可編程控制器

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可編程控制器范文第1篇

關(guān)鍵詞：可編程控制器實驗裝置；故障診斷；維修

Maintenance of the programmable logic controller experiment instruments

Li Xinmao

Xiangnan university, Chenzhou, 423000, China

Abstract: The present paper summarized the maintenance of the programmable logic controller experiment instruments. Including the trouble shooting of 3-phases power supply control panel, circuit self-protection, computer system problem. Following this, the repair methods were discussed for various faults. Finally the right steps for trouble-shooting were discussed in detail. So with the daily management of the programmable logic controller was discussed.

Key words: programmable logic controller experiment instruments; trouble-shooting; maintenance

因教學(xué)需要，電氣原理與PLC控制實驗室配置了10臺可編程控制器實驗裝置，用于滿足電氣工程及其自動化專業(yè)電氣原理與PLC應(yīng)用課程的實驗教學(xué)需要。

可編程控制器實驗裝置的核心是西門子S7-200可編程控制器[1]，圍繞該可編程控制器，配置了很多實驗單元，有運料小車控制、基本指令練習(xí)、機械手模擬、搶答器控制、裝配流水線控制、自動配料裝車系統(tǒng)控制、加工中心控制以及四層電梯模型控制等。除了上述實驗裝置本身，還為每臺實驗裝置配備了一臺電腦。兩者之間用一根信號線連接，主要用于電腦和S7-200可編程控制器之間進行數(shù)據(jù)通信。在電腦里面安裝有S7-200可編程控制器編程軟件，用戶可以利用電腦里的編程軟件進行梯形圖的程序編輯、調(diào)試和運行。

可編程控制器實驗的一般步驟：(1)學(xué)生利用電腦編出相應(yīng)的程序(梯形圖)。經(jīng)過調(diào)試和運行，確認沒有錯誤以后，再將該程序形成一個可以識別的規(guī)定格式文件。(2)將這一文件通過通信軟件的界面操作下載到S7-200可編程控制器實驗裝置。在下載以前，應(yīng)該先將S7-200可編程控制器的控制開關(guān)打到接收程序的非控制狀態(tài)，然后再下載程序。下載完成以后，將S7-200可編程控制器與相應(yīng)實驗?zāi)K單元之間的線路接好，將S7-200可編程控制器的控制開關(guān)打到運行程序控制狀態(tài)，則此時程序開始自動運行。不需要人工干預(yù)的程序，相應(yīng)實驗?zāi)K上的指示燈將會按照程序設(shè)置好的步驟和順序依次亮和滅。需要人工干預(yù)的程序，則可以扳動相應(yīng)實驗?zāi)K上面的位置開關(guān)，使其處于不同的位置，觀察此時各個信號燈的反應(yīng)(亮和滅)。如果信號燈的反應(yīng)與預(yù)想的步驟有差別，則是程序設(shè)計有問題，程序需要重新修改，重復(fù)上述步驟直至運行正確為止。

由于長期使用，可編程控制器實驗裝置不可避免地產(chǎn)生了一些故障。經(jīng)過努力，我們將這些故障成功修復(fù)，保證了實驗教學(xué)的順利進行。現(xiàn)將常見故障的維修經(jīng)驗總結(jié)如下，希望對同行有所借鑒。概括起來，最容易出現(xiàn)問題的是電源控制屏、程序問題、電腦系統(tǒng)故障等[1]。

1 電源控制屏

電源控制屏是可編程控制器實驗裝置中的一個基本單元。

該單元經(jīng)常出現(xiàn)的問題是電源不通或者時斷時續(xù)，而且經(jīng)常伴有繼電器時通時斷的噼啪響聲。

我們首先查看實驗室總電源開關(guān)是否開啟，再檢查樓道配電箱里面的開關(guān)是否跳閘。如果這兩個地方都沒有問題，再查看其他的實驗裝置是否有電，如果正常，則可以判斷是這臺設(shè)備自身的問題[2]。

我們從電源線查起。目測電源線包裝絕緣是否良好，是否存在可能的斷路點。如果正常，再檢查電源插座是否有問題，先用萬用表檢查插座的交流電壓是否為380 V，如果插座沒有問題[3]，此時還應(yīng)當仔細觀察插座里面的彈簧銅片是否固定牢靠，彈性是否良好，如果彈性不好，則有可能導(dǎo)致接觸不良，也會形成時斷時續(xù)的現(xiàn)象。確認插座完好后，可以檢查插頭是否正常。通常先斷電，檢查插頭的3個插片是否松動，如果有松動現(xiàn)象，則需要查看內(nèi)部是否斷路或者接觸不良。

在上述問題排查過程中，當我們檢查插座時，如用萬用表檢查3個插孔之間的交流電壓，發(fā)現(xiàn)有兩相不正常，可判斷插座有問題。待維修后，重新開機，故障現(xiàn)象消失，問題得到解決。

2 電路保護問題

可編程控制器實驗裝置經(jīng)常遇到的另一個問題是在實驗過程中經(jīng)常發(fā)生死機現(xiàn)象。具體表現(xiàn)在實驗過程中，無論怎樣扳動實驗?zāi)K上的開關(guān)，信號燈都沒有反應(yīng)。

(1)檢查是否為程序本身的問題。將程序在電腦上重新調(diào)試，發(fā)現(xiàn)程序在電腦上調(diào)試和運行狀態(tài)良好。

(2)檢查是否為程序下載過程出現(xiàn)問題。試將其他的標準程序下載到S7-200可編程控制器，連接好相應(yīng)的線路，運行該標準程序，發(fā)現(xiàn)其運行良好。由此證明程序下載過程沒有問題。

(3)我們將電源重啟，使實驗裝置重新運行，發(fā)現(xiàn)沒有問題了。由此推斷，是可編程控制器實驗裝置內(nèi)部實驗?zāi)K電子保護電路起作用，不再對外界刺激發(fā)生反應(yīng)[4]，類似于電腦的死機。

因此再發(fā)生同類故障時，我們直接將該實驗?zāi)K的電源短時間斷電，發(fā)現(xiàn)故障解除。由此證明上述故障原因判斷是正確的。即由于某種突然原因，導(dǎo)致電路內(nèi)部的保護起作用，使得實驗電路處于一種自我保護狀態(tài)，從而不再對外界刺激發(fā)生反應(yīng)。

3 電腦系統(tǒng)故障問題

電腦系統(tǒng)故障是實驗室的共性問題。此類故障分成以下幾類：

3.1 電腦無法正常開機，開機就報警

這種故障是比較常見的，首先檢查電腦的電源插座是否有電，如有電，再檢查各連接線是否緊固，如果均排除，則可能是機箱內(nèi)部元件安裝松動。如內(nèi)存條松動，重新將內(nèi)存條固定好再開機，現(xiàn)象消失，故障成功排除。

此類故障還可能是其他元件松動，例如網(wǎng)卡，聲卡，冷卻風(fēng)扇等，也有可能是主板問題。

因此，預(yù)防此類故障的關(guān)鍵是要求學(xué)生不要隨意搬動主機，以免造成內(nèi)部元件或者外部線路松動。

3.2 電腦中毒，系統(tǒng)不正常，程序無法正常運行

首先考慮全盤殺毒，再重新安裝與實驗有關(guān)的軟件，如果程序運行恢復(fù)正常，則問題解決，而且代價相對較小。

如果上述措施不生效，則需要重新安裝系統(tǒng)，安裝殺毒軟件和防火墻。然后再重新安裝相應(yīng)的應(yīng)用軟件。代價相對較大，耗費的時間也較多。

因此我們應(yīng)該盡量避免這種故障。關(guān)鍵在于要對實驗室的電腦進行嚴格有效的管理，非必要不得上網(wǎng)。上網(wǎng)也要禁止瀏覽與實驗無關(guān)的網(wǎng)站，以免電腦中毒，嚴格來講，實驗室不應(yīng)該安裝網(wǎng)線。

3.3 電腦密碼遺忘，電腦開機無法進入桌面

這種故障只能通過修改注冊表來解決。過程相對來說比較復(fù)雜。但是由于此種故障時有發(fā)生，大多數(shù)原因是由于學(xué)生修改密碼導(dǎo)致，預(yù)防的方法是對學(xué)生加強教育，闡明利害關(guān)系，并制定相應(yīng)的管理措施，使學(xué)生能夠自覺遵守實驗室規(guī)則，從而降低故障發(fā)生的幾率。

4 建立嚴格的實驗室管理制度

可編程控制器實驗室由于設(shè)備配置了電腦，因此大多故障都與電腦有關(guān)，制定嚴格的管理制度，使實驗室的設(shè)備嚴格用于實驗教學(xué)，這是保證實驗室設(shè)備完好的關(guān)鍵[5]。歸納起來有以下幾點：

(1)實驗室原則上不應(yīng)配備網(wǎng)線，即使配置網(wǎng)線，也要求教師嚴格管理，禁止學(xué)生在實驗時間上網(wǎng)，更不能聊天和打游戲。

(2)要求學(xué)生不能帶U盤進入實驗室，以免將外界的計算機病毒帶入，導(dǎo)致實驗室電腦中毒。

(3)實驗教師要加強管理，不允許學(xué)生隨意搬動電腦，也不能隨意改動實驗室的電源線路。

(4)所有實驗要遵守操作規(guī)程，以免因錯誤的操作而導(dǎo)致設(shè)備損壞。

5 結(jié)束語

通過對可編程控制器實驗裝置維護經(jīng)驗的總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)該注意以下幾條維護原則，方能使設(shè)備及時修復(fù)，保證正常使用，延長設(shè)備的使用壽命。

(1)要與實驗任課教師保持暢通的溝通渠道，及時了解最新的設(shè)備使用情況，包括故障情況。我們采取的措施是每個實驗室都設(shè)有設(shè)備故障保修登記簿。

(2)要做到及時維修，及時處理；學(xué)生或者教師一旦提出故障問題，應(yīng)該馬上處理，能夠馬上修好的立即維修，不能馬上修好的也應(yīng)該說明情況，并采取措施，盡量不影響學(xué)生做實驗。如果維修不及時，往往導(dǎo)致學(xué)生實驗不順，對設(shè)備發(fā)脾氣，甚至引發(fā)新故障。

(3)要經(jīng)常與廠家聯(lián)系，與廠家配合，能夠自己維修的就自己維修，減少廠家的售后服務(wù)成本。這樣廠家也會主動配合，給予技術(shù)咨詢和配件方面的支持。

(4)建立實驗室管理系統(tǒng)，將相關(guān)實驗室設(shè)備維護的基本信息輸入，以便查詢[6]。

(5)實驗室管理人員要有強烈的責(zé)任心，切實認識到自己工作的重要性。從而增強工作的主動性。

(6)實驗室管理人員要有甘當鋪路石的奉獻精神，切實為學(xué)生著想。當然學(xué)校也要主動為實驗室管理人員著想，解決他們的后顧之憂，使得他們心情愉快，樂于奉獻。

采取以上措施以后，可編程控制器實驗室的設(shè)備使用率和完好率大大提高，保證了實驗教學(xué)的順利進行，提高了實驗教學(xué)的質(zhì)量，得到了師生的好評。

參考文獻

[1] 胡偉軒.電工技術(shù)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1992.

[2] 李欣茂.電機拖動實驗裝置常見故障維修[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011,13:26-28.

[3] 李欣茂.電磁學(xué)實驗儀器的維護[J].實驗教學(xué)與儀器,2011,4:30-32.

可編程控制器范文第2篇

[關(guān)鍵詞]可編程控制器 自動化 應(yīng)用

中圖分類號：TP212.9 文獻標識碼：TP 文章編號：1009914X（2013）34004801

前言：可編程序控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC。是近年來發(fā)展迅速，應(yīng)用面廣的工業(yè)控制裝置，它廣泛吸收了微電子技術(shù)，計算機技術(shù)以及通信技術(shù)的最新成果，從單機自動化到整條生產(chǎn)線乃至整個工廠的全自動化，PLC都承擔(dān)著極其重要的角色。現(xiàn)代企業(yè)中應(yīng)用最廣，最實用的自動化設(shè)備是PLC及其網(wǎng)絡(luò)。

1、可編程序控制器的編程語言

S7系列PLC的編程語言非常豐富，有LAD（梯形圖）、STL（語句表）、FBD（功能塊圖）、SCL（標準控制語言）、S7G（順序控制）、CFC（連續(xù)功能圖）等，用戶可根據(jù)需要選擇一種或幾種混合使用，這些編程語言使控制程序的編程工作大大簡化，用戶程序的開發(fā)、輸入、調(diào)試、修改非常方便。我廠采用的是S7-300和S7-400可編程序控制器，主要采用的編程語言是LAD（梯形圖）和STL（語句表）。

2、可編程序控制器的主要功能

可編程序控制器的控制程序由用戶根據(jù)生產(chǎn)過程和工藝要求設(shè)計PLC根據(jù)現(xiàn)場輸入信號的狀態(tài)控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)按一定的規(guī)律動作，它能完成以下功能：

2.1邏輯控制

PLC具有邏輯運算功能，它設(shè)置有“與”、“或”、“非”等邏輯指令，能夠描述繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等各種連接，因此它可以代替繼電器進行組合邏輯與順序邏輯控制。

2.2定時與計數(shù)控制

PLC具有定時、計數(shù)功能，它為用戶提供了若干個定時器、計數(shù)器，并設(shè)置了定時、計數(shù)指令。定時器、計數(shù)器可由用戶在編程時設(shè)定，并能讀出與修改，使用靈活，操作方便。程序投入運行后，PLC將根據(jù)用戶設(shè)定的計時值，計數(shù)值對某個操作進行定時、計數(shù)控制，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。

2.3步進控制

PLC能完成步進控制功能，步進控制是指在完成一道工序以后，再進行下一步工序，也就是順序控制。

S7 Graph 語言是S7-300/400用于順序控制程序編程的順序功能圖語言。在S7 Graph中，用圖形清楚地表明整個過程的執(zhí)行情況。可以為每一步指定該步要完成的動作，由每一步轉(zhuǎn)向下一步的進程通過轉(zhuǎn)換條件進行控制，用梯形圖和功能塊圖語言為轉(zhuǎn)換、互鎖和監(jiān)控等編程。

2.4A/D、D/A轉(zhuǎn)換

PLC還具有“模數(shù)”轉(zhuǎn)換（A/D）和“數(shù)模”轉(zhuǎn)換（D/A）功能，能完成對模擬量的控制與調(diào)節(jié)。即將現(xiàn)場的模擬信號轉(zhuǎn)換為計算機可以識別的數(shù)字信號，經(jīng)計算處理再轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場可以應(yīng)用的模擬信號。

2.5數(shù)據(jù)處理

有的PLC還具有數(shù)據(jù)處理能力及并行運算指令，能進行數(shù)據(jù)并行傳送、比較、邏輯運算，BCD碼的加、減、乘、除等運算，還能進行字“與”、字“或”、字“異或”、求反、邏輯移位、算術(shù)移位、數(shù)據(jù)檢索、比較及數(shù)制轉(zhuǎn)換等操作。

2.6通信與聯(lián)網(wǎng)

PLC采用了通信技術(shù)，可以進行遠程I/O控制，多臺PLC之間可以進行同位連接，還可以與計算機進行上位連接，接收計算機的命令，并將執(zhí)行結(jié)果通知計算機。由一臺計算機和若干臺PLC可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。

2.7控制系統(tǒng)監(jiān)控

PLC具有較強的監(jiān)控功能，它能記憶某些異常情況發(fā)出報警，或當發(fā)生異常情況時自動終止運行。在控制系統(tǒng)中，操作人員通過監(jiān)控命令可以監(jiān)視有關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)，可以調(diào)整定時等設(shè)定值，因而調(diào)試、使用和維護方便。如下面一段用語句表編寫的設(shè)置報警程序，如果輸入值大于等于最大極限報警值，且沒有達到最大最大極限報警值，PLC便會自動發(fā)出最大極限報警。

3、可編程控制器在供電系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC具有較可編程序控制器組成的控制系統(tǒng)的完整供電設(shè)計包括系統(tǒng)上電啟動、連鎖保護和緊急停車處理等問題。一個完整的供電系統(tǒng)，其總電源來自三相電網(wǎng)，經(jīng)過系統(tǒng)供電總開關(guān)送入系統(tǒng)。可編程序控制組成的控制系統(tǒng)都是以交流220V為基本工作電源，電源開關(guān)一般選擇二相刀開關(guān)。然后通過隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器或UPS電源。通過交流穩(wěn)壓器輸出的電源分成兩路。一路為可編程序控制器電源模板供電，另一路為可編程序控制器輸入輸出模板和現(xiàn)場檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)供電。

3.1使用隔離變壓器的供電系統(tǒng)

隔離變壓器的一次和二次之間采用隔離屏蔽層，用漆包線或銅等非導(dǎo)磁材料繞成，但電氣設(shè)備上不能短路，而后引出一個頭接地。一、二次間的靜電屏蔽層與一、二次間的零電位線相接，再用電容耦合接地。采用了隔離變壓器后，可以隔離掉供電電源中的各種干擾信號，從而提高系統(tǒng)的抗干擾性能。

3.2使用UPS的供電系統(tǒng)

在一些實時控制中，系統(tǒng)的突然斷電會造成較嚴重的后果，此時就要在供電系統(tǒng)中加入UPS電源供電，可編程序控制器的應(yīng)用軟件可進行一定的斷電處理。當突然斷電后，可自動切換到UPS電源供電，使生產(chǎn)設(shè)備處于安全狀態(tài)。

3.3雙路供電系統(tǒng)

為了提高供電系統(tǒng)的可能性，交流供電最好采用雙路電源分別引自不同的變電站。當一路供電出現(xiàn)故障時，能自動切換到另一路供電。為電源模板供電比較簡單，只要將交流穩(wěn)壓器輸出端接到可編程序控制器電源模板的相應(yīng)端即可。

3.4電源模板的選擇

可編程序控制器CPU所需的工作電源一般都是5V直流電源，一般的編程接口和通信模塊還需要5.2V和24V直流電源.在選擇電源模板時，一般應(yīng)考慮電源模板的輸入電壓、輸出功率等。

3.5 I/O模板供電電源設(shè)計

I/O模板供電電源設(shè)計是指系統(tǒng)中傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、各種負載與I/O模板之間的供電電源設(shè)計。在工廠中，普遍使用的I/O模板基本上是采用24V直流供電電源和220V交流供電電源。

可編程控制器范文第3篇

關(guān)鍵詞：可編程控制器；電氣控制；應(yīng)用意義

自改革開放以來，我國一直高度重視在現(xiàn)代工業(yè)各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的工程技術(shù)，如電子計算機工程技術(shù)、電氣工程技術(shù)、電子信息工程技術(shù)等的科學(xué)研究與推廣應(yīng)用。在這些先進技術(shù)中，機械與工業(yè)電氣系統(tǒng)自動化控制技術(shù)是對推動我國現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展起到重大戰(zhàn)略影響的一項核心工程科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)，關(guān)于工業(yè)電氣控制自動化過程控制的先進技術(shù)研究始終沒有停止，為了不斷加強工業(yè)電氣控制，出現(xiàn)了以現(xiàn)代計算機控制技術(shù)應(yīng)用為重要主導(dǎo)的先進控制技術(shù)手段，如可編程電氣控制器。可編程電子控制器件具有體積小、重量輕、抗干擾能力強的特點，器件維護和質(zhì)量管理方便，并且具有很強的經(jīng)濟實用性，這些主要優(yōu)勢都是使可編程控制器在電氣控制中被廣泛應(yīng)用的重要原因[1]。

1 可編程控制器概念及其發(fā)展趨勢

1.1 可編程控制器概念

可編程控制器是一種新型的通用自動化控制裝置，其設(shè)計時的一個基礎(chǔ)部件是通用計算機本身，且具有控制微處理器的能力。可編程控制器可通過直接利用其微計算器的多種處理技術(shù)，對各個設(shè)備的實際運行情況進行自動計算、定時和自動控制，使可編程控制器能夠按照使用人的實際需求自動完成各種設(shè)備的運行。可編程控制器最初的基本控制能力僅包括邏輯運算、計數(shù)以及順序控制等幾個基本功能，而目前的各種可編程控制器均隨著科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展、升級和逐步完善，擁有了更多的實用功能，能有效滿足包括現(xiàn)代家庭企業(yè)自動化管理應(yīng)用、公共事業(yè)管理應(yīng)用以及現(xiàn)代商業(yè)和民用工業(yè)等在內(nèi)的多個不同應(yīng)用領(lǐng)域的巨大應(yīng)用需求，為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ魈峁└鄻拥谋憷苍谏鐣?jīng)濟自動化和工業(yè)智能化發(fā)展中發(fā)揮著極大的技術(shù)推動作用。

1.2 可編程控制器發(fā)展趨勢

可編程控制器在未正式出現(xiàn)之前，各大工業(yè)領(lǐng)域的自動控制管理系統(tǒng)大多由自動繼電器和接觸器設(shè)備進行自動控制，雖然該自動控制管理系統(tǒng)在設(shè)備的日常控制活動方面發(fā)揮著一定的自動控制主導(dǎo)作用，但是由于該控制系統(tǒng)需要用戶通過直接固定互相連接的軟硬件設(shè)備來正確完成固定控制目標，其工作體積還非常龐大，在實際使用控制過程中還普遍存在設(shè)備耗電大、壽命短以及設(shè)備故障發(fā)生率高等諸多缺點，而可編程控制器具有產(chǎn)品體積小、使用壽命長、故障機的發(fā)生率相對較低、比較靈活以及安裝操作簡單方便等特點。因此，可編程控制器在推出后很短的一段時間內(nèi)，就直接通過取代傳統(tǒng)繼電器和接觸器進一步控制電子系統(tǒng)，成為多個電子控制應(yīng)用領(lǐng)域的主要電子控制系統(tǒng)設(shè)備[2]。

2 電氣控制系統(tǒng)概念及其功能

2.1 電氣控制系統(tǒng)概念

電氣控制系統(tǒng)，廣泛指由若干個大型電氣控制單元及其元件組合而成，可對一個或數(shù)個電氣對象設(shè)備進行各種指令式的控制，從而確保一個被控制的設(shè)備統(tǒng)能夠安全、可靠、正常地運行的系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)的基本功能結(jié)構(gòu)包括系統(tǒng)自動化故障控制、設(shè)備安全保護、監(jiān)視與故障測量。

2.2 電氣控制系統(tǒng)功能

電氣控制系統(tǒng)功能的主要內(nèi)容如下：在自動控制系統(tǒng)功能方面，其可對本身線路含有高工作電壓、大工作電流的大型民用電氣設(shè)備的相關(guān)操作系統(tǒng)線路進行自動控制開閘、自動控制切斷相關(guān)電路等各種自動控制保護操作；在安全保護管理功能方面，電氣設(shè)備與相關(guān)線路的正常運行管理過程中，一旦設(shè)備發(fā)生線路故障，就會使得線路電壓表的電壓等效值超過電氣設(shè)備與相關(guān)線路的正常工作電壓閾下限值，則系統(tǒng)電氣控制管理系統(tǒng)很可能會根據(jù)線路故障報警信號對電氣設(shè)備和相關(guān)線路操作進行自動調(diào)整、斷開、切換等保護操作，從而達到實現(xiàn)安全保護電氣設(shè)備的主要目標；在監(jiān)測處理功能方面，若相關(guān)工作人員無法準確判斷1 臺電氣設(shè)備的狀態(tài)是否處于電路控制通路的工作狀態(tài)，電氣控制處理系統(tǒng)就會通過各種新的視聽消息信號，如傳統(tǒng)燈光和其他音像等，對該設(shè)備狀態(tài)進行各種電氣狀態(tài)監(jiān)測；在聲音測量處理功能方面，其以比傳統(tǒng)燈光和其他音像視聽信號更有效、準確的測量方式，明確地反映1 臺電氣設(shè)備的實際工作運行情況[3]。

3 可編程控制器在電氣控制中的應(yīng)用意義

可編程控制器在電氣控制中的應(yīng)用意義如下：首先，可編程控制控制器的中央處理器、存儲器等，會在控制電氣設(shè)備的各個i/o控制電路端口時發(fā)揮重要效用，對使用者輸入的操作程序要求進行數(shù)據(jù)錄入、映象解析、采樣和映象處理，然后按照既定的操作程序要求進行相關(guān)程序的錄入、輸出，并且連接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，隨后將數(shù)據(jù)存入由i/o控制的數(shù)據(jù)映象處理區(qū)域并執(zhí)行具體操作；其次，可編程控制器是一種集工業(yè)自動化、機械、通信及電子計算機等高精尖電控技術(shù)于一體的新型綜合性電控技術(shù)，具有諸多技術(shù)上的時代超前性與技術(shù)優(yōu)勢性；最后，隨著我國科學(xué)信息技術(shù)水平的不斷穩(wěn)步發(fā)展、創(chuàng)新，工業(yè)產(chǎn)能的逐步增加與芯片技術(shù)的廣泛普及應(yīng)用程度顯著提高，微處理器與芯片相關(guān)技術(shù)的實際應(yīng)用成本、開發(fā)成本將會顯著降低，能發(fā)展成為被廣泛應(yīng)用的一種實用技術(shù)。

4 可編程控制器在電氣控制中的實際應(yīng)用

可編程控制器可對1 個或數(shù)個電氣對象設(shè)備進行多個指令過程控制，從而對該對象設(shè)備的性能進行完全自動化過程控制、設(shè)備安全保護、監(jiān)視與性能測量。在原子電氣工程與通用電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中，可編程自動控制器單元是一種常用的通用功能電子工程控制設(shè)備單元，其主要能通過控制計算機的可編程將控制工作程序直接鍵入控制設(shè)備的中央處理設(shè)備單元，使該處理設(shè)備在既定的工作程序下開始自動運行，從而實現(xiàn)設(shè)備運行時的自動控制。除此之外，電氣設(shè)備的生產(chǎn)使用過程需要同時考慮多種環(huán)境因素，因為其進行設(shè)備自動控制與系統(tǒng)操作的技術(shù)難度較高。總之，為了能夠?qū)崿F(xiàn)所有電氣設(shè)備的系統(tǒng)運行自動可控且完全自動化，可應(yīng)用可編程控制器進行系統(tǒng)自動化操作程序碼的編寫、鍵入，從而使所有電氣設(shè)備在既定的操作程序下實現(xiàn)設(shè)備運行的自動控制[4]。

5 可編程控制器的未來發(fā)展方向

隨著可編程控制器的不斷改進與發(fā)展，其在人們的日常生活和各領(lǐng)域工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。例如，可編程智能控制器在建筑自動化新型樓宇機電照明控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)及其輸變電控制系統(tǒng)等遠程控制方面均得到了有效應(yīng)用，不僅能夠?qū)@些新型樓宇機電系統(tǒng)設(shè)備進行有效遠程控制，而且能夠?qū)υ撓到y(tǒng)的所有功能狀態(tài)進行嚴密遠程監(jiān)察和實時檢測，除了能有效使樓宇機電設(shè)備生產(chǎn)能源利用的消耗成本顯著降低，還能夠大大提高樓宇機電設(shè)備生產(chǎn)投資的經(jīng)濟效益。在現(xiàn)代電子技術(shù)不斷快速發(fā)展的大背景下，電子產(chǎn)品發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展狀態(tài)，人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫碾姳洹⑾匆聶C及中央空調(diào)等均可以通過各種可編程電子控制器系統(tǒng)進行自動控制。例如，自動洗衣機在日常運行過程中，可編程自動控制器系統(tǒng)能夠?qū)ψ詣酉匆聶C的啟動、進水、清洗、脫水及自動排水等各功能過程進行有效編程控制，以實現(xiàn)自動洗衣機的全過程自動化。在現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)和通用電子產(chǎn)品不斷快速發(fā)展和技術(shù)不斷更新的時代，可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊，自動化質(zhì)量控制應(yīng)用程度也將不斷穩(wěn)步提高。

6 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代化的工業(yè)背景下，實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的全面自動機械化和完全電控化的自動化，是我國現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)在今后相當長一段時間內(nèi)的主要工業(yè)發(fā)展規(guī)劃方向和戰(zhàn)略目標。為此，作為工業(yè)機械化工程技術(shù)和工業(yè)自動化工程技術(shù)發(fā)展中的一個核心組成要素――可編程控制器，將其廣泛應(yīng)用在我國電氣設(shè)備的工業(yè)自動化生產(chǎn)運行安全管理中，可以有效確保我國電氣設(shè)備在生產(chǎn)運行管理過程中的穩(wěn)定運行，從而加強我國電氣工業(yè)生產(chǎn)的安全管理。

參考文獻

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[2]李思豪.可編程控制器在電氣自動化控制中的應(yīng)用技術(shù)分析[J].當代旅游(高爾夫旅行)，2018(2):150.

可編程控制器范文第4篇

關(guān)鍵詞:電氣控制;PLC;教學(xué)改革;實踐教學(xué)

中圖分類號:G622文獻標識碼:A文章編號:1671—1580(2015)12—0057—02

一、引言

“電氣控制與可編程控制器”課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程中一門重要的技能課程，強調(diào)理論聯(lián)系工程實際，注重動手操作。我們當前采用的還是以課堂教學(xué)為主，實驗教學(xué)為輔的教學(xué)模式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，知識掌握得也不夠牢靠，達不到培養(yǎng)學(xué)生動手能力及創(chuàng)新能力的目標。2014年起，我們啟動了該課程的教學(xué)改革，在三個方面逐一完成“電氣控制與可編程控制器”的課程改革。通過一系列實踐驗證來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，了解開發(fā)過程，從而大大增強了教學(xué)效果，實現(xiàn)了專業(yè)理論知識和實踐操作的有機統(tǒng)一。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

“電氣控制與可編程控制器”課程教學(xué)內(nèi)容包含兩部分:傳統(tǒng)的接觸器繼電器電氣控制系統(tǒng)和可編程邏輯控制器(ProgrammablelogicControlle簡稱PLC)。在傳統(tǒng)的接觸器繼電器控制系統(tǒng)部分除介紹電器元件的工作原理，還要把典型的產(chǎn)品實物帶入教室，讓同學(xué)們有個感官的認知。基本知識簡單介紹之后，推出工程實例，結(jié)合典型機械機床設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)，具體細化教學(xué)內(nèi)容。讓同學(xué)帶著問題認識電氣控制原理圖中各個電器原件的工作原理及作用，并分析電路原理圖及電機的工作原理，掌握原理圖的繪制方法，這樣能提高學(xué)生工程識圖的能力。在PLC內(nèi)容教學(xué)時，首先讓學(xué)生明確PLC的概念，PLC是一種通用的工業(yè)控制器，一種專門用于工業(yè)控制場合的通用工業(yè)控制計算機。1．注重PLC控制器CPU的選型及系統(tǒng)配置在多年的教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生能夠很順暢地設(shè)計梯形圖程序，但是不會為PLC硬件系統(tǒng)配置，甚至不會選擇PLC控制器的類型。以西門子S7－200系列PLC控制器為例，CPU224機型最多可以擴展7個模塊。在工程項目拿到之后首先要考慮PLC本機的擴展能力，其次要根據(jù)輸出設(shè)備的特點考慮PLC輸出類型。共3種類型:(1)繼電器型的輸出接口，可用于交流及直流兩種電源，但接通斷開的頻率低;(2)晶體管型的輸出接口，有較高的接通斷開頻率，但只適用于直流驅(qū)動的場合;(3)晶閘管型的輸出接口，僅適用于交流驅(qū)動場合。這些都是工程實際中會碰到的問題。如果驅(qū)動設(shè)備是步進電機，要考慮用晶體管型的輸出接口的PLC機型主控制器。同時，在和外部設(shè)備接線時，還需注意公共端子的接線方式。這些是需要學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中訓(xùn)練掌握的工程實際問題。2．重視PLC控制器“功能指令”的教學(xué)以往的課堂教學(xué)過程中重點講解基本的邏輯指令，這樣的結(jié)果是學(xué)生在工程實際中不會實現(xiàn)循環(huán)功能或者是高速脈沖指令來驅(qū)動步進電機的運轉(zhuǎn)。PLC技術(shù)早已突破了原有的數(shù)字量控制的局限，而進入到過程控制、位置控制、通信網(wǎng)絡(luò)和圖形工作站等領(lǐng)域，成為機電控制及過程控制不可缺少的核心控制部件。所以在PLC教學(xué)過程中要重視PLC控制器的“功能指令”的教學(xué)。3．重視互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及通訊技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信聯(lián)網(wǎng)功能。PLC與其他智能設(shè)備可以很方便地組成集中管理和分散控制式的控制系統(tǒng)。因此在PLC教學(xué)過程中要用到PLC組態(tài)。

三、教學(xué)方法的改革

現(xiàn)有的教學(xué)方法是，老師授課，學(xué)生做作業(yè)，在理論課中安排實驗課，然后考試。這樣學(xué)生僅僅是在接受老師傳授的知識，缺乏學(xué)習(xí)自主性及設(shè)計能力的訓(xùn)練。“電氣控制與可編程控制器”課程改革的目標之一就是對教學(xué)方法進行改革，以培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力為目標，改變過去以教師為中心如何“教給”學(xué)生的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心如何“教會”學(xué)生的教學(xué)模式。主要從課堂教學(xué)、案例教學(xué)、與組態(tài)軟件結(jié)合教學(xué)和考核機制4個方面改革教學(xué)方法。在課堂教學(xué)中，采用多媒體作為教學(xué)的輔助手段，實現(xiàn)上課形式的生動性。同時注意教師與學(xué)生之間的互動交流，通過提問、練習(xí)、學(xué)生上臺板書答案、交流討論等提高學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的思考。多媒體課件中插入動畫及視頻鏈接。可以把重點元器件原理做成flas，把要完成編程的醒目控制原理也做成動畫，這樣學(xué)生更能掌握題目要求，從而掌握主要內(nèi)容。在教學(xué)過程中把工程項目案例作為問題的提出，然后組織學(xué)生分組討論，每組可以從提出問題、分析問題、解決問題三個方面做簡單的匯報，老師對同學(xué)匯報的過程加以引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，做到在討論中掌握知識要點，鍛煉了學(xué)生思考問題的周密性以及解決工程問題的能力。隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，組態(tài)軟件的產(chǎn)生課程以增強學(xué)生的實踐意識及應(yīng)用能力為目標，采用力控組態(tài)軟件，以真實的工程問題為背景，進行PLC和組態(tài)結(jié)合，實現(xiàn)工程管理與遠程控制。注重加強對平時學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控以及實踐環(huán)節(jié)的成績比重。因此分章節(jié)，每次教學(xué)內(nèi)容結(jié)束針對知識點進行課堂一練，每次都打分計入綜合成績。以知識點為單元進行考核，加強平時學(xué)習(xí)內(nèi)容的考核，注重了學(xué)習(xí)過程。

四、實踐環(huán)節(jié)的改革

要將知識轉(zhuǎn)化為工程實踐能力，必須加強實踐環(huán)節(jié)。我校PLC實驗室基礎(chǔ)實驗設(shè)備有25套，每套設(shè)備的基礎(chǔ)實驗有6套，除了基礎(chǔ)實驗可以增設(shè)選修實驗，這樣就可以實現(xiàn)除了基本要求的教學(xué)還可以按需教學(xué)，對于能力比較強的學(xué)生，可以選做實驗。實踐環(huán)節(jié)的改革主要有3個方面:1．改革實驗教學(xué)方法:教師以引導(dǎo)為主，加強教師在實驗中的指導(dǎo)、啟發(fā)作用，要求學(xué)生在實驗開始前完成實驗程序的編寫，重點指導(dǎo)學(xué)生實驗過程中的實驗調(diào)試、對實驗結(jié)果的分析、對系統(tǒng)結(jié)果的完善，并有針對性地在現(xiàn)有實驗的基礎(chǔ)上增加難度，現(xiàn)場驗證。2．對現(xiàn)有的實驗項目進行改革，在每個基礎(chǔ)性實驗上增加設(shè)計性實驗，提高學(xué)生實驗興趣;增加綜合實驗題目，選題廣泛，適合不同層次能力的學(xué)生，給學(xué)生更多的實踐機會;3．改革實踐環(huán)節(jié)考核機制:改變只考核實驗結(jié)果的模式，增加實驗答辯，實驗過程和創(chuàng)新設(shè)計作為考核指標。總之，通過“電氣控制與可編程控制器”教學(xué)改革，目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、實際動手能力、工程設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。通過對理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面的教材、教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等各環(huán)節(jié)進行改革，盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，并取得較好的實際效果。

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可編程控制器范文第5篇

【關(guān)鍵詞】程序設(shè)計 梯形圖 經(jīng)驗法

由于可編程控制器的控制功能以程序的形式出現(xiàn)，所以程序設(shè)計是一個重要環(huán)節(jié)。梯形圖是可編程序控制器的重要程序設(shè)計方法。一般應(yīng)用程序設(shè)計可以分為經(jīng)驗設(shè)計法、邏輯設(shè)計法、順序功能圖設(shè)計法等。本文以工作臺自動往返循環(huán)工作為例主要介紹采用經(jīng)驗設(shè)計法進行梯形圖程序設(shè)計。

由于生產(chǎn)過程控制要求的復(fù)雜程度不同，可將程序按結(jié)構(gòu)形式分為模塊化程序和基本程序。

基本程序既可以作為獨立程序控制簡單的生產(chǎn)工藝過程，也可以作為組合模塊結(jié)構(gòu)中的單元程序；依據(jù)計算機程序的設(shè)計思想，基本程序的結(jié)構(gòu)方式只有三種：順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

模塊化程序：把一個總的控制目標程序分成多個具有明確子任務(wù)的程序模塊，分別編寫和調(diào)試，最后組成一個完整總?cè)蝿?wù)的完整程序。這種方法稱為模塊化程序設(shè)計

經(jīng)驗設(shè)計法需要設(shè)計者掌握大量的基本程序。這些基本程序例如電動機正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控、斷開延時和接通延時控制程序、警燈閃爍控制程序等。

我們以工作臺自動往返循環(huán)工作來進行說明。

1 設(shè)計要求

（1）自動循環(huán)工作。

（2）點動控制。

（3）單循環(huán)運行，即工作臺前進、后退一次循環(huán)后停在原位。

（4）8次循環(huán)計數(shù)控制。即工作臺前進、后退為一個循環(huán)，循環(huán)8次后自動停在原位。

2 分析控制要求

（1）工作臺前進與后退是通過電動機正反轉(zhuǎn)來控制的，所以要用電動機正反轉(zhuǎn)這一基本程序；

（2）工作臺工作方式有點動控制和自動控制兩種方式，可以采用程序（軟件的方法）實現(xiàn)兩種運行方式的轉(zhuǎn)換。

（3）工作臺有單循環(huán)和多次循環(huán)兩種工作狀態(tài)，可以采用控制開關(guān)來選擇。

（4）多次循環(huán)因要限定循環(huán)次數(shù)，所以選擇計數(shù)器來進行控制。

3 分配I/O點

PLC控制系統(tǒng)I/O分配，依據(jù)生產(chǎn)流水線從前到后，I/O點數(shù)由小到大，盡可能把一個系統(tǒng)、設(shè)備或部件的I/O信號集中編制，以利于維護。表1為本例的I/O分配地址表。

4 控制程序設(shè)計

4.1 基本控制環(huán)節(jié)的程序

本控制要求的對象是工作臺，工作方式有前進和后退。電動機正轉(zhuǎn)時，使工作臺前進，電動機反轉(zhuǎn)時，使工作臺后退，因此基本控制程序是正反轉(zhuǎn)控制程序。

4.2 實現(xiàn)自動往返功能的程序設(shè)計

工作臺前進過程中撞塊壓合SQ2后，SQ2動作，X6常閉觸點應(yīng)先斷開Y0線圈，使工作臺停止前進，后X6的常開觸點再接通Y1線圈，使工作臺后退，完成工作臺由前進轉(zhuǎn)為后退的動作，同理，撞塊壓合SQ1后，工作成由后退轉(zhuǎn)為前進的動作，因此在圖（1）中加入二個限位開關(guān)，如圖（2）所示。

4.3 實現(xiàn)點動控制功能和單循環(huán)控制功能程序設(shè)計

根據(jù)點動的概念可知，如果在上述梯形圖中解除自鎖，就能實現(xiàn)點動控。所以利用開關(guān)SA1來選擇點動和自動控制。SA1閉合后實現(xiàn)點動，SA1斷開，實現(xiàn)自動控制。

單循環(huán)工作方式是指啟動按鈕按下后，工作臺由原位前進，當撞塊壓合SQ2后由工作臺前進轉(zhuǎn)為后退，后退到原位后撞塊壓合SQ1后，使工作臺停在原位。如果撞塊壓合SQ1后，則X5常閉觸點斷開，使Y1線圈失電，工作臺停止后退。在X5常開觸點閉合后，只要不使Y0線圈得電，工作臺就不會前進，這樣便實現(xiàn)了單循環(huán)控制。如圖（3）所示。

根據(jù)上面這個例子，我總結(jié)出經(jīng)驗法設(shè)計梯形圖的一般規(guī)律：

（1）根據(jù)控制要求，設(shè)計出基本程序；

（2）逐步補充完善程序；使其能完生滿足控制要求；

（3）設(shè)置必要的聯(lián)鎖保護程序。

PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計是一個步驟有序的系統(tǒng)工程，要想做到熟練自如，需要反復(fù)實踐和練習(xí)。設(shè)計的每一步，都要依靠平時所積累的程序設(shè)計經(jīng)驗來設(shè)計程序。

參考文獻

[1]張夢欣.可編程序控制器及其應(yīng)用[M].中國勞動社會保障出版社，2006.