基本组成

（1）自动配料系统

由一个混料容器，三个料位传感器，进料阀A，进料阀B及放料阀C，一台搅拌电机组成。

（2）皮带传动系统

包括3条个传送带PD-1、PD-2、PD-3，传送带均由步进电机驱动，共使用了3台步进电机。

（3）控制系统

该系统的全部控制功能由一台三菱FX2N-16MR型可编程控制器实现，用于控制进料、搅拌、放料、皮带运转、停止等工作过程。

2、系统的工作原理

下图为自动配料皮带运输机系统的设计原理图，SL1、SL2、SL3、分别为高、中、低料位传感器，料位淹没时接通，物料A、B有进料电磁阀Y4、Y5控制、混料由出料电磁阀Y6控制，M0为搅拌电机，三条PD-1、PD-2、PD-3分别由接触器M1、M2、M3控制。

控制要求如下：

（1）初始状态

自动配料混合装置处于OFF状态，搅拌电机停止，所以阀门关闭，装置内没有物料，上、中、下三个液位传感器处于OFF状态：皮带运输机由电动机控制，现处于停止状态。

（2）启动状态

按下启动按钮SB1，装置开始按以下规律运行：

①物料A电磁阀打开，物料A流入容器。当料位到达中料位SL2时，SL2接通，关闭物料A电磁阀，打开物料B电磁阀，物料B开始流入容器。

②当容器料位达到高料位传感器SL1时，SL1接通，关闭物料B电磁阀，搅拌电机M0启动，开始搅匀物料。

③搅拌电机工作8s后停止搅动，在开启放料电磁阀C之前，为了避免在前段传送带上造成物料堆积，依次间隔2s启动传送带电动机M3、M2、M1，分别带动传送带PD-3、PD-2、PD-1运转。

④当皮带PD-1运转起来2s后，放料电磁阀C打开，开始放出混合物料。

⑤当容器料位下降到低料位传感器SL3时，由SL3由接通变为打开，开始计时时，3s后关闭放料电磁阀C。

⑥在关闭放料电磁阀C的同时，为了使传送带上不残留物料，依次间隔2s停止传动M1、M2、M3电动机，传送带PD-1、PD-2、PD-3停止运转，系统开始执行下一个循环周期。

（3）停止操作

第5篇：plc技术范文

【关键词】包装机械 PLC 应用

随着计算机技术的不断发展，PLC技术的应用也越来越广泛，其与个人计算机、工业控制计算机在功能及应用上互相渗透，应用于多种复杂循环的电路控制，具有操作方便、编辑简单、灵活性强的优势，大大拓展了其应用环境。

1 PLC的基本结构

PLC的基本结构包括中央处理器、存储器、输入/输出单元、电源及编程器。其中中央处理器即CPU，其是PLC的核心部分，编辑工具输入的用户数据、程序等输入至CUP，并根据用户程序的存放顺序逐条读取、解释、执行各种程序，实现各种系统的各种操作要求，驱动PLC的外部负载。此外，CUP还可以诊断PLC内的电路及电源故障，在分析故障类型后发送报警信息，并合理排除故障、纠正错误。存储器实质上是一种半导体电路，其具有记忆功能，其主要有系统程序存储器、用户程序存储器及工作数据存储器三种，可编程控制器将用户程序、系统程序及运算数据存放于此，在实际的PLC系统中要根据具体的工作要求选择匹配的存储器。输入/输入单元与PLC外部设备相连接，现场设备向PLC提供信号，输入单元接收后通过输入电路对信号进行转换、滤波、光电隔离处理等，使CPU可以识别、处理该信号，CUP将这些信号处理完成后输出单元再将这些微弱的电信号进行功率放大、光电隔离等处理，转换成外部设备可识别的电信号，最终各类驱动元件完成对应指令。电源部分主要向PLC系统的运行提供各类直流电源，PLC系统电源要求电压范围宽、重量轻、抗干扰性能好、效率高、体积小等特点。编程器主要包括图形编程器及简易编程器，其包括图形编程器及简易编程器两种，一般情况下图形编程器屏幕大、操作方面，可脱机应用，功能强；简易编程器则体积小、重量轻、成本低、便于携带，实际应用中要根据不同的生产工艺选择适用的编程器。

2 PLC在包装机械上的应用实例

PLC系统的设计要可以最大限度满足被控对象的要求，使得控制系统简单、经济、实用、便于维护，不仅要保证系统的安全性与可靠性，而且要适当留下余量。PLC的选型要根据系统的工艺流程、控制要求明确控制任务及范围，再进行必要的操作及动作。PLC及相关设备必须与其它工业设备成一体。本文以某化工原料生产线为例，分析PLC在包装机械中的应用。

2.1 工艺过程

某工业原料为粉末状，最后一个生产环节为包装，该原料包装后必须达到防潮、防光、密封的要求，故包装材料内层为黑色塑料袋；包装线必须在包装生产中计量原料质量，其内部塑料口采用热合机进行密封，外层塑料编织袋再用缝包机缝合，最后再用喷墨机在外包装袋打印生产日期、批号等，成品即为可销售的、每袋25kg的产品。其生产工艺过程如下：

该工业原料经过分离、干燥等工序后，再通过旋涡分离器进行储料罐，螺旋送料机将其送至包装下料口上方的料仓内，料仓内共有一大一小两个室，大室内装有大螺旋送料机，小室内则装有小螺旋送料机，料仓中的物料被送到含有称重元件的料斗内计量物料的质量，料口中处设置有夹子，可将物料包装袋袋口夹住。包装线上有四台输送机，其中1号输送机主要将化工物料送到热合机2号输送机，由其完成物料袋的热合、密封，之后再将其送至3号输送机，以对物料袋进行缝包、喷墨、打印等，最后再由4号运输机对包装好的物料进行码垛，叉车运走装车即可。

2.2 控制要求

在整包装系统中，各个输送机、热合机、缝包机、螺旋送料机、夹子等均由可编程控制器SE-11及其它相关仪器的配合下完成整个包装线生产的控制工作。原料装袋后夹袋按钮启动，夹子夹住未封的口袋，PLC会将质量设定指示器清零，以去除外包装的质量，料仓内大小螺旋送料机开始启动，进行物料定量计量，每袋设定25kg，计量完成后螺旋送料机停止工作，PLC内部程序会有1.5s延时，以对物料的质量做出判断；松袋后物料袋由1号输送机输送至2号输送机，并在这个过程中完成内部塑料口的热合密封；3号输送机再进行缝包、喷墨、打印生产日期及生产批号，最后由4号输送机进行码垛送至成品库。

2.3 硬件配置

本包装线控制系统共包括三台PLC、编程器一台，PLC采用继电器符号或程序语言进行编程，实现对程序循环运算的控制；程序容量1k，处理速度3.5ms，输入15点，输入9点；包括内部继电器155个、计数器20个、移位寄存器155个以及具有特殊功能的线圈18个，各个单元互相独立，以便于维护。

2.4 程序设计

2.4.1 计量程

系统首先要完成套袋并按下夹袋按钮，此时系统处于初始状态，程序控制器发送夹袋信号，延时3s发出清零信号，质量设定指示器归零获得去皮后的原料质量，大小螺旋送料机启动，向漏斗及料袋里高速加料直至24kg，后转为低速加料，此时小螺旋送料机由50Hz变为30Hz，加料速度放缓直至物料质量达到25kg，误差10g以内，稳定1.5s后判断质量是否准确，要求如质量超过误差范围则要发送报警信号，如质量准确则由1号输送机送至2号输送机。整个过程中质量设定指示器可以设定“定量值”、“大投入值”、“定量前值”、“落差值”等四个参数，其中大投入值即大螺旋停止加料值，定量前值即为小螺旋停止加料值，当质量设定指示器各项设定值与实际测量值相符时就会向PLC发送信号，实现加料控制。本系统中定量值设定25kg，大投入值设定1kg，落差值10g。

2.4.2 输送程序

输送程序需要完成物料的运送、热合、缝包、打字、码垛等5个环节，计量完成后料袋由1号输送机送至2号输送机，热合机正下方有一个光电开关，物料送至热保机正下方时PLC就会向2号输送机发送停止工作的指令，人工将料袋内层送至热合机口，热合机电磁阀动作触发，气缸压紧热合口，并控制加热丝加热1.6s，停止1.4s后电磁阀失电，热合机复位延时1.5s后，PLC发送2号输送机运行的指令，料袋经过热合再送至3号输送机，运行至缝包机光电开关后，人工再将料袋外层送至缝包机，PLC指令光电开关动作，缝包机进行缝包，料袋被送至4号输送机进入托盘码垛，再由叉车运入成品库。

3 结语

总之，可编程控制器在包装机械的生产上取得较大发展，对生产流水线的各工序、温度控制、产品的定量定长控制及产品数量的累计都以数据形式显示出来，方便对生产的控制，进行有效的调试和修改，节省生产成本的同时提高经济效益。

参考文献

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[5]霍罡，樊晓兵.欧姆龙 CP1H PLC 应用基础与编程实践[M].北京：机械工业出版社，2014.

第6篇：plc技术范文

【关键词】 PLC;应用;趋势

一、PLC技术的应用

(1)控制开关量。PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作等,都可进行。(2)控制模拟量。模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。在进行PID运算前,必须将工程实际值标准化,即转换为无量钢相对值格式。在对模拟量进行PID运算后,对输出生产的控制作用是在[0.0～1]范围的标准化值,为了能够驱动实际的驱动装置必须将其转换成工程实际值。PLC进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元。(3)控制数字量。实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。如机床部件的位移,常以数字量表示。数字量的控制,有效的办法是NC,即数字控制技术。PLC的输入电路,按外接电源的类型分,可以分为直流输入电路和交流输入电路;按PLC输入模块公共端(COM端)电流的流向分,可分为源输入电路和漏输入电路;按光耦发光二极管公共端的连接方式分,可分为共阳极和共阴极输入电路。(4)数据采集。随着PLC技术的发展,其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC,前期产品C60P的DM区仅64个字,后来的C60H达到1000个字;到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。数据采集可以用计数器,累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到DM区中去。数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。PLC还可配置上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。(5)进行监控。PLC自检信号很多,内部器件也很多,多数使用者未充分发挥其作用。其实,完全可利用它进行PLC自身工作的监控,或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统,特别是自动控制系统,监控以至进一步能自诊断是非常必要的。可减少系统的故障,出了故障也好查找,可提高累计平均无故障运行时间,降低故障修复时间,提高系统的可靠性。(6)联网、通讯。PLC联网、通讯能力很强,不断有新的联网的结构推出。PLC可与个人计算机相连接进行通讯,可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理,使PLC用起来更方便。为了充分发挥计算机的作用,可实行一台计算机控制与管理多台PLC,多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯,交换信息,以实现多地对PLC控制系统的监控。

二、PLC技术的发展趋势

(1)向微型化发展。微型可编程序控制器异军突起,体积如手掌大小,功能可覆盖单体设备及整个车间的控制功能,并具备联网功能,这种微型化的可编程序控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。随着世界经济一体化进程的加快,在技术发展的同时,发达国家更加注重了对可编程序控制器的知识产权的保护,国际大型可编程序控制器制造商纷纷加入了可编程序控制器的国际标准化组织,他们利用许多技术标准建立了符合他们经济利益的技术保护壁垒。(2)向网络化发展。现在各种PLC都在发展自己的网络,一般从结构上有两种,一种在PLC模块上做了一个通信输出口,可以直接与计算机联接实现点对点通信(RS232联接);另一种是通过多点联接(RS485联接),这适用于多层PLC。目前网络是一个发展趋势。网络的控制中心一般有两台计算机,通过电缆与现场的PLC站相连,每个站就放在被控设备的附近,从设备到PLC站之间的电缆很短,从PLC站到控制中心只需一根电缆线,这样成本就大大降低了。(3)向高性能、高速度、大容量发展。伴随PLC技术的不断发展,PLC扫描速度越来越快,编程指令的功能越来越强,数量越来越多,内部元件的种类与数量不断完善,PLC的处理能力和控制能力得到大幅提升,可扩展能力越来越强。PLC存储设备的容量越来越大,价格越来越低,可靠性却越来越有保障。(4)大力开发智能模块。随着市场需要的个性化和多样化,要求工业自动控制具有某些智能化的功能,以满足特殊控制的需要。智能I/O模块应运而生,以微处理器和存储器为基础的功能部件,其CPU与PLC的主CPU并行工作,占用主CPU的时间少,有很强的信息处理能力和控制功能,有的模块甚至可以自成系统,单独工作。智能I/O模块的广泛应用简化了某些控制领域的系统设计和编程,作为PLC主CPU的辅助模块,大大提高了PLCC系统的适应性和可靠性。

参考文献

第7篇：plc技术范文

【关键词】PLC技术 电气控制 应用

PLC技术是可编程逻辑控制器的简称，是计算机应用技术的一种，集合自动控制技术、通讯技术，主要用于工业控制领域中。PLC技术具有实用性强、体积小、抗干扰能力强等优点，在工业领域迅速得到广泛的运用。电气控制主要包括一次回路控制、二次回路控制，通过电气控制能够保证电气设备运行的安全性与可靠性，还能够实现对设备运行状态的监测与控制。近年来，我国电气工程发展十分迅速，加强对PLC技术在电气控制领域中运用的研究具有十分现实的意义。

1 PLC技术特点

PLC工作过程分为三步，即收集和输入原始数据、采用相关程序处理输入数据、控制过程。具体来说，第一步主要是在相关控制软件作用下，通过事先设置程序代码，对输入区实行监测，对输入区状态进行分析与判断。第二步根据系统设定程序，检测输入或收集到数据的状态，判断这些数据能否进入相关的逻辑运算；第三步主要是将第二步中计算结果传递给控制系统，通过主机发送信号，实现对电气设备的控制。以上三个步骤是一个工作周期，但要完成对电气设备的控制，还需要多个工作周期才能实现。

PLC技术在电气控制领域得到了广泛的运用，得益于其以下几个方面的优点：

（1）适用性强。PLC技术能够用于不同规模的电气控制，具有逻辑处理功能，同时还具备数据运算功能，对数字控制发展做出了巨大的贡献。同时，随着我国科技水平的提升，PLC技术也不断完善，运用领域也更加广泛，包括温度控制、位置控制、CNG控制等，对整个电气控制发展起到了关键的作用。

（2）简便性。PLC技术运用极为简单，采用的编程语言也十分简单。在图形符号、梯形图语言以及表达方式等方面，PLC编程语言与继电器电路图具有较高的相似度，能够便于电气工程技术人员熟练的掌握。

（3）PLC模块体积小，在科技发展中，很多超小型的PLC模块重量小于150克，大小在100毫米以下。同时，这种小型的PLC模块在运行过程中具有较低的功耗，安装起来也十分方便，是机电一体化发展中重要的环节。

（4）抗干扰能力强。正常情况下，电气线路运行过程中，干扰能力是保证系统运行的关键，不管是生产工艺还是系统内部，都需要从抗干扰能力方面进行考虑。同时，PLC模块具有一定的自检功能，对于硬件故障具有敏锐的观察能力，一旦发生故障，会在第一时间发出警报。强大的抗干扰能力，能够避免模块受到外界的干扰，保证电气系统运行的安全与稳定。

除了上述几个特点外，PLC技术运用自身技术优势，在电气工程系统维护改造过程中发挥重要的作用，能够利用存储逻辑替代接线逻辑，方便后期维护工作，同时保证电气改造中的绝对安全。

2 电气控制中PLC技术存在的问题

2.1 不定期控制性出错

导致不定期控制性错误的因素有多方面，既有人为因素，又有不可抗力因素。不可抗拒因素主要包括动物破坏、电线老化等，由于这些因素的存在，导致信号无法及时准确的传递到PLC控制中心，导致输入数据运行状态无法被准确的判断。而人为因素主要包括施工破坏、机械设备开关没有彻底打开，影响数据输入、收集，导致内部控制中心接收到错误的数据，导致系统出现异常。除此之外，还有别的因素也会导致控制性错误发生，包括线头接触点不牢固、触点接线处损坏等。这些问题的存在，都会导致PLC控制系统接收道德数据不能准确判断其状态，对系统分析数据、处理数据的效率造成影响。

2.2 PLC运行过程中存在的问题

在PLC运行过程中存在的问题包括以下几个方面：

（1）程序指令执行错误。这种错误的发生主要是由于控制系统接触器不牢固、电磁干扰等，导致动作指令不能及时有效的传递到PLC执行端；

（2）电动阀、机械开关故障等，都会影响PLC控制系统正常运转。

3 针对上述问题的对策

3.1 对故障类型进行精确分类

从上述故障原因上可以看出，造成PLC运行故障的原因具有一定的共通性，导致故障发生后不能及时的找出原因。因此，为了能够第一时间找到故障原因，需要针对每一个故障因素进行分析，细化分类标准，以便能够准确的找到故障，降低故障对系统运行的影响。

3.2 加强程序纠错工作

PLC计算机和普通计算机存在较大的差别，PLC编程应用范围较窄，主要是为了能够为工程技术人员、控制人员提供便利，提升工作效率，因此加强了PLC的闭合性，但普通计算机具有较强的_放性，在程序编程过程中需要开放思路，增加程序的重塑性以及广泛性。在电气设备运行过程中，相关人员常常发生操作错误，而PLC系统不能识别错误的操作，对系统运行造成影响。为了有效的改善这一问题，必须加强程序纠错，强化纠错程序在系统中的比例，一旦发生错误、故障，及时采取有效的措施进行纠正。

3.3 对程序中预警工作进行强化处理

报错预警是PLC程序运行过程中必须加强的环节，当程序运行中发生故障、错误时，就应该发出预警，同时停止程序的运行。且能够产生错误报告，将错误的位置标明，便于检修人员能够及时分析错误原因，同时有效的处理故障，恢复程序正常运行，降低因故障导致的经济损失。

4 PLC技术在电气控制中的具体运用

PLC技术在电气控制中的运用，能够有效提升控制的有效率，保证电气系统运行的安全与稳定，其具体运用体现在以下几个方面：

4.1 PLC技术在控制模拟量中的运用

电气控制具有广泛的应用范围，在不同生产领域都能够涉猎，同时不同领域的运用采用的参数也不尽相同。通常情况下，湿度、温度等都是电气控制中的重要参数，如果湿度、温度等参数超出标准，很可能影响电气设备的正常运行。PLC技术在控制模拟量中的运用，能够通过自身优势，提升控制模拟量运行效率，保证控制的有效性，快速的完成数模转化过程，并记录相关内容，实现对模拟量的实时监控。

4.2 PLC技术在开关量控制中的应用

在电气控制系统运行过程中，存在较多的开关控制设备，对于这些开关控制设备运用的是否得当，在很大程度上关系到整个电气控制的效果。同时，开关是生产、生活中运用最为普遍的控制技术之一，通过PLC编程技术，通过可编程芯片编写程序，实现对这些开关、设备等逻辑控制，与继电器电路配合或替代继电器。通过对开关量控制，不仅能够实现对单台设备的启停，具有独立控制的能力；同时能够控制单步、连续或周期任务，提升开关量控制的整体效果，保证电气控制水平。

4.3 PLC技术在运动控制中的运用

电气控制的广泛性更多体现在运动控制之中。但是在电气控制实施过程中，电气控制效率要求极高。而PLC技术在运动控制中的运用，能够根据运动特点分析，包括圆周运动、直线运动、曲线运动等，同时根据控制任务完成编程程序。同时将编程程序配置到运动控制模版中。例如在机床、电梯、机械制造等领域的运用，能够保证系统运行的安全，减少故障发生机率，为人们生活、工作提供安全保障。

4.4 PLC技术在交通系统中的运用

可编程控制器在交通控制系统中的应用，在交通系统中，可编程控制器主要用于信号灯的控制，也可以用于整个交通系统总线的控制。PLC可编程控制器在交通系统中的应用，大大提高了交通系统的工作效率，在交通越来越拥堵的今天显得尤其重要，尤其是人工智能的应用，使得交通的电子监控更加完善，也更加高效，这使得交通监督工作量大大减少。由于类似电子监控的智能化设备使用，也使得整个交通管理更加规范化，一旦违反交通规则，肯定会被监控到。

5 总结

通过上述分析可知，PLC技术在电气控制中的运用，不仅能够有效的提升电气控制的有效性，保证电气控制系统运行的稳定与安全。相信随着我国科技水平的发展，PLC技术在电气控制中的运用会更加深入，为我国工业发展做出更加巨大的贡献。

参考文献

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[8]宋利.基于PLC的自动化电气控制措施分析[J].科技创新与应用，2016（08）：144-144.

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作者简介

谢华东（1979-），男，现为江西应用技术职业学院机电学院党总支副书记，副教授，研究方向为电气工程电气工程自动化、学生工作管理。

第8篇：plc技术范文

PLC技术最主要的作用是将计算机引入生产中，用它替代传统的继电器，从而有效地提高对工程的控制效率。它是一种高科技和高性能的控制技术。此外，该技术具有极高的稳定性，也就是说，当运行环境十分恶劣时，它也不会受到影响。同时，它还具有操作简单、易于掌握的优点，从而扩大了其应用范围。在PLC控制系统中，通常采用易于操作的操作程序，操作人员只需稍加培训就能掌握。由于PLC自动控制系统体积小，不仅为运输提供了便利，还简化了维修和护养步骤，这也是它被大范围推广的主要原因之一。将该技术应用到煤矿开采中，有效地减小了控制系统的体积和减少了控制系统数量，还提高了采煤设备的控制效率，促使煤矿开采进入了新的发展阶段。

2PLC控制系统的运行原理

输入采样是PLC控制系统的基本环节，决定了控制效率。在输入采样时，用到的设备是扫描仪。该设备全方位地扫描作业面，然后将扫描信息储存起来，之后进行分析、处理。这份数据是单独存在的，不会受到后期扫描数据的干扰，所以，应妥善保存，以免其丢失。当输入采样完成之后，PLC控制系统将会利用梯形模式图分析扫描到的信息，以确定扫描用户程序，最后将处理结果显示在计算机界面上。此阶段需要注意的是，计算要有先后顺序，不能随意安排顺序。另外，还应保证输送到控制系统数据的真实性，以避免数据不准确对控制命令产生负面影响。同时，前面2个阶段的运行工作完成之后，就要转入数据刷新阶段。控制系统会总结前2个阶段扫描到的信息，并以结论的形式输出。

3PLC技术的应用

在安装主站时，要事先制订好设计方案，要保证煤矿机电设备安装路线新颖，不能沿袭之前的老套路。只有这样，才能充分发挥控制系统的作用。当线路安装好之后，直接将主站控制屏与机电设备相连接，以便于对其全面控制。合理布置信息数据收集设备，保证设备运行信息能及时被收集起来，这对于及时了解设备运行状况具有重要的意义。在带式输送机运行中，如果信息收集设备布局合理，就可以及时收集、分析和处理其运行情况，为之后的维修工作提供重要的数据支持。此外，还要合理设置PLC控制系统的报警信号。在煤矿开采过程中，经常遇到设备出现故障的情况，这时，就需要报警信号来提示，保证维修人员在第一时间内赶到，以保证设备的正常运行。传统的警报信号通常是由电铃或者蜂鸣报警器发出的，由于采煤现场的噪声大，信号不易被工作人员所察觉，所以，很容易延误了设备的维修。PLC控制系统采用新型的报警信号，并将其安装在集控启停设备中，由专业人员专门管理，当出现报警信号时，由他们处理，进而保证了避险的及时性，有效地减少了人员伤亡。PLC控制系统通常采用梯形图形完成程序的控制。该控制形式应用了简单的操作程序，所以，其使用简单，便于掌握，并且能随时切换，也就是说，它具有灵活性较高、对环境适应性较强的优点。此外，它还具监控功能。在煤矿机电设备运行过程中，能够全面监控，并全面掌控运行过程中出现的问题，比如发热情况、运行速度等。如果运行设备出现故障，那么，监控设施便会自动发出警报信息，尽快通知操作人员，有效地降低了设备出现故障的概率。另外，监控系统还具有自动记录的功能，可以全面记录机电运行中的情况，以便顺利完成日后的维修工作。在使用PLC控制系统之前，应了解与该系统有关的几组关键性数据，主要包括以下2点：①在实际运行过程中，将刷新频率设置为0.5s，以确保对该系统的有效控制。在绞车运转时，系统便会以0.5s为刷新时间，自动获取开关的触碰频率，并予以保存，之后再转换，以便准确计算绞车的运转速度。当绞车运转速度计算好之后，就要确定它的运转方向。绞车运转之后，同时使用2个计数器记录触碰次数，以便确定有效碰撞。通常情况下，在5s之内，2个计数器相互控制，以记录按钮2次变化的时间。由于绞车在接触之后会产生吸引力，使自身稳定上升，所以，要在5s内确定按钮启动次数，以此完成对绞车上升和下降的控制。②对运行环境的要求。PLC控制系统也有合适的运行环境，当环境温度在0～55℃时，能保证其高效运行；当温度高于55℃或者低于0℃时，系统就很容易出现故障，从而影响对煤矿机电设备的有效控制。比如，在低于0℃的环境下，PLC控制系统的运行速度将会降低或者出现崩溃的情况。所以，在控制煤矿机电时，应对适当控制采区的温度，尽量接近系统高效运行的温度。也就是说，运行温度在0～55℃之间，才能保证系统稳定、高效地运行。

4结束语

第9篇：plc技术范文

关键词：可编程序控制器PLC技术

引言：

可编程序控制器（PLC）主要以计算机的微处理器为基础，综合计算机的应用技术、通讯技术以及自动控制技术而发展起来的一种通用控制器。PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。由于PLC是专为工业控制而设计的，其结构紧密、坚固、体积小巧，是实现机电一体化的理想控制设备。随着微电子技术的快速发展，PLC的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备，应用几乎覆盖了所有工业企业，日益跃居现代工业自动化三大支柱(PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主导地位。

一、PLC的特点

(1) 系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回 路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如 DDC 和 DCS 等，实现生产过程的综合自动化。

(2) 使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

(3) 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

二、可编程序控制（PLC）的基本工作过程

PLC及相关设备的设计原则应满足“与工业控制系统为一个整体、方便功能扩展”，所有的电气控制系统的实现都是根据工艺要求，最终提高生产效率及产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应满足被控对象的基本要求，并对实际工作现场进行研究、收集资料，并实现设计人员与操作人员的密切配合，共同拟定可操作方案，对可能潜在的问题进行共同分析、共同解决。并在满足各方控制要求的前提下，考虑控制系统的简单性与经济性，方便后期的使用及维修，并确保电气控制的安全性、稳定性。PLC在电气控制中的基本工作过程为：

（1）现场信息的输入：在系统软件的控制下，按照顺序对输入点进行扫描，并读取输入点的状态。

（2）程序的执行：对用户程序中的指令按顺序扫描，并根据输入的状态及指令进行逻辑性运算。

(3）控制信号的输出：根据以上逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各个输出点同时发出相应的信号，以实现所需的逻辑控制功能。

以上过程完成后，再重新开始，并反复执行，每执行一次即完成一个扫描周期。 在实际应用时，很多机械设备的工作流程可分为一系列不断重复的顺序动作，而PLC的工作程序恰与其相似，因此PLC程序能很好地与机器动作相对应，且程序的编制简单、直观，易于修改，减少了开发软件的费用，并缩短软件开发周期。

三、影响PLC控制系统稳定的干扰因素及对策分析

1、影响PLC控制系统稳定的干扰因素

PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性，它的应用场合越来越广，环境越来越复杂，所受到的干扰也越来越多。在PLC控制系统中，就PLC本身来说，其薄弱环节在I/O端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰，都可能使系统不能正常工作。研究影响PLC控制系统的干扰因素，对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用

2、抗干扰的技术对策分析

为防止干扰，可采用硬件和软件的抗干扰措施。其中，硬件抗干扰是主要的抗干扰措施，一般从抗和防两方面入手来抑制和消除干扰源，切断干扰对系统的耦合通道，降低系统对干扰信号的敏感性。软件抗干扰技术作为硬件措施的辅助手段，减少随机性信号的干扰，其设计简单、修改灵活、耗费资源少，在PLC测控系统中同样获得了广泛的应用。

2.1硬件抗干扰对策

2.1.1电源系统引入的干扰对策

电网的干扰、频率的波动，将直接影响到PLC系统的可靠性与稳定性。如何抑制电源系统的干扰是提高PLC的抗干扰性能的主要环节。

(1)加装滤波、隔离、屏蔽、开关稳压电源系统

滤波器可抑制干扰信号从电源线传导到系统中。使用隔离变压器，屏蔽层要良好接地；次级连接线要使用双绕线(减少电线间的干扰)，隔离变压器的初级绕组和次级绕组应分别加屏蔽层，初级的屏蔽层接交流电网的零线；次级的屏蔽层和初级间屏蔽层接直流端。开头稳压电源可抑制电网大容量设备起停引起电网电压的波动，保持供电电压的稳压。

(2)分离供电系统

PLC的控制器与I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主电源分开，这样当输入输出供电断电时，不会影响到控制器的供电。

2.1.2外部配线的抗干扰设计

外部配线之间存在着互感和分布电容，进行信号传送时会产生窜扰。为了防止或减少外部配线的干扰，交流输入、输出信号与直流输入、输出信号应分别使用各自的电缆。集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线，要使用屏蔽电缆，屏蔽电缆在输入、输出侧要悬空，而在控制器侧要接地。配线时在30m以下的短距离，直流和交流输入、输出信号线最好不要使用同一电缆，如果要走同一配线管时，输入信号要使用屏蔽电缆。30～300m距离的配线时，直流和交流输入、输出信号线要分别使用各自的电缆，并且输入信号线一定要用屏蔽线。对于300m以上长距离配线时，则可用中间继电器转换信号，或使用远程I/O通道。对于控制器的接地线要与电源线或动力线分开，输入、输出信号线要与高电压、大电流的动力线分开配线。

2.2软件抗干扰措施

为了提高输入信号的信噪比，常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统，采用程序限幅法，即连续采样5次，若某一次采样支援远大于其他几次采样的幅值，那么就舍取之。对于流量、压力、液面、位移等参数，往往在一定范围内频繁波动，则采用算术平均法。

(1)信号保护和恢复：当偶尔性故障发生时，不破坏PLC内部的信息，一旦故障现象消失，就可以恢复正常，继续原来的工作。

(2)故障诊断：系统软件定期地检测外界环境，如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等，以便及时反映和处理。

(3)加强对程序的检查和校验：一旦程序有错，立即报警，并停止执行程序。

(4)设置警戒时钟WDT：如果程序循环扫描执行时间超过了WDT规定的时间，预示了程序进入死循环，立即报警。

四、PLC还能设计完善的故障报警系统

在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统，1级设置在控制现场各控制柜面板，用指示灯指示设备正常运行和故障情况，当设备正常运行时对应指示灯亮，当该设备运行有故障时指示灯以1Hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障复位／灯测试按钮，系统运行任何时间持续按该按钮3s，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏，应立即更换，改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上，当设备出现故障时，有文字显示故障类型，工艺流程图上对应的设备闪烁，历史事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内，当设备出现故障时，信号箱将用声、光报警方式提示工作人员，及时处理故障。在处理故障时，又将故障进行分类，有些故障是要求系统停止运行的，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，故障可在运行中排除，这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统可靠性运行水平。

五、总结语

21世纪，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用。

参考文献：

【1】于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京：清华大学出版社，2004.