电气设备自动控制系统中plc设计和应用研究

《电气设备自动控制系统中plc设计和应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电气设备自动控制系统中PLC设计和应用研究　　【摘要】近年来，PLC功能日趋完善，故电气设备控制领域的全部任务均可由它完成。在大多数情况下，PLC还能作为主控器代替工业控制计算机完成一些电气设备自动控制任务。本文主要对PLC在电气设备自动控制系统中的设计及运用进行了分析，以期为同行提供一条清晰的PLC控制系统设计思路。【关键词】PLC；电气设备自动控制系统；设计；运用中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：1.PLC控制系统的设计分析1.1设计程序在确定了电气自动控制任务之后，应先对评估控制任务进行分析

2、，锁定PLC控制范围，再从价格、功能等因素进行综合考虑，工程人员则根据个人喜好及了解选择相应的程控制器。主机选定后，则开始挑选配套模块，如位置控制单元、热电偶单元等。1.2确定I/O地址7PLC控制系统的设计基础是PLC接线端上I/O地址的确定。以软件设计的角度为出发点，只有I/O地址确定了，编程工作才能进行；以PLC外围接线、控制柜为出发点，I/O地址确定了，才可进行电气接线图、装配图的绘制及连接线路。1.3关于控制系统设计的分析系统设计主要由硬件设计与软件设计两部分共同组成[1]。1.3.1关于PLC系统的

3、硬件设计分析硬件设计主要是对PLC控制器、电气线路设、外围线路及抗干扰措施等内容进行设计。1.3.2关于PLC系统的软件设计分析软件设计主要是PLC控制程序进行编写，包括主、子、中断三种程序。PLC程序设计主要是使用一般编程方法，如状态表法、流程图法等，但有时也会凭设计者个人经验完成，以下是程序设计的操作步骤。先把输出对象、启动条件、关断条件确定下来；（2）确定输出对象的启动条件、关断条件有无制约条件，如果有，要先找出制约条件；（3）假如输出对象是根据方程式进行编程，且有制约条件，进行编程时也要根据相应的方程式

4、；（4）把相关条件代入到方程式中，再按照PLC的编程要求，把梯形图设计出来；（5）检查及修改设计好的程序[2]。1.4对整个PLC控制系统进行调试1.4.1系统模拟调试的相关分析7在模拟调试硬件部分时必须先断开主电路，通常只可调试手动的控制范围，确定其正确与否；调试软件部分时，以模拟各式开关信号输为主，然后留意PLC输出端的输出灯是否发生改变；在调试的过程中，量信号如果有模拟的必要，可选用万用表、电位器、开关来配合，以便可以模拟出完全不一样的开关信号机传感器信号，再检查PLC输出的逻辑关系是否符合控制系统的要求

5、，并可在电脑中直接进行模拟调试，假如发生错误，应对调试程序进行重复修改，直至取得正确的输出逻辑。1.4.2系统联机调试的相关分析编制、调试好程序后，系统联机调试会将其下载到现场中的PLC控制系统中。在调试的过程中，必须先断开主电器，只可联调控制电路。在现场联调时，软件和硬件间如果出现问题，应多次检查电气系统的接线，并重新编写、调试程序系统，待整个系统控制功能满足控制要求。系统调试完成后，要把技术资料整理好并进行存档，以利于后期的维护与检修。2.关于PLC系统的抗干扰设计分析2.1电源的抗干扰设计分析7电源部分以

6、电源变压器为主要元件，为了降低电网的干扰度，一般会采用容量比实际需要大出1.2～1.5倍的隔离变压器。在实际应用中，要使变压器的屏蔽层良好接地，采用双绞线作为次级线圈，防止电源线间产生相互干扰。假如条件允许，可选择在隔离变压器前安装滤波器，经过滤波的隔离后，干扰信号会大大削弱，便有效提高了系统的可靠性。2.2输入信号与输出信号的抗干扰设计分析为了防止输入信号与输出信号受到干扰，选用绝缘I/O模块会取得较好的效果。2.2.1关于输入信号的抗干扰设计分析由于输入信号的输入线间会存在差模干扰，故可采用输入模块的方法来

7、减少干扰；而输入线和大地之间出现的共模干扰，则可采用扩张器接地的方法来抑制。当输入端出现感性负载的情况时，为了保护电路信号，通常可采用硬件容差、可靠性容错技术的方法来实现目的。2.2.2关于输出电路的抗干扰设计分析假如PLC系统属于开关量输出，则会有晶闸管、继电器、晶体管输出这3种输出形式[3]。选择其中的何种输出形式，要根据负载要求才能确定。如果负载超出了PLC的输出能力，此时应进行外接继电器或接触器的操作，才能保证系统的正常运行。PLC的输出端如果与感性负载相连接，输出信号无论是由原本的关变为开或者从开变为

8、关，均会使部分电量产生干扰。所以，在进行抗干扰设计时，要以最快的速度采取合理可行的保护方法来保证PLC输出触点的安全。假如是直流负载，则可将二极管D并联于线圈两端续流；如果是交流负载，可并联RC在线圈两端，以达到吸收电路的目的。72.3外关于部配线的抗干扰设计分析由于外部配线间存在分布电容、互感，故会在传送信号时造成窜扰。为了使外部配线不受到干扰，各线路应使用各自的电缆。晶体管的输入、