plc控制系统应用举例

plc控制系统应用举例（推荐9篇）

plc控制系统应用举例 篇1

作者：朱振建 石桦 宋杰 许林晨

摘要： 本文论述以台达PLC为核心，在自动控制领域数据采集系统的组成、原理，包括控制器的电路构成，特点、组成框图及临时应变方面，组态王软件（HIM）编程步骤和参数完善。

关键词： 数据采集系统，PLC，HIM,传感器

一、引言

台达电子工业自动化产品以现代电子技术核心基础，致力与驱动(Drive)、运动(Motion)和控制（Control）三大领域的发展，拥有著名的：DVP系列PLC、DOP系列人机界面和IFD系列通讯转换接口等用于控制系统，REO系列编码器用于检测系统，ASAD系列伺服马达与驱动器用于运动控制，VFD系列各种通用、专用变频器广泛应用于各类电机的驱动与控制… … 如果你是一名优秀的电气工程师或技术主管，台达工业自动化产品的高性能、易用性、多样化以及由上至下的整合性，一定能让你的工作得心应手、事业腾飞，亮丽你的一生；无论你在国企、民企或外企，台达电子一定能使你大显身手、助你成功，如果员工（搞电气的）需要培训，PLC、DOP 再加上一台变频器，是你最好的试验教材；如果你的设备运转异常、效率低下、技术落后、产品质量不稳定等等，你可以浏览一下台达机电综合产品目录，相信你一定找到合理的解决方案，哈哈，下面我要介绍的一个案例就是这样诞生的：台达PLC在温度数据采集方面的应用

一条悬挂式工件热处理调质线，产品质量极不稳定，引起客户的抱怨，责丞工艺、设备技术人查找问题所在，拿出解决方案，分析原因可能由于淬火槽内淬火液的温度高低不均，如何能够测出工件在淬火液中的温度分布情况？？？这是解决问题的关键… … 传统的方法是传感器+仪表，若同时测工件周围六点的淬火液温度，需要六块仪表，在淬火液中高温工件四周温度的变化剧烈、复杂，如何观察记录呢？怎么分析工件的淬火温度变化曲线是否合理？显然传统的方案显得无奈，台达PLC+PC（笔记本）轻松解决问题，且省时经济，精度高，灵活性好。

二、系统硬件、软件选择

PLC主机：DVP32EH00R2 一台

热电阻温度测量模块 DVP04PT-H2 二块

铂金属传感器PT 100（3线制 100Ω）六支

通讯模块ADAM—4520 一块

开关稳压电源 LP1100D-24M AC 200V/ DC 24V 4A 一块

笔记本一台（本项目借用 最好有RS232串口）PLC编程软件 WPLSoft 2.10 台达公司免费提供

组态软件 北京亚控 组态王6.53 46点 演示版

导线若干

三 系统配置描述

本系统用于临时性、实验性、密集型连续测量、记录工件周围淬火介质温度，为改进、改造设备或热处理工艺提供实际数据，如果稍加改动，用于各种介质的温度控制，也是一个很优秀控制方案，因而具有一定推广意义。

本系统显著地特点：实用性强，方便、快捷、经济，PLC编程，组态王编程数小时便可完成，更可贵的组态王演示版，64点开发版免费，可运行2个小时，重启一次，非常经济，对于本项目没有影响。

3.1数据采集系统的整体结构

采用台达PLC主机DVP32EH + 温度测量模块 DVP04PT，利用DVP32EH的RS-485通讯口，通过一块通讯模块ADAM—4520将RS-485信号转化为RS-232信号（由于现场工作环境恶劣PC机离控制器较远故而要使用RS-485信号），连接到PC机上,最后由PC机上的组态王监控软件，完成采集数据的显示、记录与处理。

热处理调质线，现场生产工艺流程，所要采集温度点的位置如下图：

3.2 PLC 温度数据采集程序的编制

DVP04PT 温度测量模块可接受外部4 点铂金属温度传感器(PT 100 3 线 100Ω)，将其转换成14 位的数字信号。通过DVP-PLC 主机程序以指令FROM / TO 来读写模块内的数据，模块内具有49 个CR(Controlled Register)寄存器，每个寄存器有16 Bits。电源单元与模块分离，体积小，安装容易。可选择摄氏温度(℃)或华氏(℉)温度，摄氏温度输入分辨率为0.1℃，华氏温度输入分辨率为0.18℉。

两块温度测量模块扩展于PLC主机的右侧，6支三线制PT100温度传感器按规定接入2块DVP04PT 温度测量模块中，第一块接入4支，接入4个通道，第二块接入2支，使用1、2两个通道，不用的通道，短接避免干扰。依据台达PLC特殊扩展模块的规则：主机DVP32EH右侧第一个特殊扩展模块所在的位置编号为K0, 右侧第二个特殊扩展模块所在的位置编号为K1,依此类推，最多扩展八块… …

编写温度采集的数据程序如下：

程序说明：

第一块测温模块

（1）利用FROM 指令读取模块DVP04PT-H2 内＃0 寄存器（CR）内的机种编码 = H6402，以便检测判断模块是否存在，种类是否正确。

（2）利用TO指令，在PLC 由STOP→RUN的第一个扫描周期内，设定CH1~C4 输入信号的取样平均次数为4 次。

（3）判断DVP04PT-H2是否正确，正确事时导通，从CR#6 ~ CR#9中读取CH1 ~ CH4 测量摄氏温度(°C)信号平均值共4 笔放在D100 ~ D103中。从CR#18 ~ CR#21中读取CH1 ~ CH4 测量摄氏温度(°C)信号现在值共4 笔放在D110 ~ D113中。

3.3 温度数据显示、记录组态程序的编制

组态监控软件采用北京亚控公司的组态王 6.53 版本，由于本项目是试验性的采集、记录数据，故采用64 点 演示版，开发与运行，间断地运行两个小时足以。

3.3.1 组态王与台达PLC 通讯的建立

台达的DVP系列PLC和上位机的组态王通讯采用串行通讯，使用组态王本身驱动，支持RS232和RS485两种通讯方式。本例采用RS485通讯，硬件配置设置值如下：

计算机通过RS232串口接转换模块，变成RS485信号后，接到PLC的485口上

波特率 9600 数据位 7位

停止位 1位

校验位 偶校验

切记：将PLC中决定通讯格式的特殊数据寄存器D1120设置为：0X8E

3.3.2 组态数据显示画面、温度记录曲线

用组态王软件可以实现精确、细腻的互动显示操作，大量的图库精灵，多种通讯驱动程序，强大的在线、离线模拟功能，支持配方功能和多种控件，能完成各种物理量如温度、压力等的实时曲线、历史曲线的数据存储，具有打印功能，可满足各种工艺要求。温度显示画面、历史曲线显示画面如下：

温度显示画面

温度记录历史曲线画面

四、结束语

组织有关技术人员，对测量的历史数据曲线进行分析，很快得出结论，提出整改方案，整改后效果明显，产品合格率大幅度提高。本温度数据采集系统为整改方案制订提供了关键性的依据。

参考文献

［1］中达电通.DVP-PLC应用技术手册【程序篇】.［2］台达电子.DVP04PT-H2温度测量模组安装说明书.［3］亚控公司.组态王6.53使用手册.作者简介：朱振建，男，河南洛阳人，第一拖拉机股份有限公司锻造分公司，电气工程师。Email:lyzzj@yahoo.com.cn

plc控制系统应用举例 篇2

利用宏程序编程加工椭圆有两种方法, 一种是直角坐标方程, 另一种是极坐标方程, 利用极坐标系编程, 由于极角的连续性及方程简便, 使用起来很方便, 但是在实际应用中经常把极角弄错, 使加工的零件出现偏差, 在此通过实例分析如何正确利用极角进行宏程序的编制方法。

2 实例分析

宏程序中利用极坐标编程的椭圆加工是数控车床常见的非圆曲线之一, 本文以如下图1-1所示的配合零件为例, 编制椭圆部分加工程序。 (已知:毛坯覫45×65mm, 覫40×51mm)

2.1编程中的极角问题

椭圆曲线除了采用公式“X2/a2+y2/b2=1” (其中a和b为半轴长度) 来表示外, 还可以采用极坐标来表示, 其公式如图1-2所示。对于极坐标的极角, 应特别注意除了椭圆上四分点处的极角 (α) 等于几何角度 (β) 外, 其余各点处的极角与几何角度不相等, 在编程中一定要加以注意。

本例工件的椭圆与圆弧交点处的极角如图1-3所示, 其几何角度为132.64°, 而其极角为115.36°。

2.2极坐标编程思路

本例工件采用极角方式进行编制宏程序, 将非圆曲线分成若干条线段后, 用直线进行拟合, 编程过程中“α”是自变量, 每次角度增量为1°, 而坐标X和Z是因变量, 则公式中的坐标为:X=18sinα, Z=35cosα。编程中使用以下变量进行运算:

1) #1, 为椭圆上各点对应的角度α=0.36*PI/180;2) #2=18*sin[#1], 为椭圆上以椭圆圆心为原点的动点X坐标值;3) #3=35*cos[#1], 为椭圆上以椭圆圆心为原点的动点Z坐标值;4) #4, 为椭圆上各点在工件坐标系中的X坐标;5) #5, 为椭圆上各点在工件坐标系中的Z坐标;

3 用宏程序编写椭圆部分加工程序

椭圆部分的加工程序, 用G73完成粗加工。

4 结束语

用极坐标编制宏程序加工椭圆, 编程简单, 但是需要注意变量的正确使用, 特别是极角的确定。

摘要：本文以华中数控车削系统HNC-21T为例, 利用椭圆标准方程与数控机床坐标系之间的转化, 通过实例分析椭圆宏程序编程中极坐标变量的设定及其应用。

关键词：宏程序编程,极坐标方程,极角

参考文献

[1]叶伯生.周向东.华中数控系统编程与操作手册[M].北京:机械工业出版社, 2010[1]叶伯生.周向东.华中数控系统编程与操作手册[M].北京:机械工业出版社, 2010

[2]沈建峰, 朱勤惠.数控车床技能鉴定考点分析和试题集萃[M].北京:化学工业出版社, 2007[2]沈建峰, 朱勤惠.数控车床技能鉴定考点分析和试题集萃[M].北京:化学工业出版社, 2007

[3]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京:机械工业出版社, 2007[3]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京:机械工业出版社, 2007

plc控制系统应用举例 篇3

关键词：PLC控制系统；故障检测；自检测功能

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-

1 概述

PLC（可编程序控制器）具有功能强大、使用方便以及可靠性强等优点而被广泛应用于工业企业的设备诊断，PLC控制器具有一定的自诊断功能，一旦出现故障可以借助此程序进行快速定位，找到故障并进行处理。PLC及时发现故障所在并自动停机和报警，便于查找故障的位置，提高了维修效率，本文对PLC控制系统故障检测方法和应用进行探讨，不足之处，敬请指正。

2 PLC控制系统的故障检测方法

PLC控制系统故障检测方法根据其检测方式、检测范围的不同可以分为以下几个方面：局部状态检测法、故障综合检测法、超时限故障检测法、步进跟踪检测法以及行程定时器判断法等。

2.1 局部状态检测法

局部状态检测法的故障检测原理是通过对PLC控制系统的输出信号和输入信号进行检测，并判断其之间的相互关系和状态逻辑，从而对PLC控制系统中出现故障的原因以及故障的位置进行判断，这种方法适合于对PLC控制系统的比较重要的部位进行检测。

局部状态检测法大多应用于大型数控组合机床，一般机床有两个开关：一个动力头原位限位开关，另一个是机床向前运行的限位开关，两者不能同时被按下，也即是不能同时对机床进行控制，如果同时按下两个按钮，则可以肯定的是其中一个开关出现故障，因此在用户软件的编程过程中可以添加此类控制，两个输入信号不能同时作用。

2.2 故障综合检测法

如果PLC控制系统运行正常，其输入和输出信号、记忆装置之间存在一定的逻辑运算关系，这种关系一旦被干扰，则会出现故障和异常，而造成PLC控制系统正在执行的程序会中止。所以，为了避免PLC控制系统出现这样的故障，可以在用户程序中提前添加习惯性故障的逻辑程序，一旦这种逻辑关系出现问题，可以利用故障综合检测的放法进行故障信号的输出，来实现PLC控制系统的报警、自动停机的功能。

2.3 超时限故障检测法

PLC控制系统对机械设备的控制过程中，对机械设备运行有严格要求，包括其时间区段、时间范围等，如果超出时限，就会对下一个工步有所影响，甚至会出现设备故障。因此要以设备运行的每一个工步对不同的时间区段做出严格设置，或者安装一个定时器，来检测工步动作，然而定时器的时间点不能等同于工步之间的时间间隔，至少要比工步之间的时间间隔多30%，如果工步运行时间超限，定时器就会发出故障信号，设备运行中断，这叫做节拍式定点保护。

超时限故障检测法大多应用于PLC控制系统的后备保护装置，比如PLC控制电流继电器，如果其出现故障，则会对机电设备产生较大破坏，时间保护装置的设置可以根据定时器发出的故障信号进行及时的运行中断，对于设备的保护来说多了一层

保障。

2.4 步进跟踪检查法

一般而言，PLC控制系统可以被分为一些步进方式控制的小型系统，这种方式可以让设备的运行过程进行分段检测控制逻辑及其出现的故障，从而对故障发生的原因做出正确判断，并进行

处理。

2.5 行程定时器判断法

PLC控制系统在对设备进行控制的过程中往往需要几个指令联合完成，比如输入指令、接受信号等，同时几个指令作用于设备，如果机器设备没有按照预期的结果进行输入信号所指示的动作，则说明控制系统出现故障，形成定时器判断法就是按照设备实际运行时间和运行时间的间隔来对故障产生的原因进行分析。

3 PLC控制系统故障检测方法的应用

3.1 移位寄存器实现故障检测

移位寄存器是PLC控制系统故障检测方法的重要应用，移位寄存器是16位的，它可以检测16种故障，在系统开启之前，移位寄存器处于关闭状态，系统开启之后，移位寄存器开始产生动作，同时控制系统对检测信号进行判断，一旦发现故障所在，移位寄存器会向故障所在位置进行移动，并进行处理，之后移位寄存器会继续移动，在规定时间内对设备进行检测。

3.2 信号输入故障检测

信号输入故障检测也是PLC控制系统故障检测的重要手段，主要针对于运行设备习惯性故障，比如控制按钮失灵、信号灯故障、输入信号松脱等，信号输入故障检测方法是通过对测试开关及指示灯的设备，并对按钮和开关的有效性测试，以判断设备是否出现故障。

信号输入故障检测应用于某步进炉的控制系统，并且采用按钮和指示灯联合的测试方法，如果对按钮和指示灯、开关产生怀疑的话，需要把测试开关打开，让指示灯循环显示，开关信号发生变化，则暂停指示灯循环。具体的程序框图如图1所示：

3.3 基于PLC控制的多功能液压元件试验台

由于PLC具有抗干扰能力较强、安全可靠性高、硬件安装和接线简单方便、开发灵活等优点，使得PLC非常适合应用于液压回路控制系统的设计。多功能液压元件试验台是PLC控制系统故障检测方法的重要应用，其主要目的是检测液压缸、液压泵、液压阀以及液压马达的性能特性，保证各个液压元件的出厂质量，避免出现系统故障，提高试验的效率和水准，并为新产品的开发提供可靠的试验数据。液压试验台的液压系统原理图如图2所示。

4 结语

PLC控制系统故障检测的方法不仅仅是本文所提到的这几种，其具体的应用也有很多，本文篇幅所限，仅仅介绍了几种常见的关于PLC控制系统故障检测方法和应用。在实际的PLC控制系统软件开发时，也可以预先想到控制系统能够出现的故障，并进行提前设计，应避免其出现习惯性故障，以促使PLC控制系统稳定可靠的运行。

参考文献

[1] 崔守娟，栾荣华.浅谈PLC控制系统抗干扰能力[J].中国高新技术企业，2011，（10）.

[2] 孙延永，刘美侠.提高PLC控制系统可靠性的措施[J].机电产品开发与创新，2011，（3）.

[3] 关大伟，杨志刚.轴承加工PLC控制系统研究[J].中国高新技术企业，2010，（7）.

作者简介：李昶君（1987-），男，供职于山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂；张甲（1987-），男，供职于山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂。

plc控制系统应用举例 篇4

文章编号：1005—6033(2010)22—0189—03收稿日期：2010—06—21 PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用 许阳..(大唐三门峡华阳发电有限责任公司，河南三门峡，472143)摘要：依据某电厂化学供水系统的原理及工艺流程，重构了以PLC控制的化学水处 理自动控制系统，介绍了该控制系统的构成、原理以及功能的实现。关键词：PLC控制；化学水处理系统；电厂 中图分类号：X703文献标识码：A 1我国影响化学水处理系统投入自动运行的原因

发电厂化学水处理系统大致由凝结水处理系统、补给水处

理系统、汽水取样监督系统及加药系统构成。在化学水处理系统 中要实现其自动化运行，一直是一代又一代人的愿望。但在国内 化学水处理系统投入自动运行的不多，原因主要有以下几点：..(1)化学水处理系统工艺复杂，现实中会出现许多异常情 况，实现自动化运行有很大困难。..(2)除新建电厂外，大部分厂只是改造旧的已有控制系统，对化学水处理系统不进行再更新，所以化学水处理系统的自动 程序不能正常运行。..(3)化学分析仪表大部分不过关，不能长期提供一个较稳定 的终点信号，制约了自动系统的投入。..(4)各厂对电厂化学水处理的重视程度不够，不舍得在化学 水处理系统上投资。..(5)部分电厂搞化学水处理系统的人力资源配备不高，不能

很好地领会控制系统的思想，也不能很好地维护控制系统，或者 根本就不相信程控系统。2系统分析

三门峡发电厂..1号、2号机组为..30万..kW，分别于..19 992年 和..19 994投产发电，控制系统采用的是早期的欧姆龙PLC产品，经过多年的运行，接线、继电器及执行元件都已经老化，必须进 行控制系统的改造才能满足系统良好运行的要求。3系统原理及改造设计..3．1工艺系统及自动控制要求

三门峡发电厂2x300MW机组补给水系统水源为宏农涧河

河谷的地下水，由两条供水管线送至厂区。化学水处理用水由2 台生水泵提供。来水经过混凝澄清、an-氧化氯杀菌、空气擦洗 滤池过滤、活性炭吸附过滤及一级除盐加混床深化处理后，供锅 炉用水。一级除盐设备按单元式串联连接，空气擦洗滤池、活性 炭过滤器和混床为并联连接。其中澄清池、空气擦洗滤池采用就 地远方操作，预处理活性炭过滤器、一级除盐、二级除盐混床设 备采用手动、程控操作。整个系统分为3块，即活性炭过滤器、一 级除盐系列、二级除盐混床。3个系统以除盐系列为主动系统，即 系列除盐启动，过滤器及混床随之启动；除盐系列停止，过滤器 及混床相应停止。过滤器正洗4步加反洗共有6步，除盐系列再 生程序共有l6步，混床再生共有19步，以导电度、运行时间和 制水量作为周期终点，其他各自有不同的参数进行相应的控制。三门峡发电厂2~300MW机组凝结水精处理采用高速混床低

压运行系统，不设前置过滤器。高混按单元制配备，每台机组配2台 高速混床，凝结水..lo oo％~理，不设备用床，每台机组配备..1套体外

再生装置。高速混床采用..HVOH一运行方式，正常运行出力3430

kN／h，最大出力4468．8kN／h，运行最高水温<50℃。高速混床的投运、停止、树脂输送采用远方控制和程序控制2种操作方式。再生系统 采用体外再生空气擦洗，当其中一个运行床失效后，传至体外再生 罐中进行再生。体外再生系统采用就地操作、远方控制及程序控制 操作3种方式。凝结水运行程序共3步，传指程序共..15步，再生程 序共..4 44步。凝结水系统运行周期以导电度、时间为终点。此次改造 后系统已经实现..1号、2号机组凝结水精处理控制室小室可不设值 班员，在化学水处理系统控制室集中监视控制。..3．2自动控制系统构成及原理

改造后的三门峡发电厂..1号、2号机组化学水处理自动控制 系统是具有较高自动化程度的现代化水处理控制系统。..3．2．1 PLC控制系统

该控制系统网络采用冗余星型网络结构，以..10 00MB速率的..TCP／IP光纤以太网作为信息传递和数据传输的媒体。网络连接 设备选用冗余以太网交换机，中心交换机连接操作员站、数据库 服务器和各控制系统，并通过网关与SIS或全厂辅助车间控制系 统网络连接。化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室和..1号、2号机组凝结水精处理控制小室各设..1对网络交换机。..3．2．2化学水控制系统

化学水控制系统在锅炉补给水车间设集中控制室。该控制 室内设3台功能相同的操作员站，通过冗余以太网可对网络内 任一系统进行监控。1号、2号机组凝结水精处理控制室各设置..1 套操作员站，1号、2号机组凝结水精处理通过光纤与化学水控 制系统联网。设备调试完毕，l号、2号机组凝结水精处理控制室 小室可不设值班员，在一期化水系统控制室集中监视控制。..3．2．3锅炉补给水控制系统..189

许阳..PLC控制在电厂化学水处理系统巾的应j}j 锅炉补给水控制系统原则上采用MODICON昆腾系列产品，其主机采用昆腾系列的..14CPU43412型主机。主机、网络及交换 器均冗余配置。监控软件采用INTOUCH8．0。1号、2号机组凝结 水精处理控制系统各设置..1套主机，其主机采用昆腾系列的..14CPU43412型主机。主机、网络及交换器均冗余配置。..3．3 LCD操作员站..(1)LCD操作员站是化学水控制系统网络的监视控制中心，具有实时数据存取..(储存量：不小于800点，大于2周储存时 间)、C实时趋势冈调} }}、参

LD臧面显示、_ __j历史趋势图调朋打印、数处理、越限报警、制表打印、报表(存储时问大于2年)等功能，其巾趋势图可南操作员点取画面参数进行添加成组功能，每组 趋势图模拟量点数不小于5点，且能以不同颜色区分，能同时设 置的趋势图组数应不小于..5组。..(2)LCD画面能显示工艺流程及测量参数、控制方式、顺序

运行状况、控制对象状态，也能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色显示，对于参数的越 限报警，以CRT软报警光字牌的形式进行声光闪烁报警。按照工 艺流程图设计LCD画面，设有足够的幅数以保证工艺系统和控 制对象的完整性及整个系统的运行和控制状况。..(3)LCD站有256种颜色，LCD为53．34em(21英寸)液晶显 示器，分辨率至少为..1280xi024。..(4)化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室配备..3台功

能相同的操作员站，在..1号、2号机组凝结水精处理控制小室各 配备..1台操作员站。锅炉补给水控制室配备的3台操作员站从 任一台操作员站上都能对网络内任一系统进行监控，并且可以 定义任一台操作员站为化学水控制系统的工程师站，通过该..LCD操作员站可以对各工艺系统的控制系统进行编程。..(5)鼠标器作为光标定位装置，调用画面的击键次数不大于 2次。..(6)每台LCD操作员站应配备..1个键盘。每个键盘具有完整 的数字、字母键，使运行人员能直接调出各种所需的画面。这些 操作键的用途，能由编程人员重新定义。..(7LWidw形式的界面，)CD操作员站使..nos画面为全汉化。..(8)使用的软件支持双网通信。..(9)在LCD上能同时显示不少于4幅画面，LCD操作响应时

间和画面刷新时间不大于2S，LCD画面响应时间不大于..18。显 卡具有至少48MB的存储容量。..(1O)上位机采用工控机，主频不小于2．4GHz，内存不小于..512MB，硬盘容量不小于..8OGB，并配有..1．4 44MB的软盘驱动器

和不低于..48倍速的光驱。..(11)操作员站具备多媒体音响报警功能，配备..32位即插即 用声卡和多媒体防磁音箱。

上位机画面采用了三维绘图方式，使得整个画面立体感极

强。由于在改造前进行了多方考察，参考了很多先进的控制画面 的制作，【大J而在操作画面的设计上力求实用、简单、美观。主要操 作功能如下：

第一，自动方式。系统在自动方式下运行不需要任何人为参 与，整个系统严格按照系统工艺要求和程序要求自动进行。..19O 本刊E-albbxnont mi：j@sif．e科技论坛

第二，半自动方式。半自动方式是程序控制方式最为灵活、包含内容最多的一种方式，在半自动方式下设有程序暂停、干 预、跳步、强制启动、紧急停止几种功能。

在半自动方式下运行时，只是在几个大的步序设置中断点，此时需要人工参与才能进行下一段程序。典型控制按钮的说明 如下。

暂停键：按暂停键时，在程序暂停时相应系统的所有阀门、转机都将停止运行，程序计时停止，取消干预后，程序重新开始 运行。

跳步键：只有按下暂停键后，跳步功能才有效，按跳步键程 序将在本段程序内循环跳步。当取消暂停时，系统将从跳步后的 程序开始运行。

干预键：按干预键时，相应的系统或程序仍然保持原有状

态，程序计时停止，但系统内的阀门和转机可以进行手动开关、启停等操作，当取消干预时系统恢复原始运行状态。

强制肩动：当运行、反洗或再生等程序启动时，系统要进行 外部条件判断，当条件不满足时，不允许启动，但有时外部信号 会出现误动或拒动的情况..(这些条件会以醒目的红色显示在条 件判断对话框里)，此时，运行人员经过检查确认此条件已满足 时，可按下此按钮启动程序。

紧急停止：当运行、反洗或再生等程序进行中，系统出现紧

急情况，此时按下此按钮，系统停止所有转机，关闭所有阀门，停 止系统运行，转入停止状态。

通过这些特殊按钮实现的功能，在处理一些紧急和异常情 况时，大大方便了运行操作。

第三，数据统计报表功能。1号机所有的在线仪表数据在上 位机画面都能显示，并且每点都有实时趋热功能，0mi 能观察1 n 内的参数变化。部分数据(如系列人口流量、过滤器入口流量、阴 床入口流量、反洗流量等)具有累积功能。所有数据通过处理进 行统计报表。报表分为日报表、周报表、月报表，这些报表能在微 机上长期保存，以便以后查找。

第四，报警功能。所有的转机故障、水位低／高、浓度低腐、流 量低／N和一些重要的阀门的开关都设有报警。出现报警时弹出 报警信息对话框，经运行复位报警消失。

第四，无扰切换。在任何运行或再生中，可以在全自动，半自

动，手动之间切换，对运行结果无影响，有较高的稳定性和安全性。4结语

本系统基本上是将原来控制系统全部废除后重新构筑的。

改造后的效果非常好，由于各个控制终点更精确了。使得整个系 统的自动化水平有了较大的提高，人为的因素少了，使得我厂..1 号、2号机组凝结水系统实现无人值班，大大降低了生产成本。在 改造完成后控制系统的可靠率和自动投入率都有很大的提高，提升了设备的管理水平。..(责任编辑：胡建平)第一作者简介：许阳，女，1978年8月生，20 007年毕业于

中国地质大学，工程师，大唐---fq峡华阳发电有限责任公司，河 南省三门峡市，472143．

科技情报开发与经济..SITCNFMAIEEOPNCN21第2第2 22期

C—EHIORTONDVLMET＆EOOMY 00年0卷

文章编号：1005—6033(2010)22—0191—02收稿日~：2010—06—06 汾河二坝河道淤积土层作为上坝土料可行性分析 计庆宝..(水利部山西水利水电勘测设计研究院，山两太原，030 0024)摘要：介绍了汾河二坝枢纽工程的地质概况、地层岩性及物理力学性质指标，说明了 清淤段淤积物的化学分析和击实试验，对河道淤积土层作为防洪堤加固所用土料的可 行性进行了评价。

关键词：汾河二坝；河道淤积土层；防洪堤；上坝土料 中图分类号：TV64文献标识码：A 分为第④层和第⑤层。现分述如下： 1汾河二坝清淤工程概况

第②层岩性主要为低液限粉土，局部夹低限黏土层及级配

汾河二坝枢纽工程位于汾河中游的清徐县长头村西，始建不良砂层透镜体，呈灰黑色，有臭味，稍密，很湿，厚度0．8m～1．6 于1967年，系一低水头拦河引水闸坝T程，属大(2)型水闸，为m，分布于河道清淤段表层。低液限粉土层天然含水率为24．3％～..Ⅱ等工程。汾河二坝工程担负着太原、晋中、．m土74平均值为312天然密度为16／I3201／m3平均值

吕梁的56万h3．％，．％；．Ogcn-．..gc 地的灌溉用水任务，河道内淤积严重。清淤工程范嗣为坝址至潇为1．85g／cm；干密度为1．18g／cm’1．62g／cm’，平均值为1．41 河人汾口，总长3．5km，最高蓄水位764．4m。该河段内河谷宽..ca；饱和快剪凝聚力为7．9kPa一18．0kPa，平均值为14．3kPa；内 30n60m，0m左右，3。摩擦角为2．。2．。平均值为2．。黏粒为3896平均 0I4主河道宽3河流流向为$3W。清淤工3575，57；．％一．％，程拟将二坝拦河闸前蓄水区及上游主河道拓宽至150m以上，为5．9％。并延伸至潇河口。清淤河段的两岸堤防进行加高培厚，培厚堤顶第③层岩性主要为低液限粉土，局部夹低液限黏土、含砂低

宽8m；清淤区域两侧填筑土围埝，嗣埝与河道堤防之间利用清液限粉(黏)土及级配不良砂层透镜体，呈浅黄色，厚0．6m一4．5 淤淤泥回填，I342．％，64％；

表面覆土并恢复植被。n。低液限粉土层天然含水率为2．％一84平均值为2．..汾河二坝地貌单元属汾河洪冲积平原区，分布于晋中盆地天然密度为19／m~．2scn平均值为19／m； ．3gc320／I，．8gc干密度为..中南部，地势平坦、地形沿汾河南北东向西南微倾。出露地．3gc。16／m，平均值为15／I 开阔，15／m．1gc．7gcn3；饱和快剪凝聚力为..表地层在汾河河道内为新近淤积物，岩性主要为低液限粉土、低6．5kPa一8．3kPa，平均值为7．4kPa；内摩擦角为25．0。27．5。，平均 液限黏土，局部夹砂层透镜体，厚度1．5nl～6．5m，分布于汾河河值为26．3。，黏粒为2．2％一10．5％，平均为7．1％。道内。汾河两岸为第四系全新统洪冲积，岩性主要为低液限粉第④层岩性主要为级配不良砂层，夹有低液限黏土和含砂

土、低液限黏土、级配不良砂及粉土质砂层。汾河二坝河道清淤低液限粉土层透镜体，呈褐黑色，稍密，稍湿，局部含大量白云 段主要由汾河河道和两岸河流阶地组成，母厚28I39I土层顶面高程在7851 111725m。砂层天 河流弯曲凸岸河道宽，．n一1．n，5．..～6．10 00m． ．．370m，凹岸由于河流冲刷作用，大多紧靠现有防洪堤。然含水率为18．1％-23．7％，平均值为21．3％；天然密度为154 m，～..2．O0g／cm，平均值为..1．90g／cm’；干密度为..1．28s／c一1．69g／cm，2地层岩性及物理力学性质指标平均值为1．7 n；00ka1．..P，5i，饱和快剪凝聚力为1．P～83ka平均 地表上部地层为新近淤积物，按岩性分为第②层和第③层；值为14．2kPa；内摩擦角为25．5。28．5。，平均值为27．0。。

下部为第四系全新统洪冲积物，在勘探深度20in范围内按岩性第⑤层岩性主要为低液限黏土，呈浅黄色，最大揭露厚..1 11．1

TheApplicationofPLCControlintheChemicalWaterTreatmentSystem ofPowerPlant XU Yang ABSTRACT：Accrnoteprncpeadpoesfwohmiatrspyssenacranpwerpla，hi odigthiilnrcslofceclwaeuplytmietiontts paperreconstructsanautomaticcontrolsystem andintroducesthecomponentsand

ofchemicalwaterbasedonPLCcontrol，prniefhiotoytmadilmettofhucinsohiotoytm．

谈电气控制与PLC应用技术论文 篇5

关键词：PLC;电气控制;电气技术;电气设备

1PLC在电气控制应用的优点

1.1体积小、重量轻

超小型的PLC其底部尺寸小于100mm，重量小于150g，由于PLC体积小的特点，发热量低功耗仅为数瓦(W)。

1.2实用性更强

PLC除了具备基本的逻辑处理功能，还具有一定的数据运算能力，适用于各种规模的电气控制场合。PLC除了能够应用于模拟电气控制系统外，还可应用到电气数字控制系统，兼容性更高。随着对PLC的研发和应用，其功能也要越来越丰富，能够实现温度、位置控制，以及对CNC多个领域进行控制。

1.3抗干扰能力强

plc控制系统应用举例 篇6

1机械电气控制概述

计算机网络技术的发展一定程度上促进了工业化时代的进步，计算机的广泛应用使与之相关联的工业化技术也开始被人们熟知，为工业生产提供了便利。自动化技术的发展早在20世纪90年代开始有了转折点，与计算机技术的完美搭配，这项技术变得不再死气沉沉,所以PLC技术也随之兴起，众多的行业都开始应用这项技术，比如汽车制造行业、仪表行业等。随着多行业的使用，PLC技术的生产体系也逐渐地完善，并与其他技术结合起来运用于工业化的集体生产，技术不断被创新，体系不断被完善。

2PLC技术概述

2.1PLC组成

PLC是一种由存储器、CPU、I/O(输入/输出部件)、编程器和电源构成的一种“可编程序控制器”。其中CPU为主要部分，是核心部件，有多种功能，比如接收输入装置的`状态或数据、接收并存储从编程器输入的用户程序和数据，还能诊断电源相关问题和检测计算机内部的工作状态、语法错误和执行相关指令等。存储器是存放用户通过计算机输入的用户数据，包括工作程序数据，子程序数据，用户不能直接存取，只能通过pc端输入，然后保存。外部设备链接是I/O(输入/输出部件)，比如CPU和现场I/O装置，获得命令执行相应指令。电源有外部电源和内部电源，失去外部电源之后可通过内部电源继续工作，编程器是在开发应用、监测运行等功能运行时的一种辅助性工具，检测PLC内部状态和参数之后，为用户提供使用相应程序的功能。与此同时，还能与CPU联合使用，达到与PLC的人机对话，充分智能化。

2.2PLC的控制技术

PLC在电梯系统的应用 篇7

关键词：PLC,电梯

1 引言

电梯是现代高层和多层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、工矿企业等各方面需要使用的重要而数量繁多的垂直交通运输设备。由于电梯是危险性较大的设备, 因此电梯的安全稳定性犹为重要。本文介绍PLC在电梯控制系统中的应用提高了电梯安全稳定性能。

2 电梯控制系统

电梯控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制屏、平层装置、选层器等组成。它的作用是对电梯的运行实行操纵和控制。

操纵装置包括轿箱内的按钮操作箱或手柄开关箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱。

控制屏安装在机房内, 由各类电气控制元件组成, 是电梯实行电气控制的集中组件。

位置显示是指轿内和层站的指层灯。层站上一般能显示电梯运行方向或轿厢所在的层站。

选层器能起到指示和反馈轿厢的位置、决定运行方向、发出加减速信号灯作用。

3 电梯的控制过程

(1) 有司机操作。在有电梯运行方向的情况下, 司机按下轿内操纵箱上已亮的方向按钮, 即可使电梯自动进入关门控制状态。在电梯门尚未完全闭合之前, 如发现有乘客进入电梯轿厢, 司机只要按轿厢内操纵箱上的开关按钮即可重新开启。

(2) 无司机操作。电梯到某层站后一定时间 (时间事先设定) , 则自动关门, 如果该层有乘客需要用梯, 只需按层站按钮即可开启电梯门, 无司机操作状态, 当无指令无召唤时, 轿厢应当“闭门侯客”。

(3) 检修状态下操作。检修状态下电梯的开关门动作和操作程序不同于正常时动作程序, 最大的区别在于电梯门的开和关均是点动断续的。

4 PLC用于电梯控制系统中的优点

(1) 可靠性高、稳定性好。一般PLC允许输入信号值比通常的电气大得多。它与外部电路均经过光电隔离, 具有很强的抗干扰能力。如一般的PLC能承受峰值1 000V, 脉宽1μs的矩形脉冲的尖峰干扰。有多种保护功能, 一旦故障, 电梯能迅速停止。

(2) 维护检修方便。PLC具有完善的监视诊断功能, 有醒目的内在工作状态、通讯状态、I/O状态和异常状态等显示。电梯的各个控制环节可以用故障代码表示, 这样可以大大降低故障的修复时间, 有的PLC采用智能型I/O模块后, 还可以把外部故障判断和检测功能从CPU中分开, 从而提高了外部故障检测功能。

5 PLC控制电梯的方法

将电梯中发出的指令信号诸如基站的电源钥匙、轿内选层指令、层站召唤、各类安全开关、位置信号等都作为PLC的输入, 而将其他的执行元件如接触器、继电器、轿内和层站指示灯、通讯设施等作为PLC的输出。下图是一种系统I/O配置框图。根据电梯的操纵控制方式, 确定程序的编程原则。程序设计可以按照继电器逻辑控制电路的特点来完成, 也可以完全脱离继电器控制线路重新按电梯的控制功能进行分段设计。前者程序设计简单, 有现成的控制线路做依据, 易掌握;后者可以使相同功能的程序集中在一起, 程序占有量少。

6 PLC控制程序设计

以一台三层三站杂物电梯的PLC控制程序为实例, 通过该例分析可以对PLC控制电梯有一个初步概念。

电梯控制程序中有顺向截梯功能。电梯的动作要求为:当电梯停于1或2层时, 按下3层召唤按钮, 电梯升至3层停车。电梯在1层, 2层和3层都有召唤信号, 则电梯升至2层停站 (挺2s后) 再升至3层站。反之亦然。电梯在上升和下降过程中, 任何反方向召唤无效。

上图是电梯PLC控制系统图。

7 结束语

实践证明, 在电梯系统中应用PLC, 经过完善的软件设计, 提高了电梯运行的安全性。通过合理的电气元件选型可以改造老式电梯。

参考文献

[1]史信芳、陈英、毛宗源.电梯技术[M].电子工业出版社, 1989.

[2]刘连昆、樊运华、冯国庆.电梯实用技术手册[M].中国纺织出版社, 1995.

plc控制系统应用举例 篇8

摘要：本文通过PLC对煤矿控制系统的设计，探讨了PLC在煤矿控制系统中的应用，其中包括PLC系统硬件的配置以及图形监控界面设计，并给出控制界面图，对PLC在控制系统中的应用具有一定的实践指导意义。

关键词：PLC 煤矿 界面 控制

1、前言

PLC因为具有结构紧凑，扩展性好，价格低，指令强大等优点，在开关量控制系统中具有很强的优势，所以它在工业生产中得到了越来越广泛的应用。但PLC的缺点在于自身不具备显示功能，所以将工控现场的PLC与计算机结合起来应用是最为常见的办法。由其在计算机当中应用WinCC软件，利用WinCC强大的接口功能和人机界面，用低廉的价格使用丰富的应用软件从而实现管控一体化，以然成为集中监控领域的主流发展趋势。所以，在本文中从站PLC与主站WinCC的通讯是系统实现的关键技术环节。

2、PLC系统硬件配置

硬件配置是应用STEP 7进行PLC开发的一个重要的方法。STEP 7平台的硬件配置方法就是通过软件模拟所需的PLC硬件系统，将PLC的处理器、供电电源、输入输出信号模块和其它功能模块等硬件资源配置于相应的系统中，在模拟的过程中对PLC硬件参数进行设置和调整。当设计人员需要对模块的参数或地址进行修改、将其它的外围设备设连接到系统主站、设置系统的通讯参数时都可以通过硬件配置进行模拟。而网络控制系统的一大特点是通过采用现场总线技，将控制模块放或其它分布式设备从站连接到系统主站，主站与从站，从站与从站之间通过总线进行数据传输。在本项目中控制系统从站采用西门子的ET 200M IM 153作为DP系统主站到下位机S7 300 PLC 从站的CPU 313—2DP集成DP接口，将ET 200M作为DP从站挂到PROFIBUS—DP总线上，配过程中要正确设置从站地址和添加信号处理模块。

3、WinCC图形监控界面设计

首先对图形监控界面进行设计，WinCC提供了很多种图形对象应用于监控界面的设计，基本图形对象有可以记录标签，报警信息和曲线以用于显示的应用程序窗口、OLE控件控件，滚动条控件，按钮控件，单选按钮控件等，图形库具有多种特殊图形对象，如马达点击，生产流水线、漏斗，阀门等。上位机通过WinCC可以对设备和工艺流程的任何事件进行动态描述，其实现方法包括：PLC输入输出点直接与标签控件链接，生成动态对话框，事件触发连接、通过C语言编程方法连接等，通过这些方法可以设计出适合采矿集中监控系统的监控界面。

直接与设备标签链接的方式最为简单，这种方式使被测控对象的属性与所选标签变量的值始终保持统一，如将一个对象的输入/输出值与标签变量直接链接，那么在WinCC启动运行以后会立刻在输入/输出域中将显示设备变量的当前值，而在该输入/输出域中的设备变量值也会被送给标签变量。动态对话框可以根据数据处理表达式的值来改变被控设备的属性，动态对话框提供了模拟量类型、位类型、布尔类型、直接赋值四种类型的控制方式，模拟量类型将某模拟量值划分为多个区间，然后定义表达式的值在某个范围内对象的取值[2]。位类型使用户根据一个数据指定位的状态来控制设备的属性或动作，如用一个十六位二进制数据中的四位控制场内四台电机的启动/停止操作，如果其中某一位为“1”，则指定的电机启动运转，反之为“0”的话则停止运转；布尔类型用于备开关量的控制，因为布尔表达式只有“0”或“1”两种取值，所以可以在命令按钮的启停控制操作中应用；直接赋值是将表达式的值直接发送给控制设备，或从设备直接读取运行数据。C语言编程主要用于要实现的较为复杂的控制算法和逻辑功能。事件触发操作的链接方法除了可让设备变量的值在运行状态下按要求动态变化外，还可在指定的事件发生时执行的用户要求的操作，如报警、保护等功能。

通过以上所阐述的方法，最终生成一个煤矿集中控制系统的监视界面，监控界面包括系统运行主界面、故障报警显示界面、煤矿设备运行监视、流程说明界面，用户可以通过点击监控界面下方的界面跳转按钮，切换界面。系统主界面用来实时监控煤矿各设备的当前运行情况；故障报警界面用来显示当前报警情况和记录存储报警时间与事件；设备运行监视界面用来记录指定时间段内各设备的运行状况；流程说明和帮助界面用来对初级操作员熟悉系统时使用。

背景画面右上角为控制方式显示框，与PLC柜上的控制方式转换开关状态一致，分别显示“集控自动”、“集控单机”及“就地控制”。背景画面中“起动过程”指示灯变为黄色，表示起动过程已经开始；“停止00000000000000过程”指示灯变为蓝色，表示现场设备正在停车；“运行”指示灯变为绿色，表示现场设备正常运行；“故障”指示灯闪烁红色，表示出现故障。在集控自动方式下，可以通过操作背景画面中的“起动”和“停止”按钮来控制现场设备起停[52]。

起车前必须先按“信号”按钮报警，按下“信号”按钮后，所有就地控制箱中的蜂鸣器响。当故障出现时，需按桌面上“故障复位”按钮，才能解除故障灯闪烁，重新开车。在集控单机方式下，可以通过操作主运行画面中各设备旁的按钮来实现单机起停。按下单机按钮后，按钮颜色由灰色变为绿色，表示控制信号已发出，现场设备起动；再次按单机按钮，按钮颜色由绿色变为灰色，表示停车信号发出，现场设备停车。

4、结论

本章对基于PLC采矿集中控制系统的PLC硬件配置进行了描述，对采用以太网控制的PLC集中监控系统的WinCC开发过程进行了详细的阐述，并给出了最终监控界面和操作过程。

参考文献：

[1] 赵先新，曹学军.SIEMENS S7 系统工业通讯网络[J].电气传动自动化，2002，24（2）：52～54.

plc控制系统应用举例 篇9

第1章 绪论

三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，三相异步电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。

在生产过程，科学研究和其他产业领域中，电气控制技术应用十分广泛。在机械设备的控制中，电气控制也比其他的控制方法使用的更为普遍。

本系统的控制是采用PLC的编程语言——梯形语言，梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。可编程控制器使一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制，定时、计数和算术等操作的指令，并采用数字式、模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。

可编程序控制器（PLC, Programmable Logic Controller）是采用微电脑技术制造的自动控制设备。他以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。

随着PLC技术的发展，其功能越来越多，集成度越来越高，网络功能越来越强，PLC与上位PC机联网形成的PLC及其网络技术广泛地应用到工业自动化控制之中，PLC集三电与一体，具有良好的控制精度和高可靠性，使得PLC成为现代工业自动化的支柱。PLC的生产厂家和型号、种类繁多，不同型号自成体系有不同的程序语言和使用方法，本文拟就用日本立石公司生产的OMRON C20p型PLC，设计几个PLC在相异步电机控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点，可作为高校学生学习PLC的控制技术的参考，也可作为工业电机的自动控制电路。

PLC在三相异步电机控制中的应用

第2章 设备规范及简要特性

2.1 概况

三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机锅炉参数和主要技术数据。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

随着PLC成本的降低和应用日益广泛，三相异步电动机的常规控制应用PLC技术越来越成为现实。三相异步电动机根据工作要求不同，主要进行降压启动、正反转、自动循环、制动、变速等不同控制，该设计要求把对电动机的上述控制采用PLC控制来实现，使系统的性能更完善，PLC是用来取代传统的继电器控制的，与之相比，PLC在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便、而且体积小、功耗低、使用维护方便。作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

2.2 PLC简述

2.2.1 PLC的基本概念

可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。PLC自1966年出现，美国，日本，德国的可编程控制器质量优良，功能强大。

2.2.2 PLC的基本结构

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PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

1.电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

2.中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。3.存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。4.输入输出接口电路

(1)现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

(2)现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

5.功能模块

如计数、定位等功能模块

6.通信模块 如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等 2.2.3 PLC机型的选择 1.PLC的容量应为多大？ 2.选择什么公司的PLC及外设？

目前各个厂家生产的PLC其品种、规格及功能都各不相同。由于本设计的需要我选择了日本松下电工公司的FP系列PLC，即FP0,FP0是超小型PLC、之所以选择这款PLC，是因为其产品有以下三个特点：

(1)丰富的指令系统，有将近200条指令。(2)有强大通信功能。

PLC在三相异步电机控制中的应用

(3)CPU处理速度快。

2.3 三相异步电机的结构简述

2.3.1 定子（静止部分）1.定子铁心

作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。

构造:定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。

定子铁心槽型有以下几种：

半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。

半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。

开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。2.定子绕组

作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。

构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。

定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。

(1)对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。(2)相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。(3)匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。电动机接线盒内的接线：

电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。

3.机座

作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。

2.3.2 转子（旋转部分）1.三相异步电动机的转子铁心：

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作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。

构造：所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。

2.三相异步电动机的转子绕组

作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。

构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。

鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。鼠笼转子分为：阻抗型转子、单鼠笼型转子、双鼠笼型转子、深槽式转子几种，起动转矩等特性各有不同。

绕线式转子: 绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。

特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。

2.3.3三相异步电动机的其它附件 1.端盖：支撑作用。

2.轴承：连接转动部分与不动部分。3.轴承端盖：保护轴承。4.风扇：冷却电动机。

PLC在三相异步电机控制中的应用

第3章 PLC在电机控制中的应用

3.1 控制方面

1.控制方案设计。根据电动机在实际工作时的常见控制要求，设计出2—3套控制方案。

2.硬件设计。对控制系统所需标准件进行选型和非标件设计。3.控制程序设计。

（1）三相异步电机的正反转控制

要求当按下正转按钮，电机连续正转，此时反转按钮不起作用（互锁），按下停止 按钮电机断开电源，按下反转按钮电机连续反转，正转不起作用。图3.1所示为三相异步电机的正反转控制原理图及指令、梯形图。

图3.1 三相异步电机的正反转控制原理图及指令、梯形图

（2）三相异步电机Y—△启动

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要求起动时电机接成Y型，经过一段时间自动转化为△形运行，要求Y形断开后△形才能启动，防止Y形未断△形启动造成电源短路。图3.2所示是三相异步电机Y—△启动控制原理图及指令、梯形图。

图3.2 三相异步电机Y—△启动控制原理图及指令、梯形图

（3）三相异步电机时间控制

要求第1台电动机M1启动5s后，第2台电动机M2自动启动，只有当第2台M2停止后，经过5s延时，M1自动停止。图3.3所示是三相异步电机时间控制原理图及指令、梯形图。

PLC在三相异步电机控制中的应用

图3.3 三相异步电机时间控制原理图及指令、梯形图

（4）程序的写入与运行

将PLC联上编程器并接通电源后，PLC电源指示灯亮，将编程器开关打到“PROGRAM”位置，这时PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD！这时依次按Clr键和Montr键，直至屏幕显示地址号0000，这时即可输入程序。

在输入程序前，需清除存储器中内容，依次按Clr、Play/Set，Not，Rec/Reset和Montr键，即将全部程序清除。按照以上3种控制的梯形图或程序指令将3种控制程序写入PLC，当上述3部分程序输入到PLC机中后，用上下方向键读出所写程序，如程序有错，可用插入指令和删除指令修改程序。

程序输入正确后，分别按图3.1连接PLC外部接线及主回路线路实现电机正反转控制，按图3.2连接线路实现电机Y—△启动，按图3.3连接线路实现电机的时间控制。此 河北化工医药职业技术学院毕业论文

设计可以一次性把3种控制电路的序全部输入，同时控制3种电路，运行时，按下SBF，SBR电机正反转启动，按下SB1，SB2控制电机Y—△启动，按下SB3，SB4电机顺序启动，互不干扰，事半功倍，实现了一台PLC同时控制多种电路形式。

3.2 技术指标

1.标准件的选型符合国标

（1）编程简单，可在现场修改和调试程序。（2）维护方便，采用插入式模块结构。（3）可靠性高于继电器控制系统。（4）体积小于继电器控制柜。

（5）能与管理中心计算机系统进行通信。（6）成本可与继电器控制系统相竞争。（7）输入量是115V交流电压。

（8）输入量为115V交流电压，输出电流在2A以上，能直接驱动电磁阀。（9）系统扩展时，原系统只需做很小的改动。（10）用户程序存储器容量至少4KB。2.程序调试正确

设计工作完毕后，要进行样机或产品的电气控制柜安装施工，按照电气接线图完成电气控制柜的安装及外部接线。外部电气接线图所示，连接配电盘底板和控制面板的导线，采用蛇形塑料软管或包塑金属软管保护，控制柜与电源、电机间多用电缆线连接。

完成电气控制柜的安装及接线后，经检查无误且连接可靠，进行通电实验。首先在空载状态下（不接电动机等负荷），通过操作相应开关，给出开关信号，实验控制回路各电器动作的正确性及状态指示信号的显示。经过调试，各电器元件均按照原理要求动作准确无误后，方可进行负载实验。第二步的负载实验通过后，编写相应的报告、原理、使用操作说明文件。

PLC在三相异步电机控制中的应用

第4章 三相异步电动机的故障分析和处理

绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。

1、绕组接地:指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。故障现象

机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。产生原因

绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组端部碰端盖机座；定、转子磨擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压(如雷击)使绝缘击穿。

检查方法

(1)观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。

(2)万用表检查法。用万用表低阻档检查,读数很小,则为接地。

(3)兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。

(4)试灯法。如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。

(5)电流穿烧法。用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟；大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。

(6)分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害,烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相绕组分成两半,依此类推,最后找出接地点。

处理方法

(1)绕组受潮引起接地的应先进行烘干,当冷却到60——70℃左右时,浇上绝缘漆后再烘干。

(2)绕组端部绝缘损坏时,在接地处重新进行绝缘处理,涂漆,再烘干。

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(3)绕组接地点在槽内时,应重绕绕组或更换部分绕组元件。最后应用不同的兆欧表进行测量,满足技术要求即可。

2、绕组短路

由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。

故障现象

离子的磁场分布不均,三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧,严重时电动机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。

产生原因

电动机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏；绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿；端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏；端部连接线绝缘损坏；过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏；金属异物落入电动机内部和油污过多。

检查方法

(1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。

(2)探温检查法。空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。

(3)通电实验法。用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。(4)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。

(5)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。

(6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。

(7)电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读数小的一组有短路故障。

(8)电流法。电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。

3、绕组断路

由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组 11

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发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。故障现象

电动机不能启动,三相电流不平衡,有异常噪声或振动大,温升超过允许值或冒烟。产生原因

(1)在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。

(2)绕组各元件、极(相)组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长期运行过热脱焊。(3)受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。

(4)匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。检查方法

(1)观察法。断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。(2)万用表法。利用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根依次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点；“△”型接法的短开连接后,分别测每组绕组,无穷大的则为断路点。(3)试灯法。方法同前,等不亮的一相为断路。

(4)兆欧表法。阻值趋向无穷大(即不为零值)的一相为断路点。

(5)电流表法。电机在运行时,用电流表测三相电流,若三相电流不平衡、又无短路现象,则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。

(6)电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,说明该相绕组有部分断路故障；

(7)电流平衡法。对于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的交流电,如果三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路；对于“△”型接法的,先将定子绕组的一个接点拆开,再逐相通入低压大电流,其中电流小的一相为断路。

(8)断笼侦察器检查法。检查时,如果转子断笼,则毫伏表的读数应减小。

4、绕组接错

绕组接错造成不完整的旋转磁场,致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状,严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况:某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错；极(相)组接反；某相绕组接反； 多路并联绕组支路接错；“△”、“Y”接法错误。

故障现象

电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大,温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。

产生原因

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误将“△”型接成“Y”型；维修保养时三相绕组有一相首尾接反；减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误；新电机在下线时,绕组连接错误；旧电机出头判断不对。

检修方法

(1)滚珠法。如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动,说明正确,否则绕组有接错现象。

(2)指南针法。如果绕组没有接错,则在一相绕组中,指南针经过相邻的极(相)组时,所指的极性应相反,在三相绕组中相邻的不同相的极(相)组也相反；如极性方向不变时,说明有一极(相)组反接；若指向不定,则相组内有反接的线圈。

(3)万用表电压法。按接线图,如果两次测量电压表均无指示,或一次有读数、一次没有读数,说明绕组有接反处。

(4)常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。处理方法

(1)一个线圈或线圈组接反,则空载电流有较大的不平衡,应进厂返修。(2)引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。

(3)减压启动接错的应对照接线图或原理图,认真校对重新接线。(4)新电机下线或重接新绕组后接线错误的,应送厂返修。

(5)定子绕组一相接反时,接反的一相电流特别大,可根据这个特点查找故障并进行维修。

(6)把“Y”型接成“△”型或匝数不够,则空载电流大,应及时更正。

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第5章 PLC在三相异步电机控制调试方案

目的：通过调试，使三相异步电机的各项功能满足设计要求。范围：PLC的写入与运行

1、方法：

（1）硬件调试: 接通电源，检查可编程序控制器能否正常工作，接头是否接触良好。

（2）软件调试: 按要求输入梯形图，检查后编译通过，在线工作后把程序写入可编程序控制器的程序存储区。

（3）运行调试 : 在硬件调试和软件调试正确的基础上，使PLC进入运行状态，观察运行情况，看是否能够实现正反转、快速、中速、慢速、单步、定步控制。

根据以上调试情况，此电机控制系统设计符合控制要求。

通过调试找出问题的所在，相应的修改程序。在编程过程中难免会有不足之处，因此通过调试，再修改程序可以更好实现相应的功能。

2、步骤：

（1）接通电源，检查可编程序控制器能否正常工作，接头是否接触良好。（2）按要求输入梯形图，检查后编译通过，在线工作后吧程序写入可编程序控制器的程序存储区。

（3）在硬件调试和软件调试正确的基础上，使PLC进入运行状态，观察运行情况，看是否能够实现正反转、Y—△启动、时间控制。

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结束语

经过老师耐心细致的指导，经过近一个月的努力，本次毕业设计课题PLC在三相异步电动机控制中的应用告一段落。

随着PLC成本的降低和应用日益广泛，三相异步电动机的常规控制应用PLC技术越来越成为现实。三相异步电动机根据工作要求不同，主要进行降压启动、正反转、自动循环、制动、变速等不同控制，该设计要求把对电动机的上述控制采用PLC控制来实现，使系统的性能更完善，PLC是用来取代传统的继电器控制的，与之相比，PLC在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便、而且体积小、功耗低、使用维护方便。

通过本课题，一方面我在查阅资料的基础上，了解PLC控制的一些基本技术，掌握其控制系统的分析方法与实现方法,能对PLC进行系统学习与掌握；另一方面，在设计步进电机控制系统的硬件电路，控制程序和相应的梯形图时，应充分运用说学知识，善于思考，琢磨，分析。

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致谢

弹指一挥间，大学三年已经接近了尾声。当自己怀着忐忑不安的心情完成这篇毕业论文的时候，自己也从当年一个懵懂孩子变成了一个成熟青年，回想自己的十几年的求学生涯，虽然只是一个专科毕业，但也实属不容易。

在本次论文设计过程中，老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计。在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！

最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。书到用时方恨少，在这篇论文的写作过程中，我深感自己的水平还非常的欠缺。生命不息，学习不止，人生就是一个不断学习和完善的过程，敢问路在何方？路在脚下！

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