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plc在工业自动化中的作用浅析摘要：在现代工业生产设备中，采取了许多模拟控制设备还有数字量，例如，电阀的打开和关闭，产品数量，变量：气温、压力、电流设置和控制以及发电机的启动和停止等。可编程控制器PLC技术对于以上提及的的问题，是实现解决的最显著、最有效的控制器。因此，PLC已被广泛地用于工业控制领域。关键词：可编程序控制器(PLC);控制；自动化；发展；作用目录前言2第一章可编程序控制器概述31.1 定义错误!未定义书签。1.2 PLC的产生31.3 PLC的组成及分类41.4 PLC的工作原理41.5 PLC的编程6第二章PLC的现状82.1 PLC的来源82.2 典型的PLC产品92.3 PLC在我国的作用92.4 PLC发展的重点9第三章PLC技术的作用H3.1 PLC工业自动化作用123.2 PLC作用中需要注意的问题一一工作环境和抗干扰12第四章PLe实际作用举例144.1 接触器联锁正反转控制使用PLC控制144.2 复合联锁正反转能耗制动使用PLC控制164.3 断电延时型星角降压启动能耗制动控制使用PLC控制18第五章PLC的发展趋势和前景19结语20参考文献21前言在这飞速发展,科技不断创新进步的信息化时代,可编程控制器逐步为大众熟知,可编程控制器又被人们叫做被称之为PrOgrammabIeIOgieContrOner简称PLC,PLC的自动化产品被很广泛的应用到了工业自动化的生产中，它为工业自动化的生产带来了各式各样可信的控制程序。它很好的解决了在工业自动化生产生活中操作不方便，不可靠等实际问题，而当今自动化生产的工业企业家就非常需要PLC这种先进的技术，来使自己的工业生产得到恰当的控制，以提高生产效率及经济效益。现如今，随着社会的发展，人类的进步，科学技术越来越先进，计算机技术和通讯技术越来越发展，创新。在工业生产自动化中的控制方式也是发生了不断的更迭，也就是优胜劣汰,适者生存的例子在工业生产自动化中的实在的样子。而PLC就像“台柱子”一样，在工业生产自动化中屹立不倒，还是在工业自动化生产中发挥着举足轻重的作用。就是因为PLC不断的吐故纳新，不断的采取新技术来充实自己，不断的提高自身系统的开放性，来适应这高要求的自动化控制领域。PLC是计算机技术为基础的新型工业自动化控制装置。PLC通过不断的发展与进步，自身同时具备了计算机的功能，自动化控制的本事以及通讯的能力。也就是这些因素，使PLC成为工业自动化控制领域的佼佼者。成为了工业自动化生产中的核心技术。除此之外，PLC还拥有着众多的优点，就比如说在可靠性这一方面特别的先进，有着完美的控制技术，在抗干扰这一方面更是不用多说，可以正常工作在有很强干扰的环境，在组合方式方面有着多变的选择，最重要的是PLC编程容易，并且好操作。跟随着科学技术的发展，PLC在工业自动化生产中控制的方式从开始的顺序控制，逻辑控制进步到了连续的连续控制以及过程控制，从而使PLC技术正式成为工业自动化生产控制领域的重要技术！尤其是在CAD/CAM机器人开发研究技术中，它得到了广泛的运用。PLC技术运用所涉及的领域面极其广泛，主要领域涵盖：顺序、过程、位置的控制领域，还包括生产过程监视、管理和网络技术领域。系统集成是一种最优化的综合统筹设计，被应用于PLC领域，发展成为PLC技术。在最近这些年来，自动化计算机程序比如集散控制系统(DCS)和数控机床(CNC)的领域得到发展。PC技术被用作PLC中的一项附加技术，并已集成到嵌入式应用程序中。它是一种软控制器，可以执行实时扩展，并且只能使用便宜的芯片组来执行浮点运算。第一章可编程序控制器概述1.1 定义可编程控制器也称为PLC,IEC(InternationalElectrotechnicalCOmmiSSion)即国际电工委员会。其在1982年11月至1987年2月间，共发布了三稿关于可编程控制器标准(草案)。其中，第三稿，将PLC定义为一种能够应用到工业自动化生产的数字操作电子系统。PLC储存指令的是较为先进的可编程内部存储器，用来执行PLC内部的逻辑操作、顺序控制、定时、计数和算术操作，以及利用数字或模拟的输入和输出，来对机械或生产过程中的各种操作进行控制。1.2 PLC的产生工业自动化生产的时候，很多开关都是在统一的控制之下。比如，它们是根据逻辑条件，来实现顺序操作。根据逻辑关系控制链，来实现保护操作。另外，还会收集很多离散的数据。此前，在传统的工业生产中，这些操作是通过气动控制系统，或者是电气控制系统来进行的。但在1968年，美国先向通用汽车公司提供了电气控制设备的替代品。等到了1969年的时候，美国数字公司发明了一种基于集成电路和电子技术的控制装置，具开启了使用这个程序进行电气控制的时代。随着科技的快速发展，可编程控制器的性能已经极大的超过了顺序控制的范围。曾有段时期PLC被称作是可编程控制器PC(ProgrammabIeCOntrOlIe)O但是，为了能够和个人电脑PersonalComputer(PC)进行区分，被人们改为PLC(ProgrammablelogicController)o在上个世纪末，PLC发展的势头是最为迅猛的，平均每年以30%-40%的速度在增长。也是在这个时候，PLC的处理模拟量、数字计算功能、人机界面功能和网络功能等功能得到了很大的完善。随后，PLC逐渐被使用到控制领域，甚至取代了以前的散装控制系统（DCS）,现如今在控制领域发挥着重要的作用。1.3 PLC的组成及分类从结构上划分，可以）将PLC上分为两种分别是固定式和组合式，其中组合式又称为模块式。我们所熟知的电源、显示板、处理器板、存储块等元素就属于固定式的PLCo另外I/O模块、内存，CPU模块、机架等元素均属于组合式的PLC,其中固定式元素组合成一个不存在的整体，组合式元素能按照一定规则组合、配置。根据设备中I/O点数的大小划分，一般而言点数小于128属于小型PLC;点数在256一一1024之间属于中型PLC;点数大于1024称之为大型PLC。小型PLC不仅具有DO切换功能，还可以与模拟I/O相连以及其他功能。小型PLC可进行算术运算、逻辑运算、数据传输、发出程序指令等；中型PLC与上文提及的组合式PLC相结合，在扫描过程中其处理方法包括两类：一类是一般的PLC扫描处理方法；另一类被称为直接处理方法，直接处理方法能对用户程序输入直接读取，并且能对用户程序进行更新。相比小型PLC,中型PLC的内存较为丰富，扫描速率也相应更高；一般而言大型PLC比起前两种类型PLC不论是软件功能还是硬件功能都更具优越性,不仅是内存和扫描效率方面优化,而且具有更多的程序指令系统可操作,同时强化了通信网络功能。大型PLC能进行自我诊断，具有较大的自动化管理工o因为大型PLC可以同时采用三个中央处理器合成一个投票系统，所以能让设备具有更高的可靠性。1.4 PLC的工作原理继电器接触器是最原始的控制设备，最初设计PLC是为了优化继电器接触器，但是PLC与继电器接触器的运行原理不尽相同，继电器接触器使用并执行的是固态逻辑换言之,倘若没有接通电源或是没有接通继电器接触器的开关，那么继电器所控制电路都是处于开放状态；然而与继电器接触器不同，PLC所采用、执行的程序都是一致的模式：逻辑扫描用户程序，换言之，输出线圈和逻辑线圈是处于开启状态还是处关闭状态,不论线圈接触是开放接触点还是常闭触点都会马上见效,不会进行扫描。基于PLC与继电器接触器的工作原理不同，在自动化过程中，为防止二者之间的差异,PLC和继电器控制触点工作时间也不同,继电器控制触点的时长超过100ms,PLC扫描时长短不超过100ms。可见，在要求不高的情况下，PLC与继电器接触器的加工结果就不会不同。扫描技术在我们的主角PLC正常实行扫描技术的时候，它有三个步骤来完成操作，第一个步骤为信息的输入,第二部为用户程序的进行,第三部为输出通过扫描得到的结果,把这三个步骤进行完算一个扫描周期，在这一扫描过程中，PLC的处理器会以某一速度反复的进行这三个阶段。当PLC进行第一个步骤即信息的输入的时候，所有的信息以及信息的格式会被PLC统一的识别，并统一的将这些数据记忆在I/O图像区域的某一单元模块中。当PLe进行完第一个步骤之后，就会接着进行用户的程序步骤和输出步骤，在进行第二步和第三步的时候，就算是输入的信息或格式发生了变化，第一步记忆在UO图像区域中的信息也不会跟着改变。所以，当我们输入PLC中的信息是脉冲的时候，为了能够很好让PLC进行识别这一信息，输入的脉冲信息的宽度一定要大于PLC的一个扫描周期即PLC进行完这三个步骤所需要的时间。PLC的扫描结果呈现梯形图形式，扫描方向是从上到下，在执行第二个步骤用户程序的进行阶段就是采取此种扫描形式。在PLC对每一个用户程序进行扫描的时候,PLC总是扫描以梯形图中左边触点生成的控制电路,并且运用逻辑运算的方式在梯形图上进行操作，从而产生四个触点即上下，前后各一个。接着，PLC就会依照内部运算的结论，在内部存储中进行存储。然后在I/O的图像区域显示出状态结果，或是在梯形图中显示特别的罕见的功能分析。用另外一种方式说，在PLC进行第二步进行用户程序操作的时候，只有输入的信息或信息格式被存储在I/O图像区域中才不会在后面的运行中发生改变，而其他输出信息位于软件设备中，信息或信息的格式有可能会发生改变。PLC在执行完第一个步骤和第二个步骤之后，就进入了第三个步骤即输出结果信息，当PLC扫描进入到了这一阶段，PLC中CPU会按照I/O图像区域中的相应的信息或信息状态更新全部的输出锁存电路,然后通过相应的外围机械设备显示结果数据，这就是扫描得到的结果！PLC的I/O响应时间PLC系统里之所以每个开关端子的成分中都含有光伏绝缘。目的就是为增强其可靠性，提高其抵抗干扰能力。之所以采取固态并联电路，是为了实现继电器控制电路。PLC从通用微型计算机获取用于各种目的（扫描技术）的样本。PLC开光端子采用光伏绝缘并用微型计算器获取样本的目的是为了让PLCI/0响应比普通（仅由通用微型计算器组成的）工业管理系统更具完善性。然而有得必有失，受PLC系统工作逻辑的制约，它的响应时间至少要经过一个扫描周期，通常情况下，它的响应时间都大于一个扫描周期。一般所说的I/0响应时间是指将一些输入信号从可编程控制器（PLC）传输到系统的相应输出信号所要用到的时间。1.5 PLC的编程PLC软件系统主要包括两个部分，一部分是系统程序，另一部分是用户程序。系统程序主要由监视软件，编译器软件，诊断软件等组成。该系统软件由PLC制造商提供，并且包含一个无法访问或篡改的EPROMo用户程序是用户根据现场控制要求以PLC编程语言编译的软件程序用户程序是现场根据用户需求，结合现场硬件设施,以PLC编程语言编译的控制程序（这是逻辑控制），从而完成所有的控制。PLC系统最常用的编程语言是标准语言阶梯语言。它的工作原理如下：下图的触点状态分为常开和常闭两种。这些触点不但能够连接到PLC输入点上,还能够连接到PLC内部继电器的触点上，还可以连接到处于内部寄存器状态、仪表等的开关。梯形图上的触点连接方式包括两种，一种是串联方式，另一种是并联方式。而线圈不能使用串联的方式，只能使用并联来连接。内部继电器、仪表、寄存器等元件无法控制外部负载，此类元件只能反映使用处理器的中间结果。PLC系统会自动定期检查事件，并根据梯形图指示，准确无误地执行事件。如果出现扫描周期相同的情况，会将该情况存储在输出状态寄存器里面，可以将输出状态寄存器的输出点值用作用户程序中的条件。1、梯形图和继电器控制差异电路图符号如下所示:系统名称常开触点常闭触点线国继电器控II制电路图IzXi-1f-LJ-4踽-IJ继电器是工业生产中常见的元件，在自动化中也常见，通常在简单的自动控制中使用，其组件极少，只有常开触点，常闭触点和线圈三部分。为了在生活实际生产中简化说明提高效率，国际上指定特定的字符来表示，如线圈KM等。在PLC的使用中也是如此，PLC程序通常采用简单易懂的梯形图来作为写入程序，在PIC梯形图中也是具有常开和常闭触点的符号表示，各种软设备表示也可以通过带有侧面标记的X,M,S,T和C表示。PIC它最大优点是可以在不同的步骤中多次重复使用一个意义的触点，而在继电器却很难实现这一目标，毕竟触点不可能无限的并列下去。2、编程元件类型：PLC软件的编程组件总共有八种类型，分别为：第一，输入继电器（X）;第二,输出继电器（Y）；第三，辅助继电器（M）;第四，状态继电器（三）;第五，计时器（T）;第六，计数器（C）;第七，数据寄存器和指针（D）o关于这些组件的功能，可以通过网络或者介绍不同版本的PLC书籍中找到相关的内容，因此在这里我们就不进行衍生拓展。3、编程元件指令：编程元件指令主要分为LD（功能含意）和X000（元件地址），表达式一般为LDX000,LDIYOOO4、掌握PLC基本指令：学习与使用PLC从简单开始，上文介绍了指令组成，这里对功能含义迸行拓展,LD为取指令功能，LDN为取反指令功能，OUT为输出指令功能；在电工LD和LDl条件下，第一个常开，第二个常闭。这两个指令最常用于每个圆的第一次接触（这是左总线的第一次接触），当然，它也可以出现在圆形块和其他并联连接的第一次接触中。第二章PLC的现状2.1 PLC的来源1 .在不同的制造业(以几何形状和机械特性的变化为特征和以从原材料到原材料的物理和化学变化为特征)中，需要统一的控制大量数据以及变量，并且有时需要按顺序执行大量的顺序操作与逻辑控制，以及收集在这过程中产生的一些分散数据。在传统制造方式中，这些操作能够经过气动或电动控制系统来实现，但这要消耗大量的资源，并且控制系统会异常庞大与复杂。为了解决这个问题，在1968年，美国的企业便提出希望采用电子控制设备代替GM(通用汽车)的庞大控制系统。随后便招标公司来完成这一目标，随着时间推移，一年内，美国数字公司(AmeriCanDigitalCorporation)便创造了一种基于集成电路和电子技术的电子控制设备，该设备可以实现电气控制功能，并且通过编程可以极为简便的改变控制系统。由此，开启了第一代PLC的篇章。2 .随着计算机技术和电子技术的发展，计算机承载的功能越来越多，这些功能越来越强大，PLC的外延也随之不断扩展。3 .因为个人计算机和可编程控制器容易产生混淆，所以为了能够将可编程控制器与个人计算机相区分，美国的AB公司于是把可编程控制器称为可编程逻辑控制器(PLC),并为之注册了商标。即便如此，当今，PLC仍然有部分人经常被称为PC。4 .自1980年以来的十年，在这段期间PLC增长的最为快速，几乎每年的使用率能够增长30%-40%o此外，PLC在处理模拟量数据，数字计算功能方面，人机界面功能方面和联网功能的能力都大大的提高了。在这之后，PLC渐渐的被运用到过程控制领域，并以迅雷不及掩耳盗铃之势替换了过程控制领域中占主导地位的DCS系统,如今两种系统基本五五开。5 .这些年来，PC在工业计算技术(IPC)和现场总线技术(FCS)方面得到了极大的发展，这在一定程度上遏制了PLC的噌长速度，将来PLC将更多的用于控制工业自动化。6 .当今世界，全球大约有200多家PLC的制造商，他们贡献并生产大约300多种类型的优质的PLC产品，用于全世界企业的自动控制系统，例如汽车业占了23%、食品加工业占了16.4%、化学和制药业占了14.6%、金属和采矿业占了11.5%以及纸浆和造纸业占了11.3%o2.2 典型的PLC产品1 .国外在国外PIC具有许多优秀的厂家，他们都有优秀的产品，也成就了许多经典的型号。施耐德公司，其优秀的PLC系列有NEZAPLC（TSX08系列）、QUamUmPLC（140系列）、MicroPLC（TSX37系列）、PremiumPLC（tsx57系列）等；罗克韦尔公司，其优秀的PLC系列有SLC、MicroLogixControILOgiX等；西门子公司，其优秀的PLC系列有SIMATICS7-400/300/200系列；另外较为厉害的PLC生产厂商还有GE公司、欧姆龙公司、三菱公司、富士公司、松下公司等。2 .国内PLC在中国大约有30个左右的生产工厂，但都没形成大规模的产能和名牌，其中有部分厂家基本就是是通过仿造，组装或贴别人的牌子生产的，这不经使得国人有点遗憾。2.3 PLC在我国的作用尽管我国的在PLC生产中较为薄弱,但我国在PLC中起到的作用是不可忽视的。这些年来，我国每年投资PLC相关的产品约10万套左右，每年销售金额高达30亿元，由此可见这是个非常赚钱的行业。在我国，由于使用的需要，便根据输入/输出点数，将PIC系列分为如下级别（该级别仅为参考级别，并不绝对，并且这与国外分类方法还是有一些差异的）：迷你的PLC系列 小型的PLC系列 中型的PLC系列 大型的PLC系列32左右的输入或输出点数256左右的输入或输出点数1024左右的输入或输出点数4096左右的输入或输出点数兆型的PLC系列：8192左右的输入或输出点数在我国，企业所使用的PLC几乎囊括了世界上所有的品牌，这不但令人骄傲，同时也令人深思。从工业使用和生产角度出发，可以看出每个国家的PLC都具有自己的闪光点。使用大中型集中控制系统的企业大多使用欧州与美国生产制造的PLCo在像机床、设备自动化和OEM类似的需要使用中小型控制系统的产品中，这方面通常使用日本的PLCo为何会出现这样的现象呢？这其实是与企业的实际需求所决定的，欧洲与美国所生产的PLC在计算机网络和所配套的软件方面具有较大优势，问题少且使用舒心。而日本所生产的PLC在设备的灵活性和售卖价格方面具有显著优势。在国内PLC的供应渠道大致可以分为五个环节：生产商、经销商、系统集成商、OEM用户和终端用户。在五个环节中，其实很多PLC设备只需要经过经销商和系统集成商就可以到达终端用户。PLC发展的重点1.人机界面更加人性化随着软件行业的蓬勃发展，PLC制造商的软件水平得到极大的提高，比如：很多PLC品牌已经有了自己的开发平台和配置程序，这种软、硬件同时组合的形式使得系统性能得到不断提高。并且，这种组合方式可以减少系统的开发、运行和维护成本，它促进了人类车辆系统的出现。如今,在人类生产、生活中对于PLC+网络+IPC÷CRT的模型使用很普遍，在便利我们生活的同时，也能提高生产力。2 .网络通讯能力的提高在初始的中央控制器模板提供的RS232/422/485接口的基础上，PLC生产商不断革新技术，对各类通信按口进行改进，以此来创建完备的通讯网络。在通信技术得以不断提高的同时，用户提高了对开源的使用需求，因此，同样使得现场总线技术和以太网技术不断完善。最典型的例子是罗克韦尔AB主要支持三层网络结构，主要是SiemensProfibus-DPProfibUS-FMS、EtherNet,ControlNet,DeViCeNet网络。3 .开放性和兼容性取得了长足的进步在设计PLC时，为了垄断和扩展各自的市场，每个PLC制造商都占据统治地位,每个人都有自己的标准，兼容性差，不仅给客户带去不好的体验，还增加了他们的使用成本。开放性能够带来持续的折衷和竞争，并可以解决前述的这些问题，所以得到了很多制造商的认可。开放过程具体表现为：第一，1EC设定了现场总线标准，该标准共有8个。虽然有人说在这8个标准中，有些不能称之为“标准”，但这是争辩后达成的统一标准。在达成统一的标准后，制造商也只能根据这些标准进行相应的新产品开发。第二，IEC根据WindOWS研发了编程语言标准IEC6U31-3,这个编程语言标准涉及了五种编程语言，分别为：IL即指令列表；LD,即梯形图；SFC,即顺序功能图；FBD,即功能框图；ST,即结构化文本。其是一个标准化的文件，根据该文件,基于数字技术的可编程逻辑控制设备招具有高度的开放性。虽然PLC开发工具并不是最重要的，但基于此用户可以在使用过程中根据自身需求，对不同品牌的产品进行选择。第三，OPC基金会引进了OLE过程控制标器其可以使得软件和硬件快速交互。一些产品在经过OPC的资格测试之后，可以很快地、不间断地进行数据交换。现今,很多的PLC软件产品、开发工具、执行器和其他设备都拥有OPC功能。4 .PLC的功能范围扩大随着PLC网络功能、模拟处理功能、计算功能等的不断完善，以及计算速度的不断提高。PLC不仅仅使用于逻辑控制方面,而更多地使用在了控制过程的方方面面。PLC除了在石化工艺等相类似的领域还保有功能程序外,在其它多个程序中替换了成本较高的DCS程序，由原来的PLC（顺序控制）+DCS（过程控制）方式，变成后来的PLC（顺序控制）+IPC（进程间通信）方式。5 .以太网技术导致PLC发生变化以太网技术的使用成本比工业网络的使用成本要低很多，所以其应用的范围较广。但人们在控制领域引入以太网技术的时候也会面临诸多困难，如：首先设备无法适用恶劣的工业环境；其次以太网设备通信的可靠性不足。目前为止，对于以太网技术到底能不能被运用到工业控制领域这个问题还存有争议。但就形势而言，以太网技术在工业管理系统中的使用越来越多，本着未雨绸缪的态度，各种PLC制造商都推出了适用于以太网的产品或中间应用程序。第三章PLC技术的作用1.1 PLC工业自动化作用控制室是现代工业自动化中不可缺少的部分，是工业自动化中用来供配电的场所，而PLC就广泛的用于控制设备，从而运用到了控制室中，而PLC除了用于控制室中还应用于生产现场的单独设备中，使工业生产更加具备自动化，很大程度为工业生产提供了方便，大大提高了工业的生产效率。例如，在电厂中，在配电室里通断电,或是现场吹灰器电动机的正反转，都极大程度的运用了PLC。在工业生产中，有很多的设备，而在这些设备中大多数都具有强大的电路，有强大的电流，从而形成强大的电磁环境，会影响现场的通信，数据分析，有时候连手机电话都打不通。但似乎PLC就是专门为这一恶劣环境而生的控制设备一样，在PLC的设计和制造过程中使用了能多级抗干扰的组件和尺寸，从而让PLC对恶劣的的工业生产环境产生了免疫，丝毫不会因为受到恶劣环境的影响而不正常工作运行。除此之外，PLC还具有很好的操作稳定性，可不需要特殊的工业保护措施即可正常使用。电气控制设备很重要的一个特点是可靠性较高。可编程控制器采用了现代大规模集成电路技术、刚性制造技术、内环采用高可靠性防振技术等。比如，日本三菱公司生产的F系列PLC,它的寿命一般是30（K）O小时。有些使用超额中央处理器的PLC有着很长的平均故障间隔时间。从PLC的外圈来建立管理系统，这种方式建立的接线触点和开关触点的数量，要比同等规模的继电器触点系统的少上百倍。另外，当发生事故时，PLC能够及时的进行检测并发送报警信息。用户可以利用这个功能，来编写外围设备的自助故障程序，增加其它设备和电路的自保功能。正如前文所提及的，PLC系统的运用程度已经逐步扩大化，涵盖了重工业（如石油、钢铁、电力等）领域和轻工业（如纺织业）领域以及第三产业（如运输）等领域。PLC在工业自动化中的作用可以总结为四类，第一类为逻辑控制：这类是PLC在工业自动化中最为基础和通常应用的领域。PLC代替了传统模式下的继电器电路，为工业生产提供可靠稳定的逻辑性的控制和接连的控制；PLC控制的设备的范围相当的广泛，有些是用PLC控制独立的设备，而有些是用PLC来控制由很多设备组成的设备组。比如说用来打印的机械，装订书的机械，以系列化、标准化的常用部件为基础，加上寥寥无几的专用部件组成的专用式机床等等；第二类为模拟控制：在工业生产活动中有一直在变化的变量，如温度的测量值，压力的测量值，流量的测量值，液位以及流速等众多模拟量。但如果我们要把这些模拟量直观的显示出来，就必须要经过A/D转换，即把模拟量转变为数字量。现如今GC系列的可编程控制器IO模块涉及5大类，分别为：数字量输入和输出、模拟量输入和输出、通讯扩展！因此PLC具备轻松的完成揩模拟量转变为数字量,将数字量转变为模拟量的A/D,D/A的转换模块,转化后在进行变量控制的环节就显得较为容易；第三类为运动控制：可编程控制器可以控制线性运动(如圆周运动)，在转向设计的初期阶段，PLC的I/O模块仅仅被用来连接发动机和位置传感器，而现如今已很大程度的应用于线性运动的控制单元。例如，用PLC来控制步进电机的运行，和控制伺服电机的单轴或多轴模块。全球很多的高科技产品几乎都具有运动控制模块。例如各种设备的制造，机床的制造，机器人的开发开发与研究，电梯的制造等场合。第四类为过程控制：PLC可以用模拟量DO模块，来控制不断发生变化的温度、流量、压力等的模拟量。因为大中型PLC都具备比例-积分-微分控制器(PID)闭环控制功能，所以PLC被广泛的用到电力、化工、机械、冶金等行业。1.2 PLC作用中需要注意的问题一一工作环境和抗干扰1 温度PLC系统设计的工作时环境温度在0摄氏度至55摄氏度之间。故在安装环节，组件不能接触高温热源，并且保证有良好的通风散热条件。主体与加宽部分之间的距离应大于30毫米；用通风锁阻止日光暴晒；当安装时外界温度超过55C时，必须有配套的通风散热系统，如大功率风扇，2 .湿度为了PLC系统正常稳定的运行，空气相对湿度应小于85%确保PLC绝缘性能。3振动振动频率范围在10至55赫兹之间时PLC系统能够正常稳定的运行，应尽可能让PLC远离振动源。当不可避免的振动时，应采取适当的减震措施。4 .天线天线应避免接触腐蚀性和可燃性燃气体，如Hcl(g)和H2S(g)o当使用环境无法满足上述要求时，可以采用空气净化器改善使用环境，5 .电源PLC电源为50赫兹，220伏（l±10%）交流电源。PLC本身就具有较强的抵抗电力线干扰的能力。在对可靠性要求较高或是现场干扰能量比较强的环境中，可以采用具有保护层和1：1转换系数的绝缘变压器，用来减少地面与设备之间的互相干扰，LC滤波电路也可采用串联方式连接到电源输入。FX系列PLC系统具有DC24伏输出端子，可）将直流24V电源输入提供给传感器（例如光伏或接近开关）。在输入过程中使用外部直流电源时，必须使用稳定的直流电源。由于传统净化器和过滤器的电源会受到波动的影响，因此容易使PLC接收到错误的信息。PLe应远强干扰源，如电焊机，大功率整流器等，同时不可以和高电压电气设备近距离安装在一起。PLe系统的输入、输出必须分别指定，并且开关号和模拟号也必须分别显示。传输模拟信号时，必须保护电线，保护层的一端或两端必须按地，并且接地电阻必须比保护层的电阻小l10o连接电缆应分开放置在PLC主机与扩展单元和功能模块之间，以防止受到外部信号的干扰。第四章PLe实际作用举例PLC在工业自动化生产中拥有着举足轻重的作用，下面是PLC在工业自动化生产中运用到的经典例子。4.1 PLC控制一一接触器联锁正反转控制O.LDXOOO7.OBYOOl1.ORYOOO8ANlX0O22.ANIXoO29ANlXOo33.AMIX00310>AXlYOOO4.AN】YOOlll.OVTYOOl5.OUTYOOO12.END6LDXOCl在第一层和第二层的XOOO和XOOl总线旁边，存在一些由PLC外部按钮SB2和SB3控制的断开触点，这些触点在收到断开信号后，相关的XOoO或XOoI总线就会被关闭。作为输出继电器的YOOO或YOO1,通过第一级或第二级相应电路的串联连接闭合。输出继电器线圈闭合后，招其连接到常开触点YOOO或YooI。一次关闭会创建出一种关系，这种关系叫做自我保险关系。连接上输出继电器外围设备的相关接触器，就可以使电动机开始运行工作。停止SBl外部按钮上的控制，该按钮断开常闭触点X002的连接，该常闭触点连接到第一级和第二级时，就可以关闭发动机（前部或后部）。通过外部FR提供热保护，该外部FR断开连接到第一级和第二级上的常闭触点X003时，也可以导致发动机的停止。以此来确保第一级和第二级中的常闭触点YoOl和YoOO的功能，在旋转过程中停止反向旋转。类似地，在反向旋转期间发生反向旋转，这只是其中的一种类型。它在状态操作中的本质是相互联系的。在此特别要注意：由于PLC的运行速度非常快，如果在前后控制位置不需要外围锁定，则会导致短路。所以必须记住的是，仅通过锁定PLC内部是不会达到效果的。4.2 PLC控制一一复合联锁正反转能耗制动KM2Y-V. A枕斤，0、LDXOOO1.ORYOOO2.ANI×0023、ANI×0014.ANIY0015.ANIY0026.OUTYOOO7.LDXO018、ORY0019.ANIX00210、ANIXOOO11,ANIYOOO12、ANIY00213、OUTY00114、LDXOO215、ORY00216、ANITO17.OUTY00218、OUTTOK4019,END该图显示了后制动动态控制和前制动动态控制被PLC控制替代。工作原理：当连接到外部SBl按钮时，第二步XoOO正常，一般第一步XOOO打开触点以使其闭合,闭合触点同时打开,并且具有连接效果的可逆功能通常可以闭合触点X0000lotXOOl和Y002串联连接才能闭合。一旦YOOO脚踝闭合，YOOO与第一步的常开触点闭合页面相互平行，此时对YOoO头部产生保护（当串行连接到第二步时，YOoO的常闭触点断开）以允许反向旋转。）基于YOOo是处于闭合状态，前旋转接触器打开，从而使发动机运转。第二步的操作类似于第一步：在第二步中，按下SB2外部换向按钮XOOl以正常打开触点（在第一步中，常闭触点XOOl立即断开，可以将其停止旋转以充当锁），断开YoOl输出继电器线圈，然后闭合Y（X）I线圈，以便第二级连接到通常平行于断开触点的母线侧YOOl0该点闭合以创建一个自线（将YOOl常闭触点连接到第一侧）。步骤，悬挂连接，以便在反向旋转的情况下不允许反向旋转。互连的作用）。当YOOl闭合时，往复接触器打开以启动发动机。要停止，必须先关闭SB3按钮，第三步的常开触点X002（打开第一步和第二步的常闭触点X002并停止前或后旋转操作）。定时器的常闭触点与输出继电器绕组Y002和定时器绕组TO相连。当定时器的常闭触点与Y002相连时，第三级母线上的常开触点Y002被锁定，进而形成资自制Y002线圈。（在这个时候，Y002二级常闭触点处于断开状态，并且可以安全地完成前后旋转），因此Y002连接到外部接触器KM3,并且KM3以动态直流能量运行制动力。上述定时器和Y002同时锁定。计时器在关闭时间开始。计时器时间为4S（计算方法：TO的单位时间为100m,K的值为40:10040=400OmSIS=I（X）OmS）。当4S到期时，断开与第三液位点TO串联的常闭触点，关闭操作揩终止。这些楼梯图上没有热继电器。常闭触点X003可以安装在第一级和第二级YOOO和YOOl线圈的前端，而FR通常从外部连接到断开触点。类似地，由于该圆是前后圆，因此必须在圆的外部设置所需的触点辅助触点百叶窗。4.3PLC控制一一断电延时型星角降压启动能耗制动0.LOXOOO1.ORYOOO2.ANIXOOt3.OSY0034.ANITl5ANITO6.ANIY0027OUTYOOO8.LDYOOO9OftYOOl10.ANIXOOl11.ANIY00312.OUTYOOlI 3.ANIYOO214.OUTTOK401 7.LDTO18.ORY00219.ANIXOOl20.ANITOOO21.OUTY 00222.LDXOOI23.ORY00324.ANITl2S.OUTY00326.OUTTl 明K4029, BNDPLC对延时定时器不能关闭，只能起启动作用。其工作原理可用梯形图表示:当SB2外部开关被打开时,此时的第一级常开触点状态是处于闭合,其中在常开触点中，XOOUTl,TO、Y002连接到输出继电器。合上YOOO线圈将使第一个分支的第一个分支常闭，形成YOOO线圈并且YOOO线圈与常开触点相互平行，此时再将YOoO驱动接触器连接到类似电机形状的KM3o在这期间第二阶段，闭合位于母线左侧常开触点YoO0,输出继电器YOOl与Y002的常闭触点相连，其他支路与XO01、Y003的常闭触点相连。相位串计时器螺旋To(K值40)。因基于YOOI线圈处于闭合状态，因此YOOI与支路相平行并且也是处于闭合状态，进而形成了YOOl螺旋。基于YOOl线圈处于闭合状态，因此外部接触器KMl也是闭合的，且KMI与Y(X)I相连，发动机以星形连接开始状态起动。YOOl处于关闭转态，计时器开始倒计时。经过4S之后，定时器TO是关闭状态。在第一阶段，当输出继电器YOoO断开时，星形连接也会处于断开状态。在这期间，把位于总线左侧的TO常开触点锁定到第三步，并将输出继电器Y002系列连接到其他常开触点XOOl和Y(MM)o当触点连接到Y002,同时招Y002一端与左侧总线通道相连，此时Y002线圈揩为其提供保护。与Y002线圈相连后,连接的接触器KM2以完成星形角转换并进入发动机角连接状态。Y002和YOOl常闭触点串联连接，第一步和第三步主要是星形和角形互连。停止时按下SBl按钮。最终结果显示，在梯形图中关闭SBl后，的第一步之后，第二步和第三步串联到XOOl的常闭触点。目的是为了确保发动机不论处于何种情况下，都能安全停止其正在运行的工作形态。第四步是揩XoOI连接到常开触点。闭合后，输出继电器Y003接通，定时器采取串联方式连接到下一个定时器的常闭触点。一旦Y003线圈闭合，则Y003通常招打开的触点连接到第一级，将第二分支连接到YOOO线圈，从而闭合KM3,以使电动机处于星形连接位置以固定DC通道。电动机关闭交流电源后，砧座闭合后，外部接触器KM4驱动电动机以提供直流能量以进行动态制动。当线圈Y003启动并开始计时时，定时器线圈Tl同时通电。当时间用完时，常闭触点连接到第一级和第四级，此时在整个工作环节中，发动机可以完成驻车和制动过程。在连接外部接触器时，必须考虑接触器之间的互连，以避免短路。另外，阶梯电路没有热保护。第五章PLC的发展趋势和前景在如今的社会中，人类的生产生活离不开各式各样的产品，在这些产品中，有的是用的，比如说手机，电脑，耳机等；有些是吃的食品；总之就是都是和人们有着亲密接触的产品，那必须就要保证这些产品的质量，防止质量不合格而危害到人们的人生安全。而在如今飞速发展的快节奏社会，所有产品的都是在流水线上完成，也就是说产品的生产都是自动化的，很少受人工的影响，因此要生产出质量好的，合格的产品，就要用到在工业自动化中发挥稳定可靠的PLC了。PLC可以用在在线质量测试设备中,用来监测产品的质量参数,并以其稳定性和可靠性来确保控制器的精确测量。而PLC就是凭借着自己的可靠和稳定，为工