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基于PLC的工业控制系统的设计与实现

作者:www.cechina.cn2016.02.17阅读 1868

  引言
  目前,随着社会的发展www.cechina.cn,工业得到了快速的发展,工业控制系统积极运用先进的技术,其中 PLC 技术完善了其控制系统,保证了工 业的可持续生产,提升了其自动化的进程,控制了生产风险。文章将研究基于 PLC 技术的工业控制系统的设计与实现
  PLC 技术的概况
  工业控制技术主要是通过对先进的信息技术的应用,从而实现工业生产的高质量、低消耗与安全性等,PLC 技术属于工业控制技 术中的一种,PLC 的基础为计算机技术www.cechina.cn,核心为微处理器,优点如下:安全性较高 、适用性较强、易学易用易建造、便于维护、轻体重、小体积、低能耗等。
  基于 PLC 的工业控制系统的设计
  工业控制系统包括硬件模块与软件设计,其中软件设计是最为
  关键的环节,软件设计对整个系统的数据进行处理、显示其状态、存 储其参数等,主要包括 PLC 程序,主控、界面与动画 PC 程序等。
  PLC 程序的设计
  PLC 程序的设计将实现对生产线上执行活动的全过程的负责, 主要内容为采集数据、控制顺序、处理数据等。PLC 的内部结构包括 CPU 模块 、内部存储器、电源模块与输入 、输出单元等 。在其内部结 构中最为核心的是 CPU 模块,对整个程序有着重要的作用,将对用 户的数据与程序等进行存储 ,对现场输入装置传递的状态 、数据等 进行采集,对 PLC  内部的电路、电源等进行诊断。内部存储器是一种半导体电路,其最为突出的特点便是具有记忆功能 ,内部存储器分 为两种:一种为系统程序存储器 ,主要存储的为系统程序 ,如:管理 程序 、解释编译程序与监控程序等;另一种为用户存储器。电源模块  为 PLC 各个模块提供工作电源。
  PLC 程序的设计原则为:其一,科学性,对于被控对象的控制要 求要做到最大限度的满足 ,因此,在其设计时,要对现场进行仔细的 研究与考察,通过搜集的资料 ,根据机械与电气设备等 ,制定全面的 控制方案 。其二,经济性,工业控制系统要具有经济性 ,才能通过控 制保证其质量 ,提升其效益 ,同时其系统的便捷性将易于其维护 。其 三,安全性控制工程网版权所有,控制系统的安全性是必要的 。其四,适用性,控制系统要 根据工业的需求与技术的更新,进行适当的改进控制工程网版权所有,因此,PLC 要具有 适应性 。PLC 程序的设计内容为 :对用户的输入设备 、输出设备 、控 制对象进行选择,如:文本显示器 、控制按钮 、传感器 、继电器与电机 等;对 PLC 进行选择 ,要保证其正确性 ,包括机型 、容量 、电源模块 等;对控制程序进行设计 ,包括控制系统流程图 、PLC 梯形图,其中 最为关键的是控制程序,它关系着系统的安全性 、可靠性,对程序设 计要进行反复的修改 、调试,从而保证其满足设计的需求。
  PLC  程序的控制模式要根据生产线的实际情况进行设计,其设 备有自动 、手动与半自动的控制操作 ,因此 PLC 程序的控制模式也 要具备相应的三种控制模式 ,即:自动、手动 、半自动控制模式 。自动 模式是指当生产线保持在自动状态之际 ,PLC   程序将进入到自动模 埠CONTROL ENGINEERING China版权所有,通过远程主控 PC 实现控制;手动模式是指当生产线保持在调试 状态之际,PLC 程序将进入到手动模式 ,通过文本显示器控制实现 控制 ;半自动模式是指生产线保持在调试状态之际 ,PLC 程序将进入到半自动模式 ,通过半自动动作实现控制。
  主控 PC 程序的设计
  在控制系统中主控 PC 是重要的设计环节 ,主控PC 有效的结 合了 PLC、界面与动画 PCo 设计主控 PC 程序的思路,首先考虑的是 程序的整体设计,主要是由于其设计具有复杂性与繁琐性 ,同时其 工作量较大 ,其整体设计要保证其合理性、功能性 ,其设计方法选用的是现代的 、经典的程序设计方法 ,根据生产性的实际需求,由此规 划其功能 ,明确与其他设备的关系;将程序模块进行划分,并保证每 个模块具有独立的功能;将程序模块进行调试 ,促进其功能的充分发挥;将程序模块进行综合研究,提升程序的综合性能,使其发挥最大的作用。
  主控 PC 程序主要包括 PLC 通讯模块、PC 间通讯模块与数据库 模块 ,将实现主控PC 与 PLC 二者间的数据传输与控制命令的传 递;主控 PC 也将实现与界面、动画 PC 间的数据传输与控制命令传 递;同时也将实现主控 PC 对内部数据的存储与命令的收发等 。
  界面与动画 PC 程序的设计
  在生产线控制系统中界面 PC 是其操作平台 ,将用户界面与状态反馈给操作人员,从而通过操作人员、界面 PC 实现对生产线的控制;在生产线控制系统中动画 PC 是其模拟平台,将对生产线的实时 生产状态进行模拟,其形式为动画 。
  基于 PLC 的工业控制系统的实现
  基于 PLC 的工业控制系统的实现要对其各个模块进行调试 ,再 通过在线测试 、验收等,从而保证其满足生产线的需求。模块调试主 要是对 PLC  与其他硬件设备进行调试,主要是由于硬件设备极易受 到外界因素的影响 ,通过调整将降低外界因素对其影响 。同时要对生产线控制系统进行初始化 ,主要步骤有设备复位、设备自检,在其完成后,便可以进行正式运行 ,操作人员通过对界面 PC 的操作,将实现对生产线的控制。
  结束语
  综上所述,在现代化的工业作业中,PLC 程序得到了广泛的应用,从而进一步促进了工作控制系统的自动化与现代化,文章介绍 了PLC 技术的概况,并分析了基于 PLC 的工业控制系统设计与实 现,相信,工业控制系统将得到进一步的发展 。
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