時間：2022-06-07 00:38:55
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇plc技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
plc，全稱ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數字運算操作的電力系統裝置。它是專門為工業現場應用而設計的。采用一類可編程的存儲器，相關人員可以在該存儲器內部執行相應的邏輯運算、順序控制等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，實現對各種類型設備的識別或生產過程的控制。PLC技術屬于計算機控制技術范疇，其工作原理主要有三個不同的階段，即輸入采樣階段、用戶程序執行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段，PLC可以依次掃描所有輸入狀態和數據，并將其存入I/O映像區中的相應單元內，然后轉而執行用戶程序，控制輸出操作；在用戶程序執行階段，PLC可以按照從上到下、自左向右的順序，依次掃描用戶程序，并對掃描到的數據信息進行運算，根據運算結果控制邏輯線圈的狀態，以確定程序是否處于正常運行狀態；在輸出刷新階段，CPU會發出相應的指令，然后依據I/O映像區數據和相關狀態，結合電路封鎖功能驅動外部設備的運行，從而實現電氣自動化控制。
2PLC技術的優點
作為微機技術和傳統繼電接觸控制技術相互結合的產物，PLC技術克服了繼電接觸控制系統中機械觸點接線復雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優勢，具體包括以下優點。
2.1功能完善
當前，PLC產品的規模和型號非常豐富，可以滿足各種工業控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數據運算功能，被廣泛應用于各種數字控制領域。
2.2可靠性高
在PLC的生產過程中，采取了先進的內部抗干擾技術，極大地提高了系統的可靠性。同時，PLC具備相應的自我檢測能力，一旦發現硬件故障，可以及時發出警報信號，提醒相關人員處理故障，因此，PLC控制系統具備很高的可靠性。
2.3編程語言簡單
作為一種工控計算機，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業技能要求較低，不需要面對復雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。
2.4維護方便
在PLC技術中，以存儲邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數量，減少了系統的建設周期，同時，也在一定程度上降低了設計難度，以便于系統的維護和管理。不僅如此，PLC可以實現在線編程，轉變生產過程，被廣泛應用于多品種、小批量的工業生產控制中。
3PLC技術在電力工程中的應用
在電力工程中，PLC技術的應用主要表現在以下幾個方面。
3.1開關量控制
開關量控制包括以下兩方面的內容。
3.1.1斷路器控制
在傳統的電力自動化控制系統中，對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點和聯接點，進而降低了系統的可靠性。而PLC技術的應用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統的可靠性。在PLC控制系統中，操作人員只需要執行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統就會自動根據實際運行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統出現故障時，會自動跳閘，并發出相應的報警信號。而且，PLC控制系統不需要進行復雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動投入裝置
備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統的可靠性，被廣泛應用于大型企業的供電系統中。在原有的備用電源投入系統中，多采用手動或自動供回電線路的方式供電，在投切過程中，會出現幾秒鐘的斷電時間，影響供電的連續性和可靠性。而應用PLC，可以實現對備用電源自動投入裝置的控制，可以根據系統的實際情況進行抗干擾，具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優點。
3.2順序控制
在原有的電力工程中，控制系統一般都是采用繼電器控制，而隨著PLC技術的發展，高性能的PLC控制系統逐漸取代了繼電器控制。在實際應用中，PLC不僅能夠全面調節整個電力工程，也可以控制部分電路。同時，PLC控制器屬于遠方終端單元，可以利用遠程控制的方式控制變電站現場的RTU裝置，實現對各種開關狀態量的采集和處理，并通過相應的反饋環節獲得故障信息，以便及時處理和解決其中存在的問題和故障，以保證電力系統的安全、穩定運行。
4結束語
課題名稱： PLC先進控制策略研究與應用
1、選題意義和背景。
可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干擾能力強、功能豐富等強大技術優勢，已經成為目前自動化領域的主流控制系統。然而，從目前的應用情況來看，PLC還大都只是承擔最基本的控制功能，如順序控制、數據采集和PID反饋控制。各個PLC廠家也在其產品中設計了PID模塊。雖然PID算法控制有很高的穩定性，但對于一些復雜控制系統，PID控制很難滿足控制要求，這也使PLC的發展面臨著一種挑戰。隨著越來越多的PLC產品與IEC1131-3標準兼容，PLC控制系統越來越開放，將先進控制算法嵌入PLC常規控制系統成為可能。本課題從工業控制實際應用角度出發，對PLC的控制功能進行深入的研究和探討，以提高和擴展PLC控制器的應用水平和應用范圍。本課題：PLC先進控制策略的研究與應用，其目的是通過研究使一些先進控制算法在PLC及組態系統上得以實現，并開發相應的應用程序，經過驗證后最終應用到工業過程控制中去。
在PLC組態系統中實現先進控制算法，包括預測控制算法和模糊邏輯控制算法，形成具有人工智能的控制模塊及網絡系統，能大大提高系統的控制水平，改善控制質量。從經濟角度來看，目前PLC生產商的一些產品具備先進控制模塊，如模糊模塊。但它們的價格十分昂貴，且封閉性較強，不適合我國中小型企業的工業改造。因此開發較為通用的先進算法實現技術，對于我國中小型企業的工業改造具有很大的意義，既可降低生產成本，又可提高經濟效益。
模糊控制與預測控制是智能控制中技術較為成熟的分支，因此，研制和開發出適合工業環境的實時先進控制開發工具，實現模糊控制、預測控制嵌入PLC,與常規控制集成運行，讓先進控制從教授、專家手中走出來，實現先進控制的工程化、實用化、轉化為社會生產力，對縮短控制系統開發周期，加快先進控制技術的廣泛應用，提高我國的工業自動化水平有著重大的意義。
2、論文綜述/研究基礎。
在過程工業界，從40年代開始，采用PID控制規律的單輸入單輸出簡單反饋控制回路己成為過程控制的核心系統。目前，PID控制仍廣泛應用，即便是在大量采用DCS控制的最現代的工業生產過程中，這類回路仍占總回路80%-90%.這是因為PID控制算法是對人的簡單而有效操作的總結和模仿，足以維護一般過程的平穩操作與運行，而且這類算法簡單且應用歷史悠久，工業界比較熟悉且容易接受。
然而，單回路PID控制并不能適用于所有的過程和不同的要求[4}0 50年代開始，逐漸發展了串級、比值、前饋、均勻和Smith預估控制等復雜控制系統，即當時的先進控制系統，在很大程度上滿足了單變量控制系統的一些特殊的控制要求。在工業生產過程中，仍有10%-20%的控制問題采用上述控制策略無法奏效，所涉及的被控過程往往具有強藕合性、不確定性、非線性、信息不完全性和大純滯后等特性，并存在著苛刻的約束條件，更重要的是它們大多數是生產過程的核心部分，直接關系到產品的質量、生產率和成本等有關指標。隨著過程工業日益走向大型化、連續化，對工業生產過程控制的品質提出了更高的要求，控制與經濟效益的矛盾日趨尖銳，迫切需要一類合適的先進控制策略。自50年代末發展起來的以狀態空間方法為主體的現代控制理論，為過程控制帶來了狀態反饋、輸出反饋、解疆控制、自適應控制等一系列多變量控制系統設計方法}s}.上述多變量控制策略有其自身的不足之處，工業過程的復雜性使得建立其正確的數學模型比較困難。同時，計算機技術的持續發展使得計算機控制在工業生產過程中得到了廣泛的應用，強大的計算能力可以用來求解過去認為是無法求解的問題，這一切都孕育著過程控制領域的新突破。
整個80年代，出現了許多約束模型預測控制的工程化軟件包。通過在模型識別、優化算法、控制結構分析、參數整定和有關穩定性和魯棒性研究等一系列工作，基于模型控制的理論體系己基本形成，并成為目前過程控制應用最成功，也最有前途的先進控制策略。近年來，人工智能技術有了長足的長進并在許多科學與工程領域中取得了較廣泛的應用。就過程控制而言，專家系統、神經網絡、模糊系統是最有潛力的三種工具。專家系統可望在過程故障診斷、監督控制、檢測儀表和控制回路有效性檢驗中獲得成功應用。神經網絡則可以為復雜的非線性過程的建模提供有效的方法，進而可用于過程軟測量和控制系統的設計上。模糊系統不僅是行之有效的模糊控制理論基礎，而且有望成為表達確定性和不確定性兩類混合并提煉這些經驗使之成為知識進而改進以后的控制，也將是先進控制的重要內容。
由于先進控制受控制算法的復雜性和計算機硬件兩方面因素的影響，早期的先進控制算法通常是在PC機和UNIX機上實施的。隨著DCS功能的不斷增強，更多的先進控制策略可以與基本控制回路一起在DCS控制站上實現。國外發達國家幾乎所有企業都采用了DCS系統或其它智能化設備來實現對生產過程的控制，并在此基礎上通過實施先進控制與優化較大的提升了系統的性能。可以說，高性能控制系統，尤其是DCS系統的普及為先進控制的應用提供了強有力的硬件和軟件平臺。國外從70年代末就開始了先進控制技術商品化軟件的開發及應用，并在DCS的基礎上實現先進控制和優化。如愛默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先進控制軟件RMPGT和RPID等在現場的實際應用都集中在自己的DCS系統上。傳統的PLC由于不支持浮點運算以及先進控制所必須的精確的時間，因此，除了模糊邏輯控制外，其他的先進控制并沒有在PLG平臺上實現。然而，在過程工業中大多系統使用先進靈活的PLC控制系統，因此1996年Barnes提出了一種基于PC-PLC通訊的混合方式，通過控制網絡實現計算機與PLG的通訊，從而實現先進控制。
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4、論文提綱。
第一章前言
1. I論文研究的目的和意義
1. 2論文研究的主要內容及工作簡述
1. 3國內外文獻綜述
I. 3. 1先進控制的發展及現狀
1 .3 . 2 PLC在工業控制領域的應用
1.3 . 3 PLC基本控制方法
1. 3. 4 PLC模糊控制器
I. 3. 5 PLC預測控制算法
第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系統
2.1 SIMATIC 57-300 PLC系統
2.1.1 S7-300 PLC
2.1.2 S7-300 PLC控制系統
2.2 STEP7系統
2.2.1 STEP7功能及結構
2.2.2組態環境及編程語言
2.2.3基本控制算法的實現二
第三章PLC模糊控制器的研究與實現
3.1模糊控制算法與系統
3.1.1模糊控制理論
3.1.2模糊控制系統
3.1.2.1模糊控制器的組成
3.1.2.2模糊控制算法
3.1.2.3模糊控制器的結構
3.2 PLC模糊控制器設計
3.2.1 PLC模糊控制器結構
3.2.2模糊控制器離線部分設計
3.2.2.1模糊控制器離線部分算法設計內容
3.2.2.2基于MATLAB模糊邏輯工具箱的設計
3.2.3 STEP7實現模糊控制器設計
3.2.3.1模糊算法流程圖
3.2.3.2模糊算法的功能塊
3.2.4 PLC模糊控制器的仿真驗證
3.2.4.1仿真系統的建立
3.2.4.2仿真結果驗證
第四章PLC預測控制器的研究與實現
4.1廣義預測控制算法
4.1.1單值廣義預測控制
4.1.2單值廣義預測控制律計算
4.2 PLC單值廣義預測控制器的設計與實現
4.2.1單值廣義預測算法的實現步驟
4.2.2單值廣義預測控制器的設計
4.3單值廣義預測控制器的仿真驗證
4.3.1仿真模型的建立
4.3.2仿真結果分析比較
第五章基于PLC的空調性能檢測實驗室計算機控制系統
5.1工藝流程與控制方案
5.1.1工藝過程簡述
5.1.2控制要求
5.1.3控制方案設計
5.2控制系統結構及配置
5.3監控系統組態設計
5.4 57-300 PLC控制系統設計
5.4.1硬件系統組態
5.4.2 PLC控制程序設計
5、論文的理論依據、研究方法、研究內容。
目前，PLC的應用十分廣泛，涉及到過程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用傳統的PID控制。許多PLC開發商把PID算法做成模塊，固化在PLC中。
但從長遠角度看，對于一些復雜的控制系統，PID很難滿足控制要求，這就需要把先進的控制算法嵌入到PLC的設計中。本課題以此為主要研究內容。
工業過程的復雜性以及對于控制日益提高的要求，各種先進控制算法越來越多地深入到控制領域，但由于PLC的編程目前還限于低級語言(如梯形圖)，所以，給在PLC上實現先進控制算法帶來了困難。SIEMENS在PLC的編程系統STEP7中提供了比較豐富的功能模塊，因此，本課題首先是通過對控制算法的研究與改進和對STEP?功能的開發，使先進控制策略在S7-300 PLC上得以較好的實現。本論文重點研究基于PLC的模糊控制器的實現，這一領域目前研究的比較多，因此在總結前人研究方法的基礎上，設計出一個基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7軟件中。此外，對于PLC預測控制雖已有一些研究，但都僅限于理論方面，尚未給出PLC上實現的實例。本課題也想在此方面有所創新，開發出基于PLC的預測控制實現技術。
本論文第一章簡要介紹了課題的來源背景、主要內容、目的意義以及國外相關工作的研究狀況等。
第二章介紹了SIMATIC S7-300 PLC的主要特點，系統組成及控制系統的配置與實現，同時介紹了STEP?軟件的功能及結構，組態環境，以及一些基本算法的實現方法。
第三章重點闡述了模糊控制的基本理論、模糊控制算法、模糊控制器的結構及設計方法。提出了基于PLC的模糊控制器的實現方法，即采用MATLAB離線設計，PLC在線查詢的方式。給出了STEP?實現模糊算法的流程圖及部分程序。
最后建立一個過程仿真系統，對PLC模糊控制器進行仿真驗證。
第四章介紹了預測控制的基本理論，重點闡述了廣義預測控制算法，并結合PLC的特點，提出了基于PLC的單值廣義預測控制器的設計方法，給出了STEP7實現單值廣義預測算法的步驟與流程圖。最后建立一個二階大滯后的對象模型，構成仿真控制系統，與PID控制進行比較分析，驗證PLC預測控制器的有效性。
第五章是作者在研究生期間參加的某空調性能檢測實驗室基于PLC實現的計算機控制系統，從系統控制方案的設計、系統配置和硬件構成、監控系統的設計等幾個方面分別進行了詳細的論述。
第六章結論與體會，總結自己在課題研究和項目研究的過程中的一些體會和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事項，改進方法。
6、研究條件和可能存在的問題。
I.盡快建立樣板工程，把己經取得的研究成果應用到工程實際過程中，通過實踐檢驗，發現問題以便不斷改進和提高。
2. PLC預測控制器目前只應用了簡單的單值廣義預測算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，應用較為成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作為今后研究的一個重點。
3.對于PLC模糊控制器的改進，主要是在算法上，為了提高控制效果，單純的模糊算法是不足的，改進型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以開發PLC模糊PID控制器。
4.進一步挖掘STEP?軟件的功能，開發過程對象仿真模塊，給出基于PLC建立仿真系統的方法和步驟，為工業實阮應用縮短調試時間，保證系統的可靠性。
7、預期的結果。
1.通過對先進控制各種算法的分析比較，對先進控制理論有了進一步認識，從中學到了不少解決問題的方法，理解了傳統控制方法與先進控制方法的區別。
2.基于PLC實現先進控制與基于PC實現先進控制相比較，最重要的一個優勢在于PLC實現先進控制不需要通訊協議，而基于PC實現先進控制，在系統設計和運行之前必須正確的配置PC與PLC之間的通訊協議，因此可以降低系統得開發時間。其次，在系統運行時，在下位機上完成先進控制算法比在上位機完成更具有實時性。在可靠性方面，由于基于PC實現先進控制，現場的數據和信號要經過通訊傳給上位機，這難免會出現數據的丟失和信號的誤差，從而使系統的控制精度下降，而基于PLC實現先進控制避免了這類現象的發生。
3.西門子57-300 PLC功能強、處理速度快、模塊化結構易于擴展，被廣泛的應用于自動化控制系統中;其相應開發軟件STEP7采用模塊化編程方法，提供多種編程語言，豐富的功能模塊，能實現較為復雜的功能和算法。因此二者結合 起來，為先進控制的設計與開發提供了很好的軟硬件平臺。
4. PLC模糊控制器采用MTALAB離線設計和PLC在線查表的方法，把復雜的模糊推理過程交給計算機離線完成，得到模糊控制量查詢表供PLC在線調用。此方法將復雜瑣碎的模糊控制系統的開發工作變得簡單明了，大大縮短了開發周期，同時也提高的PLC控制的實時性，是目前被廣泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的設計方法。
5. PLC單值廣義預測控制器采用簡單實用的單值廣義預測控制算法，它需要調整參數少、在線計算時間短，可適用于PLC類控制采樣周期較短的快速動態過程系統。仿真結果表明：PLC單值廣義預測控制器保持了預測控制的性能，控制效果較PID控制有很大改善，同時具有計算量小，響應迅速的優點。
8、論文寫作進度安排。
20XX.05-20XX.06 開論文會議
20XX.06-20XX.07 確定論文題目
20XX.07-20XX.02 提交開題報告初稿
20XX.02-20XX.06 提交論文初稿
關鍵詞：不落輪鏇床,NCU,閉環控制
1 概述
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，近年來，國家大力發展數控技術，數控技術在機床上得到廣泛應用，鐵路輪對的日常維修加工目前廣泛采用數控不落輪鏇床來完成，在不拆卸機車車輛輪對的情況下進行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車輪的鏇修效率得到大大提高，節約了維修成本和鏇修時間。
2 不落輪鏇床數控系統結構
2.1 硬件結構：
不落輪鏇床數控系統硬件結構由數控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅動模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個1FK7三相數字伺服電動機，micromaster440變頻器，三相異步驅動輪電機等部件組成，系統的各個部件通過現場總線PROFIBUS聯接。連接結構如圖1：
圖1：鏇床硬件結構聯系圖
2.2 軟件結構
SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統，NC 軟件和HMI軟件，PLC軟件。
2.2.1WindowsXP操作系統:
系統安裝在PCU上，實際相當于單獨的計算機，NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統上使用。
2.2.2 NC 軟件:
SINUMERIK 840D通過特殊處理， NC軟件與PCU計算機WindowsXP 操作系統可以實時運行。從而使得操作PCU即可實時控制NCU程序，實現同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對程序控制，其主要功能有：
控制機床各部件靈活協調工作
監測群組模式下各通道的狀態
x,z坐標方向動態控制
可編寫快速響應程序
可編寫各部件同步動作程序
選擇優化地址和時間
各種曲線插補方法
電子齒能
刀具，螺紋間隙，象限補償功能
測量功能
高級編程語言的編譯功能
2.2.3 HMI advanced軟件
鏇床采用HMI advanced軟件進行操作，他是運行在Windows NT系統下的應用程序，為用戶提供了友好的操作界面，用于編程控制。如圖示：
圖2：HMI advanced啟動后界面
通過操作HMI advanced軟件，可以實現鏇床以下功能
編寫輪對廓型加工程序
執行部件程序
手動控制操作鏇床
讀寫程序數據
編輯程序數據
顯示處理故障
設定鏇床參數
建立與PLC,NC等控制系統通信
2.3.4 PLC軟件
PLC用戶程序通過安裝在PCU上的STEP 7軟件進行監控和操作，也可以使用專門的程序編程器來進行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅動輪，軸箱支撐，液壓系統等部件動作的自動控制。
3 不落輪鏇床數字控制程序
3.1 不落輪鏇床加工程序：
加工要求按照鐵路輪對踏面廓型進行切削加工，車輛輪對通過軸箱定位，利用4個驅動輪對驅動輪對主軸旋轉，伺服電機驅動軸線方向刀具走向，加工出符合國家TB的標準廓型。鏇床主驅動輪采用PLC控制變頻器，實現4個主驅動輪的調節。控制過程如圖1：NCU是機床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過PROFIBUS 與PLC ET200擴展模塊和變頻器進行實時通訊，通過MPI與NCU聯接通訊，手操盤和測量探頭直接聯接在NC上。
鏇床加工過程中，NC按照編寫的數控加工程序執行指令，所有裝載，測量，切削，卸載均采用NC程序自動執行操作，加工流程如圖3示。
圖3 ：鏇輪加工流程
車輪加工工藝：
3.2 閉環控制原理
不落輪鏇床刀具進給控制和驅動輪電機速度控制采用閉環控制系統，使用用增量式光電編碼器檢測裝置，該裝置安裝在伺復電動機上，用來檢測伺服電機的轉角，推算出工作臺的實際位移量，編碼器發出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號，信號反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進行比較，用差值進行控制，如圖所示：此系統控制精度可以達到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要，此外該系統穩定性能良好，測試維修比較容易。論文格式。
圖5：閉環控制原理
影響閉環控制加工系統精度的因素：
a 電機絲桿每轉編碼器采集到的信號數量，數量越多，精度越高。
b.安裝調試編碼器檢測裝置的工藝，
c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號
d.電流和速度控制器取樣時間，取樣時間越短，精度越高。論文格式。
4 結束語
機床數字控制技術是國際先進機床生產技術，也是現代工業發展的基石。近年來，國內數控機床工業與世界數控機床工廠不斷深入合作，研制出各種高精度，高技術含量的數控機床設備，數控機床制造業得到蓬勃發展。
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關鍵詞：自動控制系統功能，改進
1 前言
萊鋼三座120噸轉爐煙氣凈化及煤氣回收采用干法除塵技術，干法除塵系統的設備在布置上基本分兩部分：蒸發冷卻器在轉爐跨內，靜電除塵器、風機、液壓站、放散煙囪和煤氣冷卻器分布在廠房外。其中的每個設備都非常重要，哪個設備出現了問題都將影響整個系統的進行，而這些設備的維修需要一個漫長的過程，因此原有的控制系統已不能適應轉爐煉鋼生產的快速節奏和環保要求，為此我們通過研究，對其自動控制系統進行改進，對于三座轉爐公用的斗式提升機和刮板輸送機，增加一套備用細灰運輸系統，蒸發冷卻器部分增加一旁通管路，當主管上的水調節閥和切斷閥出現故障時切換到主管，從而不影響煙氣的冷卻，新上一套4#靜電除塵器系統，哪個爐子的靜電除塵器出現問題時可以切換到4#靜電除塵器，新上一套備用風機系統和4#風機切換站系統，哪個爐子的風機出現問題時可以切換到備用風機系統或4#風機切換站系統，從而不會影響生產的正常進行。
2 工藝流程簡述
轉爐煉鋼過程中，氧氣與碳反應生成具有高含量一氧化碳的尾氣。由于與工藝相關的原因，加熱期間的煙道氣流量、煙道氣成分和溫度是不同的。在高熱的轉爐煙道氣可被有效使用之前，必須對它進行冷卻和除塵。離開轉爐的主煙道氣在余熱鍋爐中得到降溫，出口可得到約為850℃的煙道氣平均出口溫度。水被直接噴入要被冷卻的煙道氣流中。應將噴水速率選擇為能確保被轉爐熱煙道氣完全汽化，同時借助于雙介質噴嘴實現水的霧化。除了冷卻轉爐煙道氣之外，由于煙道氣速度減速和用水滴濕潤粉塵的緣故，出現集塵。被收集的粉塵量取決于轉爐工藝及在吹氧階段添加石灰的速率和時間。從蒸發冷卻器出來的200℃左右的煙道氣進入靜電除塵器。靜電除塵器包括并排布置的集電電極和呈缺口的條狀電極狀的放電電極。在靜電場的作用下，氣體離子向地遷移，導致電流流動。這些負氣體離子的一些依附在粉塵上，從而使它們依附在集電電極上。然后通過規定的間隔時間通過振打使粉塵沉積下來。為了防止粉塵沉積或濕度引起電飛弧，對靜電場的絕緣子要進行加熱。利用可調速的軸流風機實現煙道氣的吸入控制，并根據氣體分析儀檢測的CO濃度來控制切換站將煤氣送至煙囪或煤氣柜，實現放散或回收的快速切換。論文參考，改進。圖1簡單的表示了干法除塵的工藝流程圖
圖1 干法除塵工藝流程圖
3自動控制系統功能
3.1系統的控制功能和特點
整個干法除塵自動控制系統的一級自動化（基礎自動化）采用SIMATIC S7－400PLC系統作為系統的中心，系統軟件選擇SIMATIC WINCC6.2和STEP7 5.4作為監控軟件和編程軟件，與轉爐本體、余熱鍋爐等自動化系統進行聯網通訊，組成以太網光纖環網，實現PLC與上位機之間的信號的傳輸、報警和數據采集等。根據干法除塵設備分散的特點，PLC按設備分布區域劃分為主站和從站，從站為主PLC的遠程擴展單元，主站放置在干法除塵電磁站內，控制蒸發冷卻器及相應的排灰等的蒸發冷卻器從站放置在主控樓的PLC室內，采用SIMATIC S7－300PLC系統，通過光纜與主站進行通訊，其它分站通過IM460-0和IM461-0接口模塊與主站進行通訊。論文參考，改進。其中蒸發冷卻器的旁通在PLC室的從站上，備用細灰運輸系統、備用風機、4#靜電除塵器、4#風機切換站系統在干法除塵公用PLC上，公用PLC亦分為主站和從站，均放置在干法除塵電磁站內，其中煤氣冷卻器部分的從站采用SIMATIC S7－300PLC系統，通過PROFIBUS電纜與主站通訊，其余兩個從站通過IM460-0和IM461-0接口模塊與主站進行通訊。另外三座轉爐公用的斗式提升機和刮板輸送機的控制在1#爐干法除塵PLC上，因此在進行1#爐干法除塵PLC維護時注意，只有在確認另外兩個爐子都沒有使用的情況下，才能對其PLC進行斷電等操作。
3.2蒸發冷卻器的噴水控制
首先應進入吹煉的準備階段（加鐵水或二次吹煉信號），在畫面上反映為第三階段（PHASE3）在第三階段的基礎上氧閥打開，開始吹煉，進入第四階段（PHASE4）。氧閥打開后，蒸汽閥立即打開。論文參考，改進。同時因為爐內的碳氧反應，煙道氣溫度開始上升，當EC入口高于300度時，水閥打開，開始對煙道氣噴水進行降溫，此時調節閥的開度保持在默認值（開度50％，可調）。15秒后，水量調節控制器打開，再過5秒后，溫度控制器（PID調節塊）被激活為自動模式。吹氧結束后，一旦EC的入口溫度低于預設值（默認為250度，可調），水閥關閉，溫度控制器回到手動模式，水量調節控制器關閉。水閥關閉20秒并且停止吹氧120秒后，蒸汽閥關閉（為了保證系統中剩余的水被完全霧化）。進入第四階段后（PHASE4），過90秒，自動進入第五階段（PHASE5）：吹氧。在氧氣閥關閉以后，系統認為一個冶煉周期結束，自動進入第六階段（PHASE6）：吹氧結束。該階段自我保持100秒后回到第一階段（PHASE1）：停止冶煉。等待加鐵水信號或二次吹煉信號來到時，再次進入第三階段，重新開始一個循環。
3.3轉爐的煙氣流量控制
為了適應煉鋼工藝，將煉鋼過程分為不吹氧、預熱、開始吹氧、吹氧、吹氧結束、爐口清理等六個階段，分別設定各階段由軸流風機的變頻器控制的煙氣流量，根據該設定值和爐口壓力來實現轉爐煙氣流量的控制。
將吹氧量與爐口壓力控制器的輸出信號相乘所得到的值，加到各階段煙氣流量設定的串級比例控制器上。論文參考，改進。如果吹氧速度發生變化，這種比例控制能夠通過爐口壓力控制器的輸出信號，確保煙氣的流速在相同的比例上立即得到適應。
爐況的變化以及爐氣溫度等所導致的余熱鍋爐中的壓力變化通過壓力控制器對吹氧速度和煙氣流量之間的比例關系加以修正來進行補償。測量的煙氣流量根據標準的條件進行壓力和溫度校正。此外，將噴入蒸發冷卻器的水蒸汽含量從校正后的煙氣流量中扣除，使得受控變量能夠代表標準條件下干態的煙氣流量。
煙氣流量控制器的輸出信號經過變頻器控制軸流風機的轉速。
3.4 切換站的壓差控制和鐘形閥的位置控制
在煉鋼過程中，煙氣放散或回收是由CO的濃度條件來觸發切換的，通過切換站的兩個分別通往煤氣柜和煙囪的鐘形閥的開啟來實現控制。論文參考，改進。
在放散轉回收之前，首先通過煙囪鐘形閥對風機下游的壓力進行憋壓，直到高于煤氣柜一定的壓力才能進行回收操作;當回收切換至放散時，也必須保持一個小的正壓，以防止煤氣從煤氣柜倒流，因此針對這兩種不同的切換方式，在程序中也必須由具有兩個不同設定值的差壓控制回路來控制切換過程，該控制器的輸出信號控制煙囪鐘形閥的開度調節，使煤氣柜鐘形閥前后的壓差達到相應的設定值，從而保證煤氣在正常切換或緊急快速切換過程中均能實現無壓力擾動切換。LT系統的煙氣切換所需時間僅為8秒，如在作業過程中發生事故，煙氣流可在3秒內被迅速地從通往煤氣柜切換到通往火炬的通道里。論文參考，改進。
3.5 原控制系統與備用系統的切換
蒸發冷卻器系統當水切斷閥或切斷閥出現故障時，可以切換到旁通，通過點擊蒸發冷卻器畫面上的主管/旁通按鈕來實現，旁通管路上有水流量計，切換以后則旁通的水流量參與噴水流量調節。
當三座轉爐公用的斗式提升機和刮板輸送機出現故障時，可以切換到備用細灰運輸，通過切換到備用細灰運輸畫面啟動設備來實現。
靜電除塵器系統出現故障時，可以切換到4#靜電除塵器，通過在每個爐子的4#靜電除塵器畫面上點擊選擇/放棄4#靜電除塵器按鈕來實現。只能有一個爐子選擇，某一個爐子選擇時，其它兩個爐子必須放棄選擇才能正常使用。
風機系統出現故障時，可以切換到備用風機系統，通過在每個爐子的備用風機畫面上點擊使用/不使用備用風機來實現。也可以切換到4#風機切換站系統，通過在每個爐子的4#風機畫面上點擊選擇/放棄4#風機來實現，同樣只能有一個爐子選擇，某一個爐子選擇時，其它兩個爐子必須放棄選擇才能正常使用。切換到4#風機切換站系統后，則煤氣回收通過4#切換站來實現。
4 抗干擾功能的設計與實現
由于供電系統中有大量高次諧波存在，嚴重威脅控制系統的正常運行和通訊網絡的實現、安全、穩定、暢通.為此設計中根據各種干擾源的情況，采取了以下抗干擾功能.
4．1 接地措施
計算機系統單獨接地，接地電阻小于1.0歐姆，與電氣接地分開，以防形成接地環在接地線上產生接地電流引起PLC誤動作。
4．2 模擬量輸入信號濾波
對系統模擬量輸入信號在進入PLC模擬量通道以前，先經過信號隔離器消除通道中的串模干擾，提高了通道的信躁比。
4．3 模擬量通道屏蔽
模擬量信號的輸入導線采用有內外屏蔽線的多芯雙絞線電纜，在橋架中分開敷設，單端接地,有效地衰減了高頻干擾,降低了輻射干擾和電磁偶合干擾，保證了有用信號正常傳輸.
4．4 通訊電纜設置
采用光纜通訊，防止對設備進行干擾，保證了系統的穩定性。
4．5設備安裝部置
PLC柜與動力柜分別安裝在不同的地點,PLC柜安裝在操作室,動力柜安裝在電氣室,這樣有效地減少了強電磁干擾.
5結束語
系統投運至今運行可靠，抗干擾技術的合理應用，保證了PLC設備和通訊網絡在惡劣環境下的安全運行，特別是控制系統改進后，提高了系統的自動化水平，為煉鋼贏得了寶貴的時間，同時也為設計和維護人員積累了寶貴的經驗。
參考文獻：
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（2）皮壯行等可編程控制器系統設計與應用實例機械工業出版社2003年
【關鍵詞】全自動洗衣機；PLC；編程設計；步進指令；運行功能
Completely automatic washer control circuit PLC automatic control
Luo Jihong
（Hunan commerce professional technology institute，Hunan Changsha 410205）
Abstract：In view of the typical completely automatic washer actual control request，step-by-steps the STL instruction programming method using the Mitsubishi PLC sequential control，in the I/O assignment foundation，carries on the PLC trapezoidal chart programming，and analyzes the explanation to the procedure movement function.After the PLC hands-on simulation debugging，is completely consistent with the actual control request.
Key word：Completely automatic washer；PLC；Programming design；Step-by-steps the instruction；Movement function
1.引言
可編程控制器（PLC）是以計算機技術為核心的通用工業自動化裝置，它將傳統的繼電器控制系統與計算機技術結合在一起，具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點，近年來在工業自動控制、機電一體化以及改造傳統產業等方面得到了廣泛的應用，被譽為現代工業生產自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對全自動洗衣機的實際控制要求，運用三菱PLC技術中的經驗設計法，在I/O分配的基礎上，將整個全自動洗衣機實際控制系統分解為進水、攪拌、排水和清洗四個部分[2]，進行PLC梯形圖程序設計和程序功能分析。
2.控制要求
全自動洗衣機分為洗滌和清洗兩大工作過程，其工作周期和控制要求相同，故整個控制要求如下：
2.1 接通電源，開進水按鈕，等待到達額定水位，關進水閥門；
2.2 正轉洗3s停機1s反轉洗3s停機1s，反復100次；
2.3 開排水閥門，排水1min；
2.4 繼續開著排水閥門，高速正轉2min；
2.5 關排水閥門，開進水閥門，等待到達額定水位，關進水閥門；
2.6 正轉洗3s停機1s反轉洗3s停機1s，反復100次；
2.7 開排水閥門，排水1min；
2.8 繼續開著排水閥門，高速正轉2min停機。
3.I/O分配
全自動洗衣機的I/O分配，見表1。
4.I/O接線圖
5.狀態轉換圖
6.程序梯形圖
7.程序功能分析
7.1 洗衣機進水
當PLC處于等待狀態S0時，按下進水按鈕X0，計數器C1復位，同時狀態繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進水電磁閥；當到達額定水位X1時，狀態繼電器S21置位。
7.2 攪拌機正反轉
STL S21閉合后，輸出繼電器Y0失電，關進水電磁閥；同時輸出繼電器Y1得電，攪拌機開始正轉，3s之后，狀態繼電器S22置位，Y1失電攪拌機停止，1s之后，狀態繼電器S23置位，Y2得電攪拌機開始反轉，3s之后，狀態繼電器S24置位，Y2失電攪拌機停止，計數器C0計正反轉1次；當計數器C0未達到100次時，狀態繼電器S21置位，進入下一個攪拌正反轉周期。
7.3 洗衣機排水
當計數器C0達到100次時，狀態繼電器S25置位，輸出繼電器Y3得電，打開排水閥門，1min之后狀態繼電器S26置位，輸出繼電器Y3、Y4得電，打開排水閥門，并啟動高速正轉電動機，2min之后，計數器C1計數1次，排水完畢，洗濟周期結束。
7.4 洗衣機清洗周期
此時計數器C1未達到2次時，狀態繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進水電磁閥；當到達額定水位X1時，計數器C0復位，同時狀態繼電器S21置位，進入洗衣機清洗周期，完成攪拌機正反轉100次之后，再進行排水，排水完畢，計數器C1達到2次，PLC返回等待狀態S0。
8.結束語
以上全自動洗衣機的PLC程序經過上機模擬調試，與實際控制要求完全一致，方便實用。在程序設計上，本系統還可采用PLC基本指令編程法或經驗設計法。另外，由于論文篇幅原因，沒有繪制本系統的外部接線圖，讀者可對照I/O分配表進行設計（輸入接PLC內部工作電源，輸出接外部負載工作電源）。
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Abstract： According to the requirement of 3D management automation up-down and parallel transferring garage， this paper designed a kind of 3D garage monitoring system based on Kingview software. According to the 3D garage control requirements， introduced the structure of the monitoring system， specifically introduced the method of design and realization steps of using Kingview software development 3D up-down and translation stereo garage control system.
關鍵詞： 立體車庫；組態王；監控系統
Key words： 3D garage；SCADA；monitor system
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）30-0189-03
0 引言
隨著我國經濟水平的提升，我們逐漸進入數字化和信息化城市，城市化進程發展效果明顯，人民的收入水平也大大提高，所以很多人民在滿足生活的水平下，就會購買汽車，因此汽車大量進入家庭。但是隨之而來的問題就多了，其中最難解決的就是停車難的問題，這個問題成為現在困擾人們的一個社會問題。未來5年，從潛在的需求角度來講，中國將成為世界上最大的立體車庫需求市場，這就需要興建立體車庫。而立體車庫的興建，也能解決當前的問題，既能緩解城市停車難的矛盾，也能減少停車場因為占用土地面積產生的問題。
3D升降橫移式立體車庫監控系統作為系統運行、實時分析車庫數據、實時監控車庫運行狀況的手段，是立體車庫控制系統設計的重要組成部分之一。3D升降橫移式立體車庫控制系統采用IPC與PLC配合，就實現對現場設備的監控。現場器件與PLC直接相連，這樣PLC就會接收光電開關、行程開關等器件反饋的實時信息，還可以根據IPC預先設定的指令來完成現成操作；IPC操作系統選用的是Windows XP并在IPC中安裝（KingView）組態王軟件作為監控軟件平臺，實時、動態地顯示現場設備運行狀態。前臺軟件的主要軟件系統是對用戶的操作系統的反應進行監控管理；后臺軟件是根據采集到的數據的性質，對其進行分類，然后分批進行處理[1]。從而實現IPC對整個立體車庫控制系統的控制與管理，實現全自動化的控制水平[2]。
1 3D升降橫移式立體車庫的原理
立體車庫的發展，在一定程度上大大緩解了停車難的問題。為了建筑物所處的位置以及不同方向的擴展，就需要以下形式來發展：升降橫移式、垂直循環式、簡易升降式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式等[3]。
其中升降橫移式立體車庫采用以載車板升降或橫移存取車輛的機械式停車設備叫升降橫移機械式停車庫，一般為準無人方式[4]。升降橫移式立體車庫采用模塊化設計，車位數從幾個到上百個均可，能利用多種場地條件，運用多種組合方式，有效利用場地有限空間[4-5]。
改進后的立體車庫為3D升降橫移式的立體車庫，如圖1所示。3D升降橫移式立體車庫運行原理在于內層車輛只能升降進退、外層車輛只能升降橫移，存取車輛時利用托盤的移動產生垂直和水平的通道，實現后層車輛和高層車輛的存取，全部邏輯過程均由PLC進行控制。該類立體車庫要留一列作為空車位，供車輛進出的升降平移使用。
該種車庫為X×Y×Z三維矩陣形式，可以設計為多層，多列，多縱。其中，X為三維矩陣的列，及車庫的列數；Y為三維矩陣的行，及車庫的層數；Z為三位矩陣的縱，及車庫的縱數。Z為汽車進出方向。
我們以3×2×2為例，可以停放的車輛數為10輛。這樣便更合理的利用了空間。
2 3D升降橫移式立體車庫監控系統結構
3D升降橫移式立體車庫監控系統采用“總站+分站+PLC+現場操作機構（按鈕、行程開關、接觸器、電動機等）”的典型結構，我們在分站中安裝了KingView組態軟件形成一個分站系統，通過這個分站系統來監控PLC的運行情況，并和PLC進行實時數據交換；利用分站系統來控制立體車庫的車輛存取。3D升降橫移式立體車庫采用了多個車庫，便用多個分站系統來分別控制。多個分站系統利用以太網將數據傳輸到總站中，實現數據的傳遞與交換[6]。見圖2。
該控制系統采用計算機控制系統來控制車輛的存取。
3 立體車庫監控系統的設計及運行調試
本系統選用的監控軟件為北京亞控公司的組態王6.53。在上位機中運行組態軟件，用于采集PLC的實時數據，同時提供給操作人員，方便監控與管理[7]。
3.1 通信設置 組態王可以通過編程電纜同多臺PLC連接，由圖2控制系統結構圖可知，在住宅小區停車場模擬監控系統中，我們采用一臺上位機控制一臺PLC，所以在組態王分站與PLC的連接上，我們用串行口直接進行連接；而每個組態王分站之間通過以太網與系統總站相連接。
要實現組態王與PLC之間的通信，我們首先要通過設備配置向導定義一個串口類設備，我們選擇與PLC相應的連接口，再按照向導完成設置。如圖3所示。
當我們定義好一個串口設備后，我們還需要對定義好的串口設備進行參數設置，在這里以組態王與三菱FX2N系列PLC通信為例。組態王通訊參數的設置要與三菱FX2N系列PLC的參數設置保持一致。用RS232連接組態王與三菱FX2N系列PLC的情況下，要求PLC的波特率為9600bps，數據位長度為7，停止位長度為1，奇偶校驗位為偶校驗。如圖4所示。圖4為設置好的通訊參數。
3.2 建立變量庫 我們為了通過屏幕用動畫的方式來監控現場的生產狀況，就需要啟動組態王運行，而數據庫是組態王核心的部分，而數據庫是連接上位機和下位機的橋梁，能讓工作人員的控制指令迅速送到生產現場[8]。
在整個系統中，主要使用除了電器、行程開關、光電開關以及一些按鈕等外部設備，這些外部設備的數據主要通過通信線纜就傳輸到組態王系統中了，同時組態王系統通過這些向外部發送指令，所以這些外部設備的變量定義為I/O離散型變量。汽車及其托盤的移動不與外部交換數據，定義為內存實型變量。表1為本系統中組態王數據詞典中定義的部分變量。
3.3 組態監控界面設計與編程 考慮到3D升降橫移式立體車庫監控系統的實際功能，設計了系統登錄界面、監控主界面、報警界面，其中3D升降橫移式立體車庫主界面如圖5所示。
監控界面主要包括狀態顯示區和動作仿真區兩個部分，狀態顯示區包括立體車庫工作模式選擇按鈕（全自動、半自動、存車、取車按鈕）、車位選擇按鈕、及返回登錄界面按鈕組成。動作仿真區可以直觀的顯示整個立體車庫存車或取車的工作流程。
完成整個監控界面的繪制后，我們需要進行動畫連接。比如進行汽車的移動以及托盤的移動。這些動畫效果都通過動畫連接中的水平移動連接或者垂直移動連接來實現。汽車水平移動連接如圖6所示。
完成監控畫面中所有控件的動畫連接后，還需要對系統進行命令語言的編寫。在組態中，要讓所設計出來的畫面能夠按照我們的語氣方式動作來發展，這就離不開命令語言的編寫。命令語言可以通過命令，實現汽車、托盤的移動，界面的調用，系統的登陸與退出等。我們可以打開組態工程瀏覽器中的“應用程序命令語言”對話框，設置程序掃描周期，同時在“運行時”車庫相對位置移動的命令語言：
if（＼＼本站點＼車位1前限位==0 &&＼＼本站點＼車位4下限位==1）
{
＼＼本站點＼車位7前進_Y=＼＼本站點＼車位7前進_Y+10；
＼＼本站點＼托盤7前進_Y=＼＼本站點＼托盤7前進_Y+10；
if（＼＼本站點＼托盤7前進_Y>=460）
{
＼＼本站點＼車位4下限位=0；
＼＼本站點＼光電開關7=1；
＼＼本站點＼光電開關4=0；
}
}
3.4 調試運行 程序檢查無誤以及組態軟件與PLC通信成功后，將編寫好的PLC程序下載到PLC主機中，然后在上位機中打開組態王軟件，并打開制作好的監控界面，切換到運行狀態，輸入登錄名和登錄密碼，即可進入監控界面。觀察監控界面與實際運行環境是否同步，如果出現錯誤，可返回開發界面，進行微調，直至運行正常為止[9]。
4 總結
3D升降橫移式立體車庫監控系統采用組態王6.53組態軟件設計，實現了對立體車庫工作情況的實時監控與管理，人機界面良好，可以保證系統正常運行。
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關鍵詞：PLC控制；定時器；閃爍彩燈；循環
中圖分類號：TM923.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-02
一、引言
隨著人們生活環境的美化，在許多場合可以看到彩色霓虹燈。彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應用，用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已經成為一種時尚。但目前市場上各式樣的彩燈控制器大多數用全硬件電路實現，電路結構復雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按照固定的模式閃亮，不能根據不同場合、不同時間段的需要來調節亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態參數。這種彩燈控制器結構往往有芯片過多、電路復雜、功率損耗大等缺點。此外，從功能效果上看，亮燈模式少而且樣式單調，缺乏用戶可操作性，影響亮燈效果。因此有必要對現有的彩燈控制器進行改進。
采用PLC控制彩燈的優點是簡單快捷，操作的程序也是不怎么復雜。在彩燈的工作運行中，彩燈能長久地不斷地循環閃爍，節日彩燈也就由此產生。同時，給我們每個人的生活中帶來了各式各樣的彩色。當然，隨著社會的進步，我相信在生活中所應用的彩燈PLC控制程序仍然會不斷的深入更改，而且會變的更快捷便利，生活也隨之變的更美，更絢麗。
二、系統總體設計
（一）控制要求
彩燈作為一種景觀，安裝在建筑物的適當地方一是作為裝飾增添節日氣氛，二是有一種廣告宣傳的作用，也可用在舞臺上增強晚會燈光效果。實現彩燈控制的方案很多，不同的控制方案，其設計方法和思路也不一樣。本設計為發射型閃爍彩燈：按下啟動按鈕后，L1亮，2秒后滅，接著L2，L3，L4亮，2秒后滅，接著L6，L7，L8亮，2秒后滅，再接著L1亮，2秒后滅…….如此循環下去，按下停止按鈕后，所有的燈都滅。
三、系統軟硬件選型方案
（一）模板上各彩燈代表的意義
根據控制要求，需要的輸入為啟動按鈕和停止按鈕，需要的輸出為各個彩燈，即依次（如面板圖中所示）為L1，L2，L3，L4，L6，L7，L8七個彩燈
（二）原理圖說明
本論文為發射型閃爍彩燈：按下啟動按鈕后，L1亮，2秒后滅，接著L2，L3，L4亮，2秒后滅，接著L6，L7，L8亮，2秒后滅，再接著L1亮，2秒后滅…….如此循環下去，按下停止按鈕后，所有的燈都滅。在梯形圖中，利用了定時為20秒的定時器和啟動按鈕，停止按鈕，輸入及輸出口相關開關定位控制，完成以上控制要求彩燈循環點亮。
四、系統PLC設計
五、系統安裝調試
（一）硬件連線
（二）I/O分配
（三）程序說明
（四）按梯形圖輸入程序
在實驗室中，調試前將以上設計梯形圖輸入在含有PLC編程S7-200的計算機內，以便在調試中下載，運行。
（五）調試并運行程序
參考文獻：
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論文關鍵詞：電力線通信；設備
論文摘要：隨著社會信息化程度的提高，網絡已成為人們生活中不可缺少的一部分。網絡接入帶寬迅速提升，以適應大容量、高速率的數據、視頻、語音等高質量的信息傳輸與服務。目前常用的寬帶接入方式有電話撥號（即XDSL）方式、有線電視線路（CableModem）方式、雙絞線以太網方式，隨著科技的迅速發展，電力線通信已成為一種新型的寬帶接入技術，并且有著良好的發展前景。
電力線通信簡稱PLC（PowerLineCommunication0）是利用配電網低壓線路傳輸多媒體信號的一種通信方式。在發送時利用GMSK（高斯濾波最小頻移鍵控）或OFDM（正交頻分多路復用）調制技術將用戶數據進行調制，把載有高頻信息的高頻加載于電流，然后再電力線上傳輸，在接收端先經過濾波器將調制信號取出，再經過解調，就可得到原通信信號，并傳送到計算機或電話，實現信息傳遞。類似的電力線通技術信早已有所應用，電力系統中在中高壓輸電網(35千伏以上)上通過電力載波機利用較低的頻率以較低速率傳送遠動數據或話音，就是電力線通信技術應用的主要形式之一，已經有幾十年歷史。
PLC接入設備分局段設備和用戶端PLC調制解調器。局段負責與內部PLC調制解調器的通信和與外部網絡連接。在通信時來自用戶的數據進入調制解調器后，通過用戶配電線路傳輸到局端設備，局端設備將信號解調出來，再轉到外部的Internet。該技術不需要重新布線，在現有低壓配電線路上實現數據、語音、和視頻業務的承載。終端用戶只需插上電源插座即可實現因特網接入，電視接收、打電話等。同樣電力線通信技術也可應用于其他相關領域，對于重要場所的監控和保護，一直需要投入大量的人力和財力，現在只需利用電源線，用極低的代價更新原有監控設備即可實現實時遠程監控。目前電力系統抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準確性、同步性難以保證。同時由于抄表地點分散，表記數量眾多，所以抄表的工作量巨大。基于電力線路載波(PLC)通信方式的自動抄表裝置，由于不需要重鋪設通信信道，節省了施工及線路費用,成為現代電力通訊的首選方式，使得抄表的工作量大大減少。近年來居民小區及大樓朝智能化發展，現在的智能化建筑已經實現了5A。但是這些不同的系統自動化需要不同的網絡支持；給建設和維護網絡系統帶來了巨大的壓力。借助電力線通信技術，無論是監控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動化都可以利用電力線實現，便于管理和擴展。
電力線通信主要優勢：
電力線通信有無可比擬的網絡覆蓋優勢，我國擁有全世界排名第二的電力輸電線路，擁有用電用戶超過10億，居民家里誰都離不開電力線；顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網服務的巨大物質基礎。在廣闊的農村地區，特別是那些電話網絡不太發達的地區，PLC更有用武之地，畢竟電力網規模之大是任何網都不可比擬的。雖然這些地區上網短期需求量并不大，市場發展成熟較慢，但會存在電力線上網先入為主的局面，對PLC的長遠發展和擴展非常有利。
電力線通信可充分利用現有低壓配電網絡基礎設施，不需要任何新的線路鋪設，隨意接入，簡單方便的安裝設備及使用方式，節約了資源和費用，無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物和公共設施的破壞，同時也節省了人力，共享互聯網絡連接，高通訊速率可達141Mbps（將未通過升級設備可達200Mbps）。PLC調制解調器放置在用戶家中，局端設備放置在樓宇配電室內，隨著上游芯片廠商14M產品技術相對成熟。PLC設備整體投入不斷下降，據調查當前14M的PLCModem產品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平，而局端設備則更便宜。由于一般一個局端拖帶PLC調制解調器的規模為20-30臺，因此隨著用戶的增長，局端設備可以隨時動態增加，這一點對于運營商來說，不必在設備采購初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網絡接入最后一公里最具競爭力的解決方案之稱。
電力線通信的缺點
傳輸帶寬的問題。PLC與電話線上網從本質上講并沒有區別，都是利用銅線作為傳輸媒質，銅線上網的最大問題是不能解決傳輸帶寬問題。雖然14M的產品已經成熟，但電力線上網是共享帶寬，若同一地區多個用戶同時上網則數據傳輸速度將會相應降低，如何保證用戶能夠獲得足夠帶寬成為挑戰噪聲安全性問題。由于電力網使用的大多是非屏蔽線，用它來傳輸數據不可避免的會形成電磁輻射，從而會對其它無線通信，如公安部門或軍事部門的通信造成干擾；再次電力線上網存在不穩定的問題，家用電器產生的電磁波對通信產生干擾，時常會發生一些不可預知的錯誤。與信號潔凈特性恒定的Ethernet電纜相比，電力線上接入了很多電器，這些電器任何時候都可以插入或拆開，并機或關閉電源。因而導致電力線的特性不斷變化，影響網速。
衰減問題。與以太網接入或者ADSL接入不同，盡管PLC接入可以選擇家庭內任意電力插座聯接到Internet，但是就目前而言，由于衰減因素仍然存在，不同接入點的帶寬是不一樣的，如果家庭比較大，那么在最遠處接入，帶寬衰減將非常明顯。其次大部分情況下，PLC數據需要通過電表傳輸，帶寬往往在這里產生非常大的衰減，這成為PLC的技術瓶頸之一，有專家表示主要問題在于電表的設計，而不是PLC自身的技術因素，但由于電表是既有產品，不可能對其大規模換用，所以只能通過PLC產品自身技術來克服PLC衰減問題。
目前我國在沈陽及北京多個小區開通了多個PLC接入試驗網絡，主要以2M和14M帶寬接入為主。由于法律、服務、技術指標等影響，還沒有大規模的商用PLC系統投入使用。隨著科技的進一步發展，相關技術將逐步得到有效解決。最近國電科技推出的200Mb/sPLC接入方案具有布線簡單，電磁輻射低，價格便宜等優點，在接入帶寬及穩定性方面有了重大突破，具有強大的市場競爭力和廣泛的市場前景。電力線通信技術畢將得到廣泛應用發展。
【關鍵詞】PLC；立體車庫；控制系統
1.引言
隨著我國經濟持續快速的發展和城市建設工作的不斷進行，在許多城市，交通擁堵和停車難已經成了影響城市發展的重要因素，利用路邊停車和傳統的自走式停車方式己經遠遠不能適應城市發展的要求。隨著我國汽車工業以及房地產行業的訊速發展和轎車數量的迅速上升，我國立體停車行業發展迅速。立體停車是解決許多城市出現的停車難問題的有效方法。機械式立體車庫是指用立體化的方式，利用機構完成車輛存取的停車設施。也就是用機械停車設備將汽車存放到立體化的停車位或從停車位取出的停車設施。機械式立體車庫是近期順應市場經濟發展，根據市場需求，在其迫切影響下應運而生的一種新型停車系統，它綜合運用了機械、控制、液壓以及光學等先進技術，屬于技術密集型設備[1]。
本文主要以五車位升降橫移式立體車庫為研究對象，介紹其結構、工作原理及監控系統的構成。
2.立體車庫的組成及原理
升降橫移式立體車庫指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的一種機械式停車設備。主要由結構框架部分、載車板部分、橫移系統、提升系統、控制系統、安全防護系統六大部分組成。這種立體車庫結構特點是：底層只能平移，頂層只能升降，中間層既可平移又可升降。除頂層外，中間層和底層都必須預留一個空車位，供進出車升降之用。當底層車位進出車時，無需移動其他托盤就可直接進出車；中間層、頂層進出車時，先要判斷其對應的下方位置是否為空，不為空時要進行相應的平移處理，直到下方為空才可進行下降動作，進出車完成后再上升回到原位置。其運動的總原則是：升降復位，平移不復位。
本設計為五車位停車庫，系統由一臺PLC對車庫進行統一的管理和監控，通過PLC控制載車板縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內車輛的調入調出由PLC根據當前各車位的車輛存放情況，按照相應的調度策略調度車輛進出。其工作方式為：二層三個車位可以升降，一層的兩個車位只能橫向橫移，二層車位要想升降則必須讓其下側車移走，進而橫移出空位，將載車板升或降到地面層。系統工作示意圖如圖1所示。
3.系統硬件單元設計
3.1 電氣系統關鍵部分設計
PLC接線設計：在升降橫移式立體停車庫中，控制系統中主控單元的主要控制對象首先是車庫內的橫移電機和升降電機，控制系統就是使它們在不同的時間內實現正反轉；其次是車庫內的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設施等。為了保證載車板能橫移到預定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預警裝置。
電機控制及接線設計：在存取車時車位的升降不能同時進行，車位的升降和橫移也不能同時進行，這兩個動作必須是互鎖的，即當上層車位在升降時，地面層車位不能移動，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個車位進行上下升降運動。這些在程序中可采用聯鎖和互鎖的方法來解決。
3.2 PLC型號的選擇
根據系統設計要求進行需求分析，確定PLC的輸入輸出點。本系統共計26個輸入，18個輸出，系統選用西門子公司的S7-200系列的CPU226（加擴展模塊）。CPU226共有24個輸入，16個輸出，擴展模塊選擇為EM223，它有16個輸入，16個輸出。該選擇能夠滿足系統要求。系統I/O分配表見表1、2所示。
4.系統PLC程序設計
主程序設計參考程序見圖2所示。
5.組態監控畫面設計
5.1 MCGS簡介
組態軟件是在工業自動化領域興起的一種新型的軟件開發技術。開發人員不需要編制具體的指令和代碼，只要利用組態軟件包中的工具，通過硬件組態（硬件配置）、數據組態、圖形圖像組態等工作即可完成所需應用軟件的開發工作。MCGS（Monitor and Control Generated System通用監控系統），是一套用于快速構造和生成計算機監控系統的組態軟件，它能夠在基于Microsoft（各種32位Windows平臺上）運行，通過對現場數據的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制、實時曲線、歷史曲線和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案[2]。
5.2 系統畫面設計
本文采用通用版MCGS組態軟件設計了該控制系統上位機監控界面。系統運行畫面如圖3所示。
6.結束語
本控制系統以PLC為核心，實現了兩層五車位立體車庫的自動控制，同時采用計算機進行監控，實現了車庫的智能化管理和實時監控，工作安全可靠，操作方便。本文的研究對PLC在計算機自動化控制系統中的應用，以及利用MCGS實現工業工程實時監控，提高工業的自動化水平，都具有很重要的實踐意義[3]。
參考文獻
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關鍵詞：TCA785，調壓調功，感性元件，感應釬焊
1 引言
在感應釬焊過程中，為了適應負載隨溫度變化和加熱工藝的需要，電源應能對負載功率調節。其中調功方式主要有以下幾種：直流調壓調功、移相調功、掃頻調功和脈沖密度調功等。其中直流調壓調功有以下特點：逆變器輸出電壓波形與負載無關，均為交變方波。在串聯諧振負載下，利用鎖相電路實現負載電流頻率跟蹤使負載始終工作在諧振狀態，輸出功率因數較高；逆變器中各個功率器件均在零電流方式下開通和關斷，器件的開關損耗和應力都很小。其中調壓調功電路采用晶閘管作為開關器件，利用相控方式調節輸出電壓。這種方式具有控制方便，價格便宜等特點，因而得到了廣泛的應用。
2 直流調壓調功電路的設計研究
目前國內外已經研制生產出多種用于晶閘管電路的集成觸發器。其中TCA785集成觸發器是由德國西門子公司研制生產的。它內部集成有同步檢波、移相脈沖、過流過壓保護等電路，是一種鋸齒波移相觸發器。與其它集成觸發器相比，由它構成的晶閘管觸發電路具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外部器件少、單一電源工作、調整方便等優點。論文參考網。本文所設計的直流調壓調功具體電路如圖1。
圖1 直流調壓調功電路圖
圖1中，220V交流電經過變壓器T1、二極管D2、電容C1以及穩壓管7815轉變為+15V直流電，給該調壓電路提供電源。TCA785的1和16端分別接地和+15V電源。5端是同步信號的輸入端，該信號取自R6兩端交流電壓，同步信號經同步過零電路送至同步寄存齒波信號發生器，在每個正弦信號的過零點矩齒波發生器迅速放電并從0初始值開始充電，從而產生和同步交流信號一致的三角波，如圖2。9端外接固定電阻R7和可變電阻RW1，10端外接電容C5，通過調節RW1可以調節鋸齒波的斜率。6腳為脈沖封鎖控制端，當檢測負載電流過大時，通過控制輔助電路，使6端有由高電平變為低電平，封鎖脈沖的輸出，從而切斷主電路，它是為系統過流過壓或進行其它控制而設置的控制端。11腳外接控制電壓，改變該控制電壓可以控制觸發脈沖的觸發角在0-180°范圍內移相，該控制電壓可以有手工給定，也可以由PLC系統自動給出。論文參考網。12腳外接電容C4，可以控制觸發脈沖的寬度。
圖2同步交流信號和三角波
在一個周期內，TCA785的14和15端分別是正、負半周對應的脈沖輸出端，如圖3，圖中“1”為觸發脈沖，“2”為干擾信號。為保證在一個周期內正負半周均有輸出，利用CD4017的或門邏輯電路，將14和15端輸出脈沖或邏輯運算后，得到頻率增加一倍的觸發脈沖信號，如圖4所示。再將該信號送到MC1413進行功率放大，以提供足夠的功率觸發脈沖來驅動整流模塊，如圖5，該信號電壓為7.5V左右，持續時間約為75μs，可以滿足整流模塊的觸發功率要求。
圖314端對應的觸發脈沖
圖4或邏輯運算并功率放大后的觸發脈沖
圖5示波器時間軸調整后的觸發脈沖
根據感應釬焊的使用要求，控制觸發脈沖觸發角的電壓分手動和自動兩種方式提供。手動控制方式的電壓源來自于7810提供的+10V電壓，調節RW3就得到所需的11腳控制電壓。而自動控制方式時的控制電壓源來自于PLC相關模擬端口的輸出電壓，該電壓大小通過PLC的給定電壓與所采集的負載電壓大小的比較后得到的。脈沖變壓器T2起到電氣隔離的作用。
其中檢測系統主要檢測主電路電流，將檢測電流轉換為電壓后，一方面給PLC自動控制系統提供采集電壓，另方面給保護系統提供保護依據，當該電壓大于設定保護電壓時，就停止觸發脈沖的輸出，進而切斷整個主電路。
3 直流調壓調功電路使用中存在的問題
在該電路調試過程中，當晶閘管后邊電路不存在濾波電感等感性元件時，整流后所得電壓從零到最大值能夠可靠調節。
而負載要求很平穩的直流電壓，則需要在晶閘管后采用濾波環節，即電路中有較大電感。這時當電壓調節到一定值時，會出現輸出電壓突然跳變為零的現象，使負載運行出現異常。如果該現象出現在感應釬焊電源中，則可能在釬焊尚未完成就停止加熱，造成釬料熔化不完全，工件焊接質量不合格。
解決的辦法是：首先測量出電壓突變時TCA785的6端的電壓U6，然后采取相應措施，比如串接分壓電阻，使U6為6端電壓的一端極限值，從而可以避免電壓突變現象。論文參考網。
4 在感應釬焊電源中的應用
感應釬焊電源整體結構如圖6。主要包括整流、濾波部分，逆變器部分，變壓器部分，感應圈，調壓部分以及控制部分等。主電路采取串聯諧振電路，逆變部分采用半橋結構，逆變元件采用一個IGBT模塊，整流部分采用的是半控晶閘管整流器件，觸發脈沖通過控制其導通角的大小可以得到幅值大小變化的直流電壓并供給其后的逆變環節，從而改變逆變器輸出功率。
圖6 感應釬焊機整體結構框圖
圖中直流調壓調功方框內就是前面所設計電路，要想檢測其功能是否正常，可以通過測量主電路中變壓器原邊電壓或者副邊電壓波形加以判斷。調節圖1中TCA785的6端電壓，測得其中兩組對應的波形分別如圖7和圖8。圖7中電壓為50V且很平穩，電流較小，而圖8中電壓為100V左右且較平穩，電流較大。根據電流波形可以看出，兩種電壓下電路都可以起振并正常工作。所以所設計的直流調壓調功電路可以進行電壓調節且所得電壓比較平穩，感應釬焊電路能夠可靠起振，滿足了對不同負載進行感應釬焊的要求。
圖7 電壓為50伏的電壓和電流波形圖
圖8 電壓為115伏的電壓和電流波形圖
5 結論
本文設計了一種直流調壓調功電路，可以使所得電壓從零到最大值之間連續穩定變化，不僅滿足手動調節模式，也可以和PLC系統配合進行自動調節，并具有可靠的保護功能和相關的控制功能。通過試驗，該電路已成功應用于感應釬焊電源之中，使其可以穩定起振，對于不同負載進行功率調節，可靠保證了逆變部分的IGBT元件，具有一定的實用價值和經濟價值。
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關鍵字：PLC，模糊PID算法，稱重配料系統，混凝土攪拌站
中圖分類號：TP273 文獻標識碼： A 文章編號：
Based on PLC fuzzy PID Concrete batching plants design and implementation
Zhang Huihui, Zhang Min，Ma Jiaming
(Qingdao Technological University, Shandong Qingdao, 266033)
ABSTRACT: Concrete batching plants is the major place of concrete production. What’s more, weighting and burdening is the key part in the process of concrete production. The accuracy of the weighing batching system affects the quality of concrete directly. For the entire weighing batching system, the selection of control strategy determines the production efficiency and the accuracy of batching plant. Based on the above issues, this design with PLC as the control core, realize the design of weighing batching system based on fuzzy adaptive PID algorithm.
KEY WORDS: PLC; Fuzzy PID algorithm; Concrete batching plants; Weighting and Burdening System
0引言
近年來，隨著經濟的高速發展，一系列基礎性工程的開工建設以及城市化進程的加快，人們對各種產品也不斷提出了新的要求。本設計采用模糊PID控制，達到智能控制效果。本文的重點在于用PLC實現模糊PID控制。
1混凝土配料生產過程原理介紹
本論文以舊建筑物拆遷的廢棄建筑垃圾為原料，配合相關輔助原料，混合充分后切塊、加壓生產建筑再生磚為例，來闡述動態配料系統所要求的快速性及精確性。
2混凝土攪拌站控制算法分析
2.1 模糊PID控制技術
由于自動配料控制系統是一個時變的、非線性的控制系統，在非時變模型下有較好調節能力的傳統PID算法難以達到理想的控制效果。此外常規的模糊控制器控制精度比較低并且有無法消除的盲區。因此，采用基于PLC的模糊控制系統進行控制，不但可以使控制系統的控制更加可靠，而且得到了很好的控制效果。
由圖2可以看到，模糊自適應PID控制器以誤差e和誤差變化ec模糊控制器輸入變量，以PID參數變化∆Kp、∆Ki、∆Kd作為模糊控制器的輸出變量，將模糊控制和PID控制結合起來形成模糊自適應PID實現相應參數的在線調整。
圖2模糊自適應控制器
圖 3 模糊自適應仿真框圖
圖4 模糊控制器封裝圖
圖5 模糊PID相應仿真曲線
在圖3、圖4、圖5仿真調試的過程中，傳統PID控制算法存在過渡過程時間與超調量之間的矛盾，若要超調量小則過渡時間增長，如果要求過渡過程快則必然出現較大的超調二者難以兩全。而模糊自適應PID控制算法過渡過程的快慢幾乎與超調無關，因而可以方便靈活的改變參數，以最快速度無超調(或很小的超調)進入穩態。從常規PID和模糊自適應PID控制的階躍響應對比曲線中可以看出，系統在階躍信號的激勵下模糊自適應PID控制系統超調量要小的多，響應速度快，穩態誤差小，具有更好的動態和穩態性能。仿真說明采用模糊自適應PID方法控制配料系統是合理有效的具有較高的可行性。
模糊PID控制的 PLC實現
程序設計流程圖
在設計中，我們使用了OMRON公司的 CP1H-XA40DR-A型號的PLC。利用A/D模塊將輸入量采集到 PLC 中，利用D/A 模塊實現執行元件的輸出，模糊控制算發流程圖如圖6所示。
圖 6 模糊控制算法流程圖
首先把量化因子置入PLC的保持繼電器中，其次將采樣進來的輸入量送入PLC的DM區，做限幅量化后再根據其對應的輸入模糊論域中的相應元素，查模糊控制查詢表，求出模糊輸出量，誠意輸出量化因子之后便得實際輸出量，經D/A輸出進行控制。[4]
模糊控制查詢表查詢程序設計
在圖6中，最重要的一步就是模糊控制表查詢，須經過模糊推理與逆模糊化運算得到一個13× 13的二維矩陣。在表1的一個模糊控制查詢表的實例中，矩陣元素Ui（論域范圍為-7～7）是輸出控制量U的量化值，其由e、ec的輸入量論域元素確定。
表1
將查詢表元素逐行一次存儲在PLC的保持繼電器D2000～D2168中。
查詢程序設計利用變址寄存器V，采用“基址+偏移地址”的尋址方法控制。假如e、ec的論域元素分別為M、N，則輸出控制量u的位置為：表的首地址+13(M+6)+(N+6)。對應的梯形圖如圖7。[5]
圖 7 查表程序梯形圖
4. 結束語
本文通過簡要介紹混凝土配料系統生產過程的原理，以及在該系統下經過編程,將模糊PID的程序設計方法在PLC上得到實現，滿足控制系統時變、非線性的條件下，充分利用了PLC 控制系統可靠性高、 抗干擾能力強的特點,又通過PID提高了控制系統的智能化程度, 具有成本低、 控制效果好的優點, 其應用前景廣闊。
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關鍵詞：包裝機 PLC HMI
1.1 概述
包裝機外形如圖2-1所示，藥粒散料由存料桶，落到三級傳輸帶，再經過十二通道后裝入藥瓶。本包裝機的在包裝過程中的要求為：
1、 包裝速度較高，每分鐘裝瓶約50～60瓶；
2、 藥粒計數精確，確保裝入藥瓶的藥粒個數為設定的規格個數；
3、 已裝藥瓶的個數實施計數 ；
4、 對于不同藥粒實施包裝作業時，能夠現場較簡便地更改參數。
設計采取軟硬件結合，對電氣原理主電路圖設計以及PLC程序的同步設計，
2.1 包裝機整體設計
本包裝機包裝過程中，藥粒由存料桶流入電振機一帶，一帶以較低振動頻率振動，藥粒被抖動流入二帶，二帶電振機振動頻率加快，拉大藥粒間距，藥粒繼續流入三帶，三帶頻率大于二帶，拉大藥粒間距，藥粒流入十二通道，通過十二通道后，最后進入藥瓶，原理圖如圖2-1所示
圖2-1 包裝機整體設計原理
十二通道每通道入口裝有阻擋藥粒的插板以及對射型光電傳感器（插板在上，光電傳感器緊挨其下面），此處設計在于，藥粒必須是在拉開距離的下落過程中才能實現檢測計數，如果光電傳感器在上，當插板閉合時，藥粒堆積，當再打開時，系統即無法實現檢測計數。
插板的作用是開閉十二通道，光電傳感器檢測通過的藥粒，檢測信號送入PLC處理；藥粒直接流入藥瓶，當達到預先設定的藥粒個數，十二通告關閉，藥瓶擋板打開，擋板上裝有光電檢測系統，可對已裝藥瓶個數進行計數。從而消除了藥瓶計數的瑪法。
對藥瓶計數有兩種工作模式，一種是直接流水式計數，可清零重新開始計數；另一種是設定裝瓶個數，達到個數，停止運行。系統工作示意圖如圖2-2所示。
2.2 硬件設計
2.2.1主要器件清單
根據2.1設計要求，所需器件列表如下表（2-1）所示
2.2.2擋板、插板動作分析
擋板、插板動作流程圖如圖2-2所示，信號的獲取來自十二個光電傳感器，信號被送入PLC進行處理，當達到設定的個數時，PLC指令，關閉十二通道插板，間隔后打開擋板（此間隔短時間將在3、2.5作出計算），藥瓶擋板打開，打開間隔時間后關閉，系統如此循環運行
2.2.3 HMI、PLC網絡控制結構
HMI、PLC網絡構成了本包裝機控制的主機，根據分裝控制工藝及對計數控制器的性能要求，控制系統結構圖如圖2-3所示，系統由輸入、輸出通道及主機三部分組成。
輸入通道由光電檢測系統，觸摸屏HMI組成；主機PLC進行計數、分裝控制；輸出通道由固態繼電器、接觸器組成，固態繼電器控制電磁鐵使擋板、插板，翻板動作。
采用PLC控制使系統抗干擾能力提高了，并且采用的固態繼電器與電磁式繼電器相比，具有開關時間短、無火花、無噪音、電磁鐵動作準等優點。西門子S7-200 CPU226PLC加裝兩個拓展模塊EM232，增加四個模擬量輸出，I/O口輸入輸出24V供電已經拓展模塊24V共供電由PLC24V傳感器電源提供，PLC220V供電由三相四線中的中性線和一跟相線提供。PLC輸入口為光電開關的接受端，執行機構為固態繼電器和接觸器。■
參考文獻
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