国家开放大学-机电控制与可编程控制器课程专题报告.docx

机电控制与可编程控制器课程专题报告 PLC在电气自动化控制系统中的应用 摘 要 信息技术、网络技术、微电子技术等新兴技术为现代化工业发展注入了新的活力，提高了工业在我国国民经济发展中的地位，使工业成为我国社会经济快速发展的重要推动力。在工业电气自动化领域，传统的电气自动控制系统由于多使用电气线路的实际接线方式，导致其存在变更困难、耗时耗力的问题。PLC针对这一问题，只在输入端与输出端使用较小的接线量，且具有高可靠性、高抗扰能力、维护变更方便等优势，在电气自动化领域极具发展前景、本文对PLC在电气自动化控制系统中的应用方向与应用前景进行了探索与分析，对提高工业电气自动化水平具有一定参考意义。 关键词：PLC电气自动化控制系统 顺序控制 1、引言 工业是我国经济发展的支柱性产业，是推动中国经济高速增长的重要力量，自改革开放以来，工业在中国国民经济中占有举足轻重的地位。随着我国社会经济的快速发展与信息化程度的提高，信息技术、网络技术、微电子技术等新型技术都得到了长足的发展，在提高我国工业自动化水平方面具有重要积极意义。工业电气自动化是工业现代化的重要标志与核心技术，在现代工业体系中发挥者非常重要的作用，在世界工业发展史上具有划时代的意义。工业电气自动化是工业现代化的重要标志与核心技术，在现代工业体系中发挥着非常重要的作用，在世界工业发展史上具有划时代的意义。工业电气自动化可以改善劳动者的劳动环境条件，提高工业生产的白动化水平，进而提高工业生产的效率与工业生产的经济性，因此，积极探讨与深入研究国家工业电气自动化的新技术及其应用实现具有十分深远的现实意义。传统的电气自动控制系统之间多用电气线路进行实际连接，这种实际接线的连接方式使得仪器设备的维护工作变得复杂繁锁，一旦系统控制内容有所变化，需要大量变动电气线路，极耗人力与物力。可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller,PLC)的出现解决了传统电气白动控制系统存在变更困难的问题，在提高工业自动化水平的同时，为电气自动化控制的应用与维修变更带来了更多的便利，因而在工业 电气自动化领域广泛使用。本文以PLC为研究对象，探讨PLC在气自动化控制系统中的应用，对我国工业电气自动化的发展具有重要促进意义。 2、PLC及其特性 PLC是一种数字运算操作的电子系统，其采用一类可编程的存储器用于内部存储程序与控制逻辑，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的工作原理是，在系统程序的管理下，通过运行应用程序，对控制要求进行处理判断，并通过执行用户程序来实现控制任务。PLC的基本结构组件包括电源、CPU、系统程序存储器、用户程序存储器、接口电路、功能模块以及通信模块，电源为PLC系统的运行提供稳定的交流电压：CPU是PLC系统的核心，负责判断系统的状态，并根据实时状态控制数据的处理与数据的传输发送：系统程序存储器用于存放系统软件：用户程序存储器用于存放编写好的应用软件，是所有操作命令的集合：接口电路用于系统输入输出数据与信号：功能模块包括定位功能、计数功能等模块：通信模块用于在PLC系统的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段的联网通讯。PLC的工作流程为，首先根据本扫描周期输入采样阶段所处的状态输入映像区中的数据，在程序执行阶段和输出刷新阶段，输入映像区中的数据不会因为有新的输入信号而发生改变；接着将程序输出指令的执行结果输出为映像区中的数据，在输入采样阶段和输出刷新阶段，输出映像区的数据不会发生改变：最后，将输出状态寄存器中的数据作为控制信号，经由与外部负载连接的输出端向各输出点传达，以控制工业设备的运转状态。 PLC在电气自动化控制系统的应用方面具有独特的优势，具体优势与特性 如下： 2.1高可靠性与高抗千扰能力 工业电气设备的可靠性是影响设备质量的重要因素，也是工业领域密切关注的关键性能。现今多通过用大规模的集成电路制造并形成PLC的内部电路，在设计与制造的过程中也有详细完善的生产工艺作为生产指导，因此，制造出的PLC具有高可靠性与极强的抗干扰能力，能够保障PLC连续工作 20000小时以上而不发生故障，具有其他电气设备所不能相比的。 2.2编程语言简单易用 PLC采用的编程语言种类丰富，如梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等，这些语言简单易学，极易理解掌程，相关工程技术人员可以在较短的时间内精通PLC的编程语言，将并其编写成指令，实际应用于工业电气自动化控制中。 2.3多样化、高适用性 目前PLC种类多样、功能多样，但是PLC的工作原理与组成结构基本类似：因此其多样的产品系列已经完善而齐全，用户可以根据的自己的需要与自动化控制的规模大