全自动洗衣机PLC控制LC控制

全自动洗衣机PLC控制LC控制（共11篇）

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇1

[日期：2007-06-06]

来源：中华电力网 作者：佚名

目录

摘要 ………………………………………………………………………………2 第1章PLC控制系统设计 ………………………………………………………3 1.1 PLC控制系统设计的基本原则 ……………………………………………3 1.2 PLC I/O模块的选择步骤与原则 …………………………………………3 第2章 全自动洗衣机PLC控制 …………………………………………………6 2.1 课题内容 ……………………………………………………………………6 2.2 控制要求 ……………………………………………………………………7 2.3 点号表 ………………………………………………………………………8 2.4 梯形图 ………………………………………………………………………9 2.5梯形图程序调试 ………………………………………………………………13 第3章 课程设计总结 …………………………………………………………17 参考文献 ……………………………………………………………………18

摘要

PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出

信息变换实现控制。

PLC基于电子计算机，但并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换，多只考虑信息本身，信息的入出，只要人机界面好就可以了。而PLC则还要考虑信息入出的可靠性、实时性，以及信息的使用等问题。特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，抗干扰等问题。

入出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。

入出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。PLC程序既有生产厂家的系统程序(不可更改)，又有用户自行开发的应用（用户）程序。系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。什么样的控制

要求，就应有什么样的用户程序。

可靠物理实现主要靠输人（INPUT）及输出（OUTPUT）电路。PLC的I/O电路，都是专门设计的。输入电路要对输入信号进行滤波，以去掉高频干扰。而且与内部计算机电路在电上是隔离的，靠光耦元件建立联系。输出电路内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出继电器建立联系。输出电路还要进行功率放大，以足以带动一般的工业控制元器件，如电磁阀、接触器等等。I/O电路是很多的，每一输入点或输出点都要有一个I或O电路。PLC有多I/O用点，一般也就有多少个I/O用电路。但由于它们都是由高度集成化的电路组成的，所以，所占体积并不大。输入电路时刻监视着输入状况，并将其暂存于输入暂存器中。每一输入点都有一个对应的存储其

信息的暂存器。

输出电路要把输出锁存器的信息传送给输出点。输出锁存器与输出点也是一一对应的这里的输入暂存器及输出锁存器实际就是PLC处理器I/O口的寄存器。它们与计算机内存交换信息通过计算机总线，并主要由运行系统程序实现。把输人暂存器的信息读到PLC的内存中，称输入刷新。PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映射区。这个区的每一对应位（bit）称之为输入继电器，或称软接点。这些位置成1，表示接点通，置成0为接点断。由于它的状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入状态。

第1章 PLC控制系统设计 1.1 PLC控制系统设计的基本原则

任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：

1.最大限度地满足被控对象的控制要求

充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。

2.保证PLC控制系统安全可靠

保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。3.力求简单、经济、使用及维修方便

一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求

自动化和高指标。

4.适应发展的需要

由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。

1.2 PLC I/O模块的选择步骤与原则

一般I／O模块的价格占PLC价格的一半以上。PLC的I／O模块有开关量I／O模块、模拟量I／O模块及各种特殊功能模块等。不同的I／O模块，其电路及功能也不同，直接影响PLC的应用范围和价格，应当根据实际需要加以选择。

1.2.1 开关量I／O模块的选择

1、开关量输入模块的选择

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一般5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块最远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较

高的模块。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，如图6-2所示。

图6-2开关量输入模块的接线方式 a)汇点式输入 b)分组式输入

汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

3）注意同时接通的输入点数量

对于选用高密度的输入模块(如32点、48点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输

入点数的60％。

4）输入门槛电平

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。

2、开关量输出模块的选择

开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输出方式

开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。

继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于

不频繁通断的场合。对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

2）输出接线方式

开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式，如图6-3所示。

图6-3 开关量输出模块的接线方式 a)分组式输出 b)分隔式输出

分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。3）驱动能力

开关量输出模块的输出电流(驱动能力)必须大于PLC外接输出设备的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法

直接驱动，可增加中间放大环节。

4）注意同时接通的输出点数量

选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。

5)输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关

开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。

1.2.2模拟量I／O模块的选择

模拟量I／O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A／D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；模拟量输出(D／A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。典型模拟量I／O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根据实际需要选用，同时还应

考虑其分辨率和转换精度等因素。一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如RTD、热电偶等

信号）。

1.2.3、特殊功能模块的选择

目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I／O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I／O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。

第二章 全自动洗衣机PLC控制

2.1 图控制程序的编制，并画出硬件接线图

2.1.1设计硬件连接线路图 2.1.2设计功能顺序图

2.2 控制要求

1、按下启动按扭及水位选择开关，2、注水直到高（中、低）水位，关水3、2秒后开始洗涤

4、洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒

5、如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒

6、开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍

7、清洗完成，报警3秒并自动停机

8、若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）输入点： 输出点：

启动 10001 低水位检测 10009 启动洗衣机 00001 停止 10002 手动排水 10010 进水阀 00002 高水位 10003 手动脱水 10011 正转 00003 中水位 10004 反转 00004 低水位 10005 排水 00005 排空检测 10006 脱水 00006 高水位检测 10007 报警 00007

中水位检测 10008

2.3点号表

x1 启动信号 y1 启动指令 x2 停止信号 y2 进水阀控制 x3 高水位 y3 正转及脱水 x4 中水位 y4 反转 x5 低水位 y5 排水 x6 排空检测 y6 报警

x7 高水位检测 x10 中水位检测 x11 低水位检测 x12 手动排水 x13 手动脱水

2.4梯形图 2.5 梯形图程序调试 按下启动按钮K4，LED1亮；进水LED2亮，2秒后，转盘顺时针旋转动30秒，然后停2秒，转盘逆时针旋转转动30秒，停2秒；如此循环5次后排水，按PB进行排空检测，LED6亮；脱水30秒，LED7亮。清洗完成后报警3秒自动停机，LED8亮。

分析如下

1、初始脉冲M8002使初始状态S0置为1,当按驱动按钮X0.先选择了水位,程序类型后再按X0起动的.2、按X04,选择的是全程序.按X05,选择的是简单程序.本来是以X04为全程序, X04非作为简单程序,但在程序结束的时候,不能令M0置零.所以增加了X

05作为简单程序的选择按钮.3、X01控制高水位,按X01,起动M1,并自锁.X02控制中水位,按X02,起动M2,并自锁.X03控制低水位,按X03,起动M3,并自锁.4、状态转入S0后,对C2,C3清零.并且,由M1+M2+M3与X0作为对S20的转移条件.5、状态转移到S20,驱动Y0(进水).当X2闭合,即M1置1,状态转移S21;当X3闭合,即M2置1,状态转移S31 当X4闭合,即M3置1,状态转移S41

6、状态转移到S21时,T0计时25秒(进水25秒),然后T0置1,状态转移到S22.状态转移到S31时,T1计时15秒(进水15秒),然后T1置1,状态转移到S22.状态转移到S41时,T2计时10秒(进水10秒),然后T2置1,状态转移到S22.7、状态转移到S22,对Y0清除指令,即停止进水.当Y0停止时,即Y0非置1,状态转移到S23.8、状态转移到S23,如果选择的是全程序(按X04),那么对C0清零.如果选择的是简单程序(按X05),那么对C1清零.CO非,C1非置1,状态转移到S24.9、状态转移到S24,起动Y02(电机正转),T3计时3秒.计时完毕状态转移到S25.正转完毕.10、状态转移到S25,起动Y03(电机反转),T4计时2秒.计时完毕后,无论选择的是全程序还是简单程序(无论按X04还是X05)状态都转移到S26.11、状态转移到S26,T5计时1秒,然后T5置1.如果选择的是全程序(按X04),那么C0计数,当计数不够200次时,状态转移到S24.计数满200

次时,状态转移到S27.如果选择的是简单程序(按X05),那么C1计数,当计数不够100次时,状态转移到S24.计数满100

次时,状态转移到S27.12、状态转移到S27,起动Y01(排水).T7计时20秒,然后T7置1,状态转移到S28.13、状态转移到S28,起动Y04(脱水),T8计时10秒.如果选择的是全程序(按X04),那么C2计数,当计数不够3次时,状态转移到S20.计数满3次时,状态转移到S0.如果选择的是简单程序(按X05),那么C3计数,当计数不够2次时,状态转移到S20.计数满2次时,状态转移到S0.步进阶梯结束.程序结束.第3章 课程设计总结

随着毕业日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综

合素质。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇2

可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置,它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有可靠性高、灵活通用、易于编程和使用方便等特点,近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首[1]。本文针对洗衣机实际控制要求,采用三菱FX2N系列PLC,利用顺序控制步进指令编程法对洗衣机标准洗模式编程,针对此类复杂顺控程序,步进编程法可以大大提高工作效率,另外这种方法也为调试、试运行带来许多方便[2]。

二、洗衣机标准洗控制要求

本文主要以标准洗模式进行阐述,过程包括进水、洗涤、漂洗、脱水四个步骤,控制要求如下:

(一)进水

接通电源,按下启动按钮,进水阀门开启,待水量达到设定的高水位,关进水阀门。

(二)洗涤

正转洗涤25s—停机3s—反转洗涤25s—停3s,反复10次。

开排水阀门,当水量到达低水位时,暂停5s后开始脱水。

继续开着排水阀门,脱水1min。

(三)漂洗

关排水阀门,开进水阀门,待水量达到设定的高水位,关进水阀门,暂停5s。

正转洗3s—停机1s—反洗3s—停机ls,反复10次。

开排水阀门。

(四)脱水

继续开着排水阀门,当水量至低水位时,关排水阀门,脱水1min。

(五)循环

再循环一遍漂洗和脱水的动作,洗完报警,报警5s后自动停机。

三、PLC硬件配置

(一)I/O端口分配

按照洗衣机控制要求,选用目前主流的三菱FX2N-16MR PLC主机,三菱FX2N系列PLC是小型化、高速度、高性能的可编程序控制器,带8点继电器输入、8点继电器输出,根据实际输入、输出的点数需要,且洗衣机对PLC主机要求不高,FX2N-16MR可满足要求。

系统I/O分配表对应如下,输入端:启动X1(SB1),暂停X2(SB2),高水位SQ1(X3),低水位SQ2(X4),停止SB5(X5);输出端:正转Y1(KM1),反转Y2(KM2),进水Y3(KM3),排水Y4(KM4),脱水Y5(KM5),报警Y6(KM6)。

(二)PLC外部接线图

(三)PLC指令图

四、控制过程“暂停”与“停止”键分析

控制过程中,当PLC接收到暂停信号时,所有的输出单元停止工作;当暂停结束时(重新按下启动键),PLC恢复暂停前工作。当PLC接收到停止信号时,PLC所有的输出单元停止工作,并且回到初始状态,再次按下启动键,PLC重新开始工作。

五、仿真与调试

利用实验室的硬件平台和GX Simulator仿真软件对梯形图程序进行仿真和调试。仿真结果表明,全自动洗衣机控制系统工作正常,能完全实现预期的工作要求。

六、结束语

该系统采用PLC为控制核心控制器,PLC通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单。本文采用顺序控制编程方法,其控制系统的硬件电路设计较为容易,软件编程过程中,输入、调试和修改控制程序灵活,给操作带来了极大的方便[3]。

摘要：介绍了以三菱FX2N系列PLC为控制核心的全自动洗衣机设计,详细分析洗衣机控制系统的I/O端口分配、PLC外部接线图、PLC程序设计过程,并对洗衣机控制过程进行模拟监控,实现全自动洗衣机清洗过程。

关键词：全自动洗衣机,FX2N,PLC控制设计

参考文献

[1]孙振强,王晖,孙玉峰.可编程序控制器原理及应用教程[M].清华大学出版社,2008.

[2]刘晓玲,贾磊.PLC控制与组态技术应用[M].电子工业出版社,2011.

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇3

关键词：洗衣机 PLC；控制系统；电磁阀

中图分类号： TU857 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）32-169-2

0 引言

全自动洗衣机的外桶（洗衣桶）和内桶（脱水桶）是固定于同一中心轴的。内桶的四周有很多小孔，使得内、外桶

的水流能够相通。洗衣桶固定安放用来盛水，工作过程

中利用脱水桶的旋转来完成脱水（甩干）工序。高、低水

位开关分别用来检测高、低水位。设计中采用进、排水电磁阀来控制洗衣机的进水和排水。启动洗衣机工作可通过启动按钮来实现。手动排水需要排水按钮来控制。手动停止进水、脱水、排水及报警的实现则需要通过停止按钮来控制。

若通过电控系统打开进水阀（排水阀）则可完成进水（排水）工序。进水时水经进水管流入外桶，而排水时水通过外桶排到机外。洗涤过程中，内桶并不旋转，洗涤电动机通过驱动波盘正、反转控制洗涤过程的正转、反转运行。脱水工序则依靠电控系统控制离合器，用洗涤电机带动脱水桶正转完成。

1 工艺控制要求

先将系统调整到初始状态，接入PLC。选择相应水位→按下启动按钮（洗衣机开始进水）→水位达到预设水位（停止进水）→正转洗涤15S→暂停（3S）→反转洗涤15S→暂停3S→程序进入判断状态→①或者②

①正、反转洗涤未满3次→返回从洗涤正转开始

②若正、反洗涤已达3次→排水过程。当水位逐渐下降到低水位时→脱水并继续排水→脱水10S结束，完成一次从进水到脱水的完整循环过程→循环次数判断→①或者②。

①若未完成3次完整循环→返回从进水开始的全部工序→下一次完整循环；②若完成了3次完整循环→结束报警10S后→全部过程结束→洗衣机自动停止。其控制流程如图1所示。

2 PLC选型

根据控制要求分析可知，该系统有10个输入和10个输出信号。控制系统选用FX2N-32MR，I/O点数均为16点，完全满足控制要求。

3 I/O地址分配及控制接线图

将10个输入信号，10个输出信号按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O端一一对应，外部I/O信号与PLC的I/O端地址编号对应情况，及全自动洗衣机的I/O接线情况如表1所示，接线如图2所示。

4 PLC梯形图程序设计

根据全自动洗衣机的工作特点，利用三菱FX系列PLC为其进行控制梯形图设计如图3所示。

5 调试

将全自动洗衣机程序输入到PLC，不將PLC的输出接到设备上，先进行模拟调试。先根据控制要求在各指定输入端口输入信号，观察输出指示灯的状态。如果输出不符合要求，则应使用手持编程器或计算机联机查找原因，并将故障排除。

三菱FX系列PLC与传统继电器控制相比较在控制方式、控制速度、延时控制等方面具备较大优势，全自动洗衣机的设计中正是利用这些优势，实现了洗衣机的自动化控制。如今，可编程控制器广泛应用于开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、过程控制，数据处理以及通讯与联网，实现大范围、跨地域的管理与控制。可编程控制器已日益成为工业控制装置家族中的重要角色。

参 考 文 献

[1] 自动化网论坛.全自动洗衣机PLC控制[EB/OL].2004.

[2] 孙振强.可编程控制器原理及应用教程[M].清华大学出版社，2009，8.

交通信号灯PLC自动控制 篇4

一、实验目的

1.掌握十字路口交通信号灯的控制原理。2.掌握PLC定时器﹑计数器的使用方法。

二、实验器材

1.PLC可编程序控制器实验台

1台 2.PLC-DEMO001交通信号灯PLC自动控制演示板

1块 3.PC机或编程器

1台 4.编程电缆

1根 5.自锁式连接导线

若干

三、实验要求

1.本装置与交通信号灯控制一致，采用LE模拟信号灯，信号灯分东西﹑南北二组分别有“红”“黄”“绿”三种颜色。其工作状态由PLC程序控制，“启动”、“停止”按钮分别控制信号灯的启动和停止。“白天/黑夜”开关控制信号灯白天黑夜转换。

2.对“红”“黄”“绿”灯控制要求如下：

3.假设东西方向交通比南北方向繁忙一倍，因此东西方向的绿灯通行的时间多一倍。

4.控制时序要求如 所示。

5.按下“启动”按钮开始工作，按下“停止”按钮停止工作，“白天/黑夜”开关按下闭合时为黑夜工作状态，这时只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。6.根据具体情况还可增加控制要求，如紧急控制，某一方向绿灯常亮。

PLC简介

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测，交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥中最重要的组成部分。1.随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京，上海，南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在 高速公路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的 交通状况必然受高速道路和普通道路耦合出交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道，城区与周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题，2.根据交通等工艺控制要求和特点，我们采用了日本三菱公司FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特点，三菱可编程控制器指令丰富，可以接各种输入，输出扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程控制器（PLC）对十字路口交通控制等实现控制。本系统采用PLC是基于以下四个原因：

3.PLC具有很高的可靠性，抗干扰能力。通常的平均无障碍时间都在30万小时以上；

4.系统设计周期短，维护方便，改造容易，功能完善，实用性强； 5.干扰能力强，具有硬件故障的自我检查功能，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；

6.近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，是的实际应用成为可能。2 PLC及PLC简介

7.可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。

8.可编程控制器（PLC）是用来取代控制系统中的继电器的一种设备，它通过检测输入端口，并根据输入端口的状态，按照程序控制输出口，可编程控制器的程序一般要使用一定的软件编写，使用人员通过输入预先编写的程序，使可编程控制器按预定的控制方案执行控制任务。目前大多数城市采用的交通信号灯指挥控制系统，采用电子线路加继电器构成，也有少数采用单片机构成。对信号灯的要求也越来越高，采用电子线路加继电器的控制方式，则需要加入大量的中间继电器，时间继电器，计数器等器件。而且交通控制智能化需要按实际情况而改变参数，如使用继电器控制，则很难实现。如使用单片机控制，则需要引入大量I/O接口电路、硬件设计，而且这两种控制方式的抗干扰能力十分有限。采用可编程控制器对交通信号灯进行管理，技能满足控制要求，又具有高的抗干扰和稳定性。

9.PLC的一般结构 10.可编程控制器的结构分类

11.(1)按硬件的结构类型分类：编程控制器是专门为工业生产环境设计的。为了便于在工业现场安装，便于扩展，方便接线，其结构与普通计算机有很大区别，常见的有箱体式，模块式，及叠装式三种结构。

12.箱体式PLC一般用于规模小，输入输出点数固定，不需要扩展的场合。模块式PLC一般用于规模较大，输入输出点数多，输入输出点数比例灵活的场合。叠装式PLC具有二者的优点。

13.按应用规模及功能分类：为了适应不同工业生产过程的应用要求，PLC能够处理的输入信号数量是不一样的。一般将一路信号称作一个店，将输入输出点数的总和称为机器的点。按照点数的多少，可将PLC分为超小，小，中，打，14.超小型 小型 上

中型

大型

超大型

512—8192点

8192点以15.64点以下 64—128点 128—512点

二、实验内容

程序指令：

三、实验记录

程序测试过程

定时器

在PLC内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用数据寄存器（D）的内容作为设定值。在后一种情况下，一般使用有掉电保护功能的数据寄存器。即使如此，若备用电池电压降低时，定时器或计数器往往会发生误动作。

定时器通道范围如下：

ms定时器T0～T199，共200点，设定值：0.1～ 3276.7秒；ms定时器T200～TT245，共46点，设定值：0.01～327.67秒；ms积算定时器 T245～T249，共4点，设定值：0.001～32.767秒；

ms积算定时器T250～T255，共6点，设定值：0.1～3276.7秒；

定时器指令符号及应用如图

继电器的应用

当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，T200的当前值计数器对10 ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10 * 123ms = 1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。当驱动输入X000断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。

每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位，不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器，编程时，由用户设定累积值

交通灯工作时的程序

1.初始态，南北东西都是红灯，其梯形图如图所示

2.按下启动按钮X0，东西直行绿灯了，南北全是红灯，东西左转弯红灯亮，其梯形图如图所示：

3.当T0时间到9秒时，东西直行绿灯灭，黄灯闪1秒，此时南北仍是红灯，其梯形图如图所示：

4.当T1时间到时，东西左转弯绿灯亮，东西直行红灯亮，南北仍全是红灯，禁止通行，其梯形图如图所示：

5.当T2时间5秒一到，东西左转弯黄灯闪1秒，东西直行红灯亮，南北全是红灯，其梯形图如图所示

6.当T3时间到，南北直行绿灯亮9秒，东西全是红灯。其梯形图如图所示

7.当T4的时间到，南北直行黄灯闪1秒，东西全是红灯，禁止通行。其梯形图如图所示

8.当T11的时间到，南北左转弯的绿灯亮，直行红灯亮，东西全是红灯亮。其梯形图如图所示

9.当T5时间到，南北左转弯的黄灯闪1秒，东西仍全是红灯。其梯形图如图所示

10.当T6时间到，东西直行的绿灯亮，又回到了S1状态，以后依次执行。

系统的调试过程

（1）将PLC与对应输入输出的设备连接起来。

（2）用FXgpwin软件编制图的梯形图程序，将编制无误的程序分别下载到PLC中，并将模式选择开关拨至RUN状态。

（3）调试运行。

按下启动开关，东西方向绿灯亮9ｓ，同时南北方向的红灯亮16ｓ，换行前东西方向的黄灯闪烁1ｓ，然后东西左转弯方向的绿灯亮5ｓ；接着东西左转弯方向的黄灯亮1ｓ，同时东西方向的红灯亮6ｓ，然后南北方向的绿灯亮9ｓ，最后南北方向黄灯亮1ｓ，然后南北左转弯方向绿灯亮5秒，东西方向红灯亮，之后南北左转弯黄灯亮1秒。之后自动开始第二周期的循环显示。

（4）监控运行。

当PLC运行时，可以使用FXgpwin软件中的监视功能监控整个程序的运行过程，以方便调试程序。在FXgpwin软件上，单击 “PLC写入”—“监视”－“监视开始”，可以全画面监控PLC的运行，这时可以观察到定时器的定时值会随着程序的运行而动态变化，通电闭合的触点和线圈会变蓝。借助于FXgpwin软件的监控功能可以检查哪些线圈和触点该通电时没通电，从而为进一步修改程序提供帮助。

四、实验总结

通过交通灯PLC控制系统的设计，掌握了十字路口交通信号灯的控制原理，以及PLC定时器﹑计数器的使用方法，同时学会了PLC系统设计的步骤和方法。

五、实验心得

在近两星期的日子里，经过这次设计我学到很多很多的的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识太理论化了，面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇5

PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器等部分构成，其中电源还包括了掉电保护电源、系统电源、备用电源等部分，CPU作为主要的存储部件，主要具有数学运算、逻辑等功能，在电气设备控制系统运用中发挥出了很好的协调作用。接口电路主要指的是现场设备、外围设备等部分，主要作用是，利用输入电路将输入信号进行电平转化，借助输出电路将输出信号进行电平转化，以此来驱动现场设备，并使其在系统存放、逻辑变量、信号监控等工作中得到广泛运用。PLC在电气设备控制系统运行中具有这些作用：开关量控制：借助限位开关、操作按钮，在检测现场控制信号的基础上，对电气设备的机械运作过程进行科学掌控;计数控制：在PLC系统内设置相应的计时指，在有限的时间内可以保证灵活多变，准确的进行系统设计，常见的计数器主要分为普通可逆性计数器、高速计数器，便于对相应的计数进行科学掌控[5]。进行有效的数据处理，利用移位寄存器来完成数据处理，这其中不仅有加减乘法，还有开方等算法，有效的进行相应的移位、传递等工作。

2.2开关量控制

随着现代技术的更好发展，为发挥出PLC在电气设备控制系统中的`有效运用，进行有效的开关量控制，使得PLC在电气设备控制系统中得到有效渗透，对系统的运行过程、运动控制等过程进行科学严格化的监控，便于全面掌握开关量控制技术。某电力公司在运用PLC的过程中，主要对开关量控制技术提高重视，利用PLC代替原有的电力设备，有效的实现了顺序控制和逻辑控制，同时对接线、操作过程、运行速度等进行自由控制，充分发挥出PLC的技术优势。将开关量控制技术广泛用于电气设备控制系统运行中，便于电气设备故障维修，方便人员操作，有效提升了开关量控制的质量。采用开关量控制方式，有效节约了人力和物力，节省了资源，将开关量控制技术在自动化单台设备控制中得到有效运用，并对多台电气设备进行流水线控制，提升了人员的综合素质和专业化水平。

2.3过程控制

PLC在电气设备过程控制中得到有效运用，对于过程控制和运动控制的整个过程都提高重视，便于实现PLC在电气设备过程控制中的广泛运用。在离散过程、连续过程控制等环节，PLC起到了不可忽视的作用，利用PLC可以对连续变化压力、电流、电压、温度等模拟量提高关注，对于相应的历史数据和当前模拟量，作出有效的对比分析，从而更好的满足了用户的用电需求，依据系统参数信息保障电气设备的安全运行[6]。在PLC系统运行中，及时掌握圆周运动、直线运动、脉冲量等实时控制数据，保障机械运动过程的有效性，提高了系统的控制精度，便于工作人员及时掌握相应的工作信息。下图为变电设备自动化控制流程。

2.4模拟量控制

在电气设备自动化控制系统中，PLC起到了非常重要的作用，在运用控制技术的环节，主要采用的是仪表监控的方式，便于有效提升系统的控制精度，系统在升温和降温的环节，采用自动化控制方式，来对电气设备运行进行集中控制。有效的完成控制系统故障检测和显示，及时了解信号与中间记忆单元件的逻辑关系，一旦电气设备发生故障，这种逻辑关系也随之受到影响，根据这些有效信息，利用故障诊断程序来分析电气设备运行中的故障信息，在系统发出预警消息后，工作人员第一时间赶到现场进行处理，保障了电气设备故障处理的及时性。

2.5信号抗干扰

输入信号在采用PLC后具有很强的抗干扰性，比如借助输入模块来进行有效的抗干扰设计，充分利用输入信号的输入模块滤波来减少外界环境对输入信号质量的影响。保证控制器接地，避免在输入信号与输出信号之间形成信号干扰，同时对于电路信号的感应现象提高关注，对于信号感应带来的影响提高重视，及时借助信号抗干扰技术来提高硬件系统的可靠性，保证抗干扰技术的有效运用。配线抗干扰技术的运用，对于配线之间存在的互感电容，减少其干扰作用，将输入信号和输出信号对电缆的影响进行科学分析，切实保护好电缆，借助中间继电器的信号转换作用，将接地线与电源线及时区别开来，信号线与动力线有效分离，避免相互干扰，最终达到了避免外部配线干扰的目的。

3结束语

明确PLC在电气设备自动控制系统中的设计要点，控制任务评估、PLC型号选择、自动控制系统设计、系统调试等环节，加强开关量控制，过程控制及模拟量控制，加强信号干扰控制。借助输入模块来进行有效的抗干扰设计，利用输入电路将输入信号进行电平转化，借助输出电路将输出信号进行电平转化，以此来驱动现场设备。利用故障诊断程序来分析电气设备运行中的故障信息，将输入信号和输出信号对电缆的影响进行科学分析，减少外界环境对输入信号质量的影响，切实保护好电力设备。

参考文献

[1]杨保香.基于PLC技术的电气控制系统优化设计探讨[J].自动化与仪器仪表，(9)：3-6.

[2]张娜.电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用分析[J].电子技术与软件工程，(6)：180-180.

[3]丁国华.浅谈PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017(21)：22-22.

[4]程劲.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].山东工业技术，(15)：211-211.

[5]王金海，佟闯.PLC技术在电气设备自动化控制中的运用[J].城市建设理论研究(电子版)，2017(3)：29-29.

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇6

关键词：水泥灌浆机 可编程控制器 CP1H 世纪星水泥灌浆机自动控制系统的组成及工作过程

1.1 系统组成根据水泥灌浆机自动控制系统的工艺要求，水泥灌浆机控制系统的组成包括上水，上水泥，上添加剂、混炼器里搅拌、储存罐储存，泥浆出料等，具体工艺工艺流程图如图1所示。

图1 水泥灌浆机工艺流程图

其中当启动水泥灌浆机后，水泥灌浆机把水泥、水、添加剂等按照一定的配比自动进料，然后搅拌，灌浆，搅拌好的水泥浆储存在搅拌器中，搅拌器的双层叶片不停的搅拌，主要为了防止在灌浆过程中水泥浆凝固，当水泥浆到达一定的存储数量时泥浆泵把搅拌器中的水泥浆压出灌浆机。

1.2 水泥灌浆机工作过程

根据水泥灌浆机自动控制系统的设计目的和设计要求，水泥灌浆机自动控制系统具体的工作过程如下：

1.2.1 水泥灌浆机的启动

当水泥灌浆机处于起始位置，按下启动按钮，则水泥灌浆机启动，水泥灌浆机进入工作状态。

1.2.2 上水，上水泥，上添加剂

启动后，水泥灌浆机分别上水，上水泥，上添加剂。当水、水泥和添加剂达到所需重量时，进入混炼器搅拌。

1.2.3 混炼器搅拌并储存

当水、水泥和添加剂进入混炼器搅拌时，搅拌一定时间，使其充分搅拌后，泥浆进入储存器里储存，然后等待出料信号出料。

1.2.4 泥浆出料

当储存器里水泥储满后，系统有报警信号提示储存器已满。当给出料信号后，水泥灌浆机里的泥浆出料。系统的硬件选型

本系统采用OMRON公司的CP1H-XA40DR-A型PLC作为水泥灌浆机自动控制系统的控制器。日本OMRON公司CP1H系列可编程序控制器的体积小、可靠性高，功能强而价格较低，应用较为广泛。PLC外部接线图如图2所示。

图2 PLC外部线图系统功能图及I/O分配

3.1 功能图

根据系统的具体流程可知，水泥灌浆机控制系统的工作方式分为手动和自动两种，其自动功能表图如图3所示。

图3 水泥灌浆机控制系统功能图

水泥灌浆机自动控制系统中分为手动控制和自动控制，手动控制时，按下启动后，水泥灌浆机上水，上水泥和上添加剂，然后进入混炼器搅拌，定时一定时间后，使其充分搅拌，进入搅拌器存储，当给出料信号后，泥浆出料，当按下停止键后，泥浆停止出料。自动控制时，按下启动键后，水泥灌浆机同自动时一样上水，上水泥和上添加剂，然后进入混炼器搅拌，定时一定时间进入搅拌器存储，当给出料信号时泥浆出料，当达到储存器容量下线时，返回，开始新的上料过程。

3.2 I/O分配

输入：本控制系统有十二个输入点，启动按钮一个，停止按钮一个，开关有两个，分别为手动开关和自动开关。信号开关有五个，分别为手控电机信号，水称重信号，水泥称重信号，添加剂称重信号及出料信号。停止出料开关一个，储存器容量下限行程开关一个，储满传感器一个。

输出：本控制系统有七个输出点，这七个输出点分别为启动指示灯，上水，上水泥，上添加剂，搅拌存储，泥浆出料及储满报警指示灯。组态监控设计

本系统在设计组态监控时使用的世纪星组态开发软件，本系统的组态监控画面设计如图4所示。

图4 组态界面图

第一步是先开始运行并进行选择手动/自动控制。按照要求，水泥灌浆机启动后首先上水，然后再上水泥，最后再上添加剂。当上料结束后，水、水泥和添加剂进入混炼器搅拌。当水、水泥和添加剂在混炼器里搅拌一定时间后，进入储存罐里储存。当储存罐里的泥浆储满时，水泥灌浆机储满报警。当给个出料信号后，泥浆出料。系统的运行与调试

首先，在电脑上安装上OMRON CX-ONE软件;然后在CX-Program软件中编写控制程序，并在电脑上进行初步仿真调试，测试程序无编写错误后，再到实验室进行实物仿真按外部接线图连好实物，并将PLC程序下载到PLC中。然后将PLC和世纪星组态软件进行链接。

按照系统的工作顺序对系统进行控制，观察PLC控制的各个输出端口是否按照编程好的顺序进行工作，对系统进行合理的适当的调整。

参考文献：

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇7

一、系统控制要求

洗衣机启动后, 按以下顺序进行工作:洗涤 (1次) →漂洗 (2次) →发出报警, 衣服洗好。

每次洗涤和漂洗后都要进行脱水, LED显示器显示当前工作状态的剩余时间。

洗涤:进水→正转2秒, 反转2秒, 5个循环→排水→脱水。漂洗:进水→正转2秒, 反转2秒, 3个循环→排水→脱水。报警:报警灯亮3秒。进水:开始进水后水面不断升高, 先是液位开关SL2闭合, 然后SL1闭合, SL1闭合后, 关闭进水阀。

排水、脱水:排水阀打开后, 水面不断下降, 先是SL1断开, 然后SL2断开, SL2断开5秒后脱水, 脱水3秒后停止, 排水阀关闭。

有暂停、停止和手动排水功能, 并能显示时间[1]。

使用PLC控制洗衣机的电机和阀门, 并实现时间的正确显示。用计算机组态洗衣机画面, 监控洗衣机输出继电器, 并编写MCGS的脚本程序来模拟洗衣机液位的变化。其整体框图如图1, 洗衣机实物教学模型也可以不用。

二、I/O端口分配

根据控制要求, 分析确定PLC的输入点数6点, 13点输出, 如表1所示, 选用PLC型号为FX2N-48MR可以满足设计需求。因为两位数码管使用的是8421BCD码, 而组态软件里的数据是位元件, 所以这里定义了7段数码管的8个数据对象, 通过脚本程序保持与PLC数码管显示一致。

三、组态设计

具体步骤为: (1) 打开MCGS组态环境界面, 新建组态窗口, 保存为洗衣机.MCG。 (2) 新建窗口名为“洗衣机”的组态窗口。 (3) 双击“洗衣机”用户窗口, 根据控制要求, 对洗衣机进行画面组态。如图2所示。 (4) 动画连接。按表1MCGS组态变量表, 分别设置启动、停止和暂停按钮:“双击”图标设置动作方式为“按1松0”。数码管用于倒计时显示, 双击每段图标, 对应变量名, 设置填充颜色。指示灯用于报警点亮。设置搅拌和脱水两个扇叶转轮, 正转时扇叶顺时针转动, 反转时扇叶逆时针转动, 使动作显示更逼真。液位采用大小变化动画连接, 变化方向为剪切。进水和排水管的动画连接为流动块流动属性。 (5) 动画脚本文件编写:为了能逼真的显示洗衣机液位的变化, 还需编写一定的脚本程序, 如:IF进水阀=1 and液位<40 THEN液位=液位+2;IF排水阀=1 and液位>0 THEN液位=液位-1。同时, 为了节省实训设备经费, 我们借助MCGS定义了几个虚拟传感器来进行PLC编程实验, 从而在MCGS脚本里对限位传感器进行了定义, 即if液位>=40THEN上限位液位=1 else上限位液位=0 endif。这样就形成了自动控制过程, 取代了模拟电路板需要手动操作而引起程序误跳的可能。 (6) 进入设备窗口, 对设备进行通信配置, 三菱PLC的编程口挂接在通用串口父设备下, 注意通信参数应与PLC参数一致才能正常通信[2]。并按表1进行通道连接[4]。

四、调试运行

将编写好的洗衣机控制程序写入PLC, 打开MCGS运行界面, 此时画面数码管显示77 (洗衣机模拟洗衣时间) , 蓝色液位最低, 点击画面上的起动按钮, 进水阀打开, 水管的水流动, 洗衣缸液位增加, 数码管倒计时显示, 当增加到上限位时, 搅拌电机正转2s, 反转2s, 循环三次, 同时正反转指示灯点亮, 搅拌完成后, 进行脱水, 排水阀打开, 水管的水流出, 液位降低, 脱水电机转动。脱水后再一次洗涤, 洗完后指示灯闪烁报警。该虚拟仿真系统动画丰富, 形象直观。运行时的效果如图5所示, 绿灯表示合闸或输出显示状态。

五、结语

利用MCGS组态软件设计PLC对洗衣机控制系统的运行, 将PLC中的串口驱动程序与组态软件的需求响应相结合并加载驱动, 使设置的画面能够按照真实的情况动作[3], 操作人员仅利用上位机 (电脑) 和下位机 (PLC) 就可对所编的洗衣机程序进行检验和测试, 理解PLC控制系统对洗衣机的运行状态的控制效果, 既节省了办学成本, 又通过逼真的画面动作, 提高了学生兴趣, 提高了教学效率, 具有良好的应用价值。

参考文献

[1]天煌教仪团队.THPTS-1型实验指导书.27页

[2]袁秀英.组态控制技术.电子工业出版社, 2003.8;18-38

[3]黄颖等.基于组态软件MCGS的升降机远程监控系统设计[J].自动化信息, 2007 (10) :84-87

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇8

关键词PLC；模糊PID控制；自动配料

中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)051-0113-01

0引言

自动配料系统是砖瓦生产工艺过程中一到非常重要的工序，配料工序质量对整个产品的质量都非常重要。以往的配料系统多采用简单的称量计算和PID调节，控制准确度比较低，管理上面不方便，可靠性也不高。自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统，各条配料输送生产线严格地协调控制，对料位、流量及时准确地进行监测和调节。在工业控制中，PLC的应用及其广泛，如果把模糊控制技术与PLC结合起来，应用PLC来实现模糊控制，不仅实现了精确配料而且会大大降低生产成本。系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络，通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC等智能程度较高、处理速度快的设备。在自动配料生产工艺过程中，将主料与辅料按一定比例配合，由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。PLC主要承担对输送设备、称量过程进行实时模糊控制。

1砖瓦配料自动控制系统

下图为砖瓦配料控制系统，砖瓦生产原料视当地原料而定，一般有页岩、煤矸石等原料，按情况分配料斗数目，根据数目设定电子皮带秤配料线组成。

图1砖瓦配料控制系统

自动配料系统加电后，皮带驱动电机开始旋转，微处理机根据当前操作控制电机转速。料斗中的物料落在落料区，经皮带运送到达称重区，由电子皮带秤对皮带上的物料进行称重。称重传感器根据所受力的大小输出一个电压信号，经变送器放大，输出一个正比于物料重量的计量电平信号。该信号送至上位机的接口，经采样后并转换成一个流量信号，在上位机上显示当前流量值。同时将此流量信号送至PLC接口，PLC根据误差e和差变化率ec进行模糊推理，经反模糊化输出给变频器，以此来改变变频器的输出值，从而改变驱动电动机的转速。调整给定量，使之与设定值相等，完成自动配料过程。

2模糊PID控制

PID控制是最常用的经典控制方法，控制作用u由偏差e的比例、积分、微分三项之和给出，

如果控制中的只包括比例和积分两项，则为PI控制，如果控制中只包括比例微分两项，则为PD控制。控制中的比例增益Kp、积分增益Ki和微分增益Kd均为常数，一旦控制设计好以后，在控制中不在改变，因此PID控制属于线性定常控制。

砖瓦配料控制系统主要是控制物料重量恒定、物料的重量与料斗的流量、物料的重量、皮带的转速有关，配料系统具有非线性的特定，采用经典PID控制无法达到满意的控制效果。

模糊控制对于这些经典控制理论所不能解决的非线性、时变的系统而言，具有它的优越性。但模糊控制对于静态性能相对较差。经典PID控制可以保证控制精度，消除静态误差。因此采用模糊控制与PID控制相结合，就能够使控制系统的性能得到较大的改善。

图2模糊PID控制结构图

由图可见该系统由常规PID控制和模糊推理控制两部分组成，以偏差e和偏差变化率ec（de/dt）作为模糊控制器的输入，根据模糊控制规则对PID参数进行自适应调整，以满足不同e和ec时对控制参数的要求。

该系统实现自调整PID参数的计算公式如下：

kp=k'p+△kp

ki=k'i+△ki

kd=k'd+△kd

式中 k'p、k'i 、k'd为PID参数的初始值，△kp、△ki、△kd为模糊控制器的输出 kp、ki 、kd为最终输出的控制参数值。

3软件实现

当系统开始工作时，启动配料生产线。首先系统程序进行初始化，通过上位机或触摸屏设置配料配比，检查料斗有无物料。若无物料，向料斗送料，启动配料生产线，由电子皮带秤进行称重并实时计量，CPU计算得实时流量及累计流量。若设定流量与实际流量有偏差，调节器根据系统控制要求比较设定值与实际流量的偏差，经PID调节改变输出信号以控制变频器对输送电机的速度调节，从而实现恒流量控制。根据配比各辅料同时混合计量，并按配方工艺要求添加。系统主程序控制流程如图3所示。

4结束语

由于经典PID调节器参数一旦设定就保持不变，属于线性定常控制，因而不能满足配料这种非线性特定，而模糊控制又有难以解决静态误差的缺陷，但两者结合后的模糊PID调节器可以实时调整参数，确保配料过程的精确，并为投入实际生产提供了理论依据。

参考文献

[1]张乃尧,阎平凡.神经网络与模糊控制.北京:清华大学出版社,1996.

[2]胡寿松.自动控制原理.北京:科技出版社,2000.

[3]诸静.模糊控制理论与系统原理.北京:机械工业出版社,2005.

PLC自动控制系统可靠性探讨 篇9

【关键词】PLC；控制系统；可靠性

1.引言

当今工业发展的一个明显趋势是自动化程度的提高，其目的是提高生产的效率，精度和产品的稳定性。工业自动化控制系统中应用最广泛的是可编程逻辑控制器简称PLC。PLC可编程控制器由于抗干扰能力强，可靠性高，编程简单，性能价格比高，在油田自动控制领域得到越来越广泛应用。工业控制机作为中央控制单元，配有组态软件，选用主控实时监视界面，实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警，还可显示查询历史事件记录，系统各主要部件累计运行时间，各装置工艺流程图，各装置结构图等。

2.控制系统可靠性降低的主要原因

2.1 造成现场输入PLC信号出错的主要原因

2.1.1 机械设备本身的问题

由于机械设备本身的问题（这里的问题指的是机械老化、虫鼠的破坏），致使输送信号线产生故障，从而导致现场的信号无法传送给PLC自动控制系统，得控制出现错误，进而导致通信系统无法正常工作，不能利用PLC自动控制系统的属性特性，不能通过PLC自动控制系统完成对数据的抽取、转换与加载。

2.1.2 机械触点抖动

现场信号不能传送至PLC自动控制系统会导致控制出错，机械触点的抖动，虽然现场触点只是闭合一次，PLC却以为已经闭合多次，硬件虽然加入滤波电路，软件增加了微分指令，但是因PLC的扫描周期过短，仍然会在计数、移位、累加等指令当中出现错误，造成控制结果出错。各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位，由于执行机构没能按PLC的控制要求动作，使系统无法正常工作，降低了系统可靠性。

2.1.3 现场变送器、机械开关自身出故障

若触点的接触不良，变送器会反映现场的非电量偏差较大或者无法正常进行工作等，以上故障同样会导致控制系统无法正常的工作。

2.2 造成执行机构出错的主要原因

（1）控制负载的触点无法可靠动作，即使 PLC 发出了具体动作指令，但是执行机构未能按照要求动作；

控制变频器的起动，因为变频器本身出现故障，变频器所带的电机未能按照要求工作。

（2）各指定的电动阀或电磁阀该开的却未打开，该关的未关到位，因为执行机构未能按照 PLC的具体控制要求动作，导致系统无法正常的工作，进而使系统的可靠性降低。要提高整个控制系统的可靠性，必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性，否则PLC应能及时发现问题，用声、光等报警信号提示给操作人员，尽快排除故障，保证系统安全、可靠地运行。

（3）在系统的实现过程中，PLC的编程问题是非常重要的，对用户而言应了解PLC产品的软件功能及其编程器。在通常情况下，小型控制系统的简易编程器在价格上一般比较便宜，但如果是系统较大或多台PLC共用时，应采用可靠性高、编程方便的图形编程器。假如有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏 RAM中的用户程序，可以采用EEP——ROM模块作为外部设备。

3.提高PLC自动控制系统可靠性的措施

3.1 建立完善的故障报警系统

在设计自动控制系统的过程中，一般设计三级故障的报警系统。一级设置在具体控制现场的各控制柜面板间，通过指示灯来指示设备是处于正常的运行状态，还是故障状态，当设备运行正常时对应的指示灯亮，当该设备运行出现故障时指示灯会以1Hz的频率不断闪烁。二级故障的显示设置是在中心控制室的人机接口监视器上，在设备存在故障时，有文字对故障类型，工艺流程进行显示。 三级故障的显示设置在中心控制室的信号箱之内，若设备出现了故障，信号箱将会通过声、光等报警方式来提示工作人员，使其能对故障及时进行处理。在处理故障时，又对故障进行了进一步分类，有的故障会使系统运行停止，但有的故障却对系统工作的影响不大，系统能够带着故障运行，故障能在运行过程中排除，这样就会极大地缩短整个系统的停止运行时间，进而提高系统的可靠性运行水平。

3.2 加强PLC自动控制系统输入信号的可靠性

首先要保证所选择的变送器与各种开关的可靠性，避免各种原因造成传送信号线的短路、断路或者接触不良问题。PLC采用的是梯形图编程，它在解算逻辑方面表现出快速的优点，它的原理是把所有的输入都当成开关量来处理，PLC自动控制系统可靠性输入信号作为模拟量，通过计算，将最终结果传送给控制器。通常加强PLC自动控制系统可靠性输入信号从分析角度着手，分析的具体指标在PLC自动控制系统信号数据仓库中体现在数额、时长等方面。加强PLC自动控制系统可靠性输入信号的主界面显示的是各种平均水平，具体的分析主题可以通过主界面进行一些功能模块选择，主要分为流向分析、时段分析，分析功能模块。口令进行统一管理，做到职能化、合理化、科学化。

3.3 方案的选择和控制元件的选用

在选择方案时，应考虑尽量减少控制元件数、接点数和焊点数，以降低系统的失效率。采用可编程控制器（PC）来代替由继电器等组成的控制柜可以提高系统的可靠性。在比较可编程序控制器和继电器控制柜两种方案时，除了购置价格以外，还应充分估计前者在提高可靠性、缩短开发周期和减小工作量以及节省维修时间等有利因素。

正确选用控制元件的品种、规格是提高元件使用可靠性的关键。为此必须深入确切地了解和分析机床对电气控制系统的要求和系统对控制元件的要求。并且收集和消化控制元件制造厂提供的技术材料，如果这些资料不能满足选用的要求时，机床制造厂可按实际使用的条件对控制元件进行试验以确定是否合用。由于选用不当影响可靠性的例子有：忽视输入或输出的机械参数，例如选电磁铁时未考虑所拖负载的力——行程特性，选限位开关时未考虑撞块速度；选接触器时未考虑点动、反接制动的工作方式；选继电器时未考虑能做到可靠接触的额定最低工作电压和额定最小工作电流；选短路保护电器（包括熔断器）时未考虑对接触器等触头的保护；选控制变压器时未考虑漏阻抗在电磁系统起动电流情况下的压降等。

4.结语

随着自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，对PLC自动控制系统的可靠性问题与其设计方案的探究，在新世纪技术发展的今天是十分必要的。因此，针对PLC自动控制系统的可靠性研究已经成为目前的热点，PLC自动控制系统对于提高竞争力具有显著作用。PLC价格的不断降低和用户需求的不断扩大必将使传统的嵌入式控制器不断被PLC 控制系统（或PLC取代式控制器）所取代，遂发展成为一个稳定性更高的系统。

参考文献

[1]求是科技.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社，2005.

[2]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2002.

[3]徐世许.可编程序控制器原理应用网络[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2000：11-30.

全自动洗衣机PLC控制LC控制 篇10

可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用工业自动化装置,它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有高可靠性、灵活通用、易于编程和使用方便等特点,近年来在工业自动控制、机电一体化以及改造传统产业等方面得到了广泛的应用,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之首[1,2]。本论文针对配料生产线系统的实际控制要求,运用三菱PLC技术中的顺序控制步进STL指令和PLC置位、复位基本指令,在I/O分配的基础上,将整个配料生产线实际控制系统分解为称原料1、称原料2、第一次传送、调和、第二次传送和过载报警六个部分[3],进行PLC梯形图程序设计和程序功能分析。

2 控制要求

如图1所示。按下启动按钮,料仓1和料仓2下料→仓壁振动器1和2启动→喂料振动器1和2将料喂入称料仓→当称料传感器SQ1和SQ2都为“1”(逻辑值)时→喂料振动器停止,下料停止,同时仓壁振动器也停止→送料皮带1启动10s后→排料振动器1和2启动进行排料→300s后中间仓门打开→3s后搅拌机启动→300s后启动送料皮带2,并打开卸料门将料送到送料斗车里→300s后全部停止(一个周期结束)[4]。

3 I/O分配

I/O分配如表1所示。

4 程序梯形图

配料生产线系统的程序梯形图如图2所示。

5 程序功能分析

5.1 程序初始化

当PLC处于等待状态S0时,按下启动按钮,状态继电器S20和S23同时置位。

5.2 称原料1

STL S20闭合后,输出继电器Y0置位,仓壁振动器1启动,料仓1下料;同时状态继电器S21置位,Y1置位,喂料振动器1将料喂入称料仓。当称料传感器SQ1-1和SQ1-2都达到给定值时(即X1和X2都为1时),输出继电器Y0和Y1都复位,仓壁振动器1和喂料振动器1都停止。

5.3 称原料2

STL S23闭合后,输出继电器Y3置位,仓壁振动器2启动,料仓2下料;同时状态继电器S24置位,Y4置位,喂料振动器2将料喂入称料仓。当称料传感器SQ2-1和SQ2-2都达到给定值时(即X3和X4都为1时),输出继电器Y3和Y4都复位,仓壁振动器2和喂料振动器2都停止。

5.4 第一次传送

STL S26闭合后,输出继电器Y7置位,传送带1启动;10s之后,状态继电器S27置位,输出继电器Y2和Y5都置位,排料振动器1和2同时启动;30s之后,状态继电器S28置位。

5.5 调和

STL S28闭合后,输出继电器Y6置位、Y7复位,调和机启动,同时传送带1停止;3s之后状态继电器S29置位,输出继电器Y11得电,中间仓门打开;30s后状态继电器S30置位。

5.6 第二次传送

STL S30闭合后,输出继电器Y10和Y12同时得电,送料皮带2启动,同时卸料门打开;30s后,状态继电器S31,返回S20进入下一个周期。

5.7 过载报警

过载时,即FR1~FR9中的任意一个热继电器分断,梯形图中的X0常开闭合,Y13得电,报警电铃总是以“响亮3s、停止1s”的周期进行报警;直到过载消除后,即热继电器重新闭合时,梯形图中X0常开复位,报警状态才能解除[7]。

6 结束语

以上配料生产线系统的PLC程序经过上机模拟调试,与实际控制要求完全一致,方便实用。在程序设计上,本系统可以采用经验设计法,达到精简程序的目的[7]。另外,由于论文篇幅原因,没有绘制本系统的外部接线图,读者可对照所给出的I/O分配表进行设计(输入接PLC内部工作电源,输出接外部负载工作电源)。

参考文献

[1]孙振强,王晖,孙玉峰.可编程控制器原理及应用教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

[2]彭芳,施长浩,钟炜.基于PLC的气动吸盘式物料传送装置[J].机电工程,2009(10):109-110.

[3]罗麦丰,陈小祝,霍大勇.西门子S7-200系列PLC在配料生产线上的应用[J].微计算机信息,2007(1):106-107.

[4]胡学林.可编程控制器教程(实训篇)[M].北京:电子工业出版社,2004.

[5]彭红梅.特种片材压延生产线配料系统自动化设计[J].科技信息,2009(31):122-122,160.

[6]许全民.熔铅炉自动配料生产线PLC控制系统设计[J].电气传动自动化,2001(2):54-56.

[7]宋清,邓捷,邱润才.配方奶粉生产线全自动程序化控制系统的研发[J].中国乳业,2006(7):43-43.

PLC自动化控制的应用 篇11

关键词：PLC,自动化控制,构成,应用,注意问题

引言

在科技飞速发展的今天, PLC的应用越来越广泛, 主要表现在人机接口和工业自动化控制中处理模拟量的数字运算这两方面的应用上, 由此可见PLC在自动化控制各领域运用中的作用是不容忽视的, 它已经渐渐的发展成为了这一领域最主要的控制设备。最初的PLC是一种数字运算电子系统, 主要应用于工业中, 它的出现让工厂工业实现了自动化, 其具有较强的抗干扰性和可维修性, 也因此得到了工业自动化控制领域相关工作者和研究人员的高度重视。此外, PLC的操作较为简单便捷, 运用起来相对灵活, 在控制现场进行实时监控时, 能够提供可靠的数据, 这也是PLC在控制中得以广泛应用的一个重要原因。

1 PLC的构成和功能

1.1 PLC的构成

PLC的组成部分有电源、CPU、接口电路、I/O电路和存储器。值得注意的是这里的电源并不是简单的能量存储设施, 而是包含了系统、掉电保护和备用的电能存储设备。中央处理器也就是人们常说的CPU, 是一种可以进行逻辑与数学运算功能的核心控制调节系统设备。不过相对接口电路来说, 主要指的是PLC和现场设备、外围设备所连接的通道。而I/O电路就是输入电路将输入的信号隔开, 电平转化和输出电路把通过PLC的数据输出后进行放大与电平转化, 进而达到控制现场设备的目的。但是就存储器来讲, 它的主要用途是存储系统中的监控、变量、用户程序等信息。

1.2 PLC的功能

PLC的功能可以归纳为以下三个方面:一、开关量的控制;二、限时及计数控制;三、步进控制与数据梳理这。其详情如下:

(1) 开关量的控制。开关量控制的优势主要表现在能够按照限位开关以及操作按钮在结合控制现场所给检测信号下, 控制机械运动部件的动作。

(2) 限时及计数控制。所谓限时控制即是能够在PLC系统里设置计时器的情况下, 进行灵活的时间设定, 其主要应用在系统的准确实时控制里。在运用PLC计数控制的时候, 所使用的计数器主要有高速、普通和可逆计数器三种, 它们之间是各司其职的, 借助它们可以实现系统中不同用途计数的控制。

(3) 步进控制与数据处理。PLC步进控制是要依靠移位寄存器来完成的, 运用PLC数据进行处理不但可以进行加减、乘除、乘方或开方的运算, 而且还可以对系统中的各种数据进行比较、传递和移位。

2 PLC在自动化控制中的应用

近些年来, 科学技术有了飞速发展, 与此同时PLC技术的应用也开始得到人们的广泛关注, 就我国当前的发展来看, PLC在自动化控制中的应用范围主要是在开关量的控制应用领域, 在应用其进行数据控制的时候, 需要注意的事项有很多, 下面从开关量控制、过程及运动控制、模拟量及系统集中控制、PLC工业应用注意事项及抗干扰设计几个方面来进行讨论, 分析PLC在自动化控制中的作用。

2.1 开关量控制

自动化控制中对PLC开关量控制的应用可以从三个方面进行简单的概括。

目前, 我国的自动化的控制领域已有了较大的进步, 最初使用的继电器已经逐步的被PLC开关控制所取代。此外, PLC开关的优势还有接线简单、反应迅速和维修简便等。应用PLC开关能够提高系统的性能, 节省人力、物力和时间, 方便快捷的完成所要达到的目标。PLC开关控制的应用范围是十分广泛的, 不但在自动化单台设备控制进行数据整合, 而且可以在多机群自动化流水线控制中进行使用, 最基本的应用主要有组合机床和注塑机两方面。

2.2 过程及运动控制

PLC的运用过程和运动控制可以从以下几个方面进行分析:所谓的PLC在过程中的控制实际上是指离散过程控制和连续过程控制, 也就是说根据系统模拟量来进行操作, 即对连续变化压力、电流和电压及温度等当前模拟量和历史数据进行分析后得出开关量, 并按照参数运作系统, 这样的方式主要运用在化工、冶金和热处理等方面。此外, 我们通常所指的PLC运动控制, 就是指它对于圆周运动及直线运动进行的控制, 这样的控制是凭借系统脉冲量控制来完成的, 这也就要求脉冲控制位移量很小, 进而确保精密度。

2.3 模拟量及系统集中控制

PLC不但能够进行系统控制, 而且可以通过控制语句来完成系统仪表监控, 对系统进行精密的控制, 这样就可以有效的实现自动化控制热处理程序的控制。PLC在实现自动化控制的基础上, 可以完成对于系统自身的控制, 具体来说就是在控制系统出现故障的时候实现实时的检测和显示。并且在自动化控制系统中, 中间记忆单元与I/O信号之间有着一定的关联, 这也就表明了如果工作设备出现了故障, 那么这种关联就会破裂, 此时运营程序可以依据设定好的故障内容来对故障进行分析和预警。

2.4 PLC工业应用注意事项及抗干扰设计

想要让PLC在工业中的应用更加安全, 就要适当的对其进行调整, 重视其运作的时候可能会出现的问题, 具体而言可以从以下两个方面来谈:一方面是PLC工业应用注意事项。首先是温度控制, 要确保应用时的外部环境温度保持在0℃~55℃之间, 并且避免直接被阳光照射。其次是空气湿度控制, 要将湿度控制在85%以内, 避免凝露现象出现, 保证PLC具有良好的绝缘性。再次是振动频率控制, 需要运用减震胶, 以减少振动频率, 避免出现频繁的振动。最后是空气成分的控制, 要严格的把控PLC所处的空气质量, 安装一定的空气净化设施, 决不能让空气中的氯化氢与硫化氢等腐蚀易燃气体超标存在。另一方面是抗干扰的设计。在对PLC设备进行选择的时候, 需要挑选一些抗干扰能力强的设备, 这样才能有效的保证系统的运行, 在PLC抗干扰设计的过程中, 也要根据实际情况来设计PLC的抗干扰性。

3 结束语

综上所述, 目前的PLC应用是很广泛的, 这一技术也已经逐步成为了我国自动化控制领域的标准设备, 有关PLC的各项技术也日臻成熟。不过, 就当前的实际情况而言, PLC控制装置在应用于实际的工业生产的时候依然存在诸多的问题, 所以这就要求相关的工作者和研究者重视这些问题, 不断的提高其技术水平和自身的操作水平, 让PLC在我国的现代化工业进程中发挥更大的作用。

参考文献

[1]李世发.PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信, 2011.

[2]王起.论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业, 2011.