plc控制原理研究和其在工业中应用

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1、PLC控制原理研究和其在工业中应用　　摘要介绍PLC的组成、工作原理，对PLC在工业领域的典型应用技术进行探讨，并对PLC的发展前景进行分析，PLC不仅价格较低和性能可靠，而且现场控制性能很出色，具有广阔的市场前景。关键词控制原理；PLC；工业企业应用可编程序控制器中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）01-0101-01PLC是可编程序控制器的简称，具体是指为满足工业生产的需要，而具有一定针对性的数字运算操作的电子控制系统。它借助一种可以编制程序的存储器来对程序进行存储、执行逻

2、辑运算、计时控制、顺序控制、算术操作等，执行操作者的指令，同时采用模拟量输入与输的形式并以数字方式显示，来对各类机械设备设施或生产流程进行过程控制。1PLC的组成可编程序控制器的结构与电脑的结构基本一致，其本质就是一种专用于工业生产的微机，主要由以下5部分构成。1）中央处理器。对整个系统以逻辑与数学运算的形式进行控制。2）信息接口。PLC与外围设备的数据传输通道，例如键盘与显示口、输入与输出接口等。53）存储器。用于存放系统的逻辑变量、用户程序、监控程序等信息。4）输出和输入电路。通过输出电路来对PLC的输出值进

3、行放大及电平转换，以指令现场设备动作。通过输入电路来对输入信号进行隔离及电平转换。5）电源。其包括备用电源、系统电源等。2PLC的工作原理运行方式采用扫描技术是PLC区别于一般计算机的一个关键。PLC的运行过程分为输入采样、执行用户程序和输出刷新三个阶段，完成形式为循环扫描，每个扫描周期就意味着这三个阶段扫描完成一次。在系统运行时，PLC中的CPU在以一个固定的速度反复对这三个阶段进行扫描，扫描周期为：T=（输入点数*读入时间+（程序步数*运算速度）+（输出点数*输出时间）+诊断时间。3PLC在工业生产中的应用3

4、.1电厂输煤系统中PLC的应用5PLC可编程控制技术在的现代化电厂中应用领域较广，很多火力发电厂运煤系统已经采用该技术。由人机互动界面、数据采集、自动控制、继电器输出等几个部分组成PLC系统，输煤系统由主站和从站组成，主站位于输煤控制室，而从站位于煤仓间。输入输出形式采用数字量模式，输出的数据信息包含：皮带、震动给煤机、犁煤机、碎煤机、给煤机等的开启信号；输入的数据量包含：除尘器和除铁器的运行信号、碎煤机和给煤机的运行信号、所有犁煤器运行信号、输送皮带的状态等保护信号。模拟量包含给煤频率和即时煤流量，对给煤频率进

5、行调整就可以对流煤量进行调整。输煤系统由PLC和上位机构成，其通过EtherNet网络连接，并进行数据交换，形成控制室集中监控。在启动系统后，执行机构开始运作，PLC会收到监控系统传输进入的数据运行参数，位于监控室内计算机进行数据分析，并在人机互动界面上显示相关设备目前的运行状态。当用户进行设备运行参数调整时，预先编好PLC程序，在PLC收到用户指令后，进行逻辑运算，通过把运算结果传给输出模块，向相关输出点发出执行信号，最终实现对设备的控制。3.2污水处理过程中PLC的应用污水中含有一些的重金属等对人体有危害的物

6、质，需要进行污水处理，才能达到排放的要求。PLC系统对污水厂各种泵进行运行控制，主要包括提升泵、外排泵、控制外排泵、计量泵及加药泵，并且通过对液位、流量、pH值等数据值的采集、分析，来进行各类变频器的参数设置，调节水泵阀门的开度，执行闭环反馈的5控制方式，使控制效果得以完善。在该系统中，PLC的控制系统可分成三级：第一级为现场就地控制箱系统，使用自动控制和手动控制切换开关来对控制箱进行设置，该控制箱主要是对这些设备进行就地控制。当系统处于手动控制模式时，发生紧急情况及系统故障时，PLC优先执行手动操作；第二级为P

7、LC冗余控制，在自动模式下，系统会采集现场数据，并且对数据进行整个逻辑顺序控制；第三级为上位机系统，是由一台由触摸屏组成，并可实时显示各设备运行状态，PLC三级控制系统如图1所示。图1PLC三级控制图在污水处理系统中，对pH值的控制是控制系统工作的重点，pH值传感器要安装在主要工艺流程的相关水槽内，传感器把相关信息转换成4～20mA的模拟信号，然后传输给PLC，PLC发出指令来对加药泵和加药气动阀的动作进行控制，从保证pH值在一个给定的范围内。另外，将指示灯和数显表安装在控制室的控制柜面板上不仅体现出系统设计的人

8、性化，还可以对系统故障进行即时报警。3.3PLC在废水处理系统中的应用5PLC系统与上位机的通信由工业以太网完成，因此，只要在上位机上就可以对各个节点的设备进行控制。在此处，PLC可由主从两站组成，主站是对从站进行监管的设施，从站是对脱硫和酸碱废水处理的设施。为了确保系统安全可靠的运行，每种泵都配置两个，其中一个作为备件，每个设备都配备报警装置。在系统开启后，每种设备都会