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1、可编程序控制器应用实训报告 可编程序控制器（PLC）主要以计算机的微处理器为基础，综合计算机的应用技术、通讯技术以及自动控制技术而发展起来的一种通用控制器。虽然 PLC由较为复杂的微处理器组成，但是在实际应用过程中，完全不必了解微处理器的内部结构。最初，PLC 还仅是作为继电器接触器控制系统的替代品，而自从进入电气控制系统领域后，凸显了其独有的优越性，以其自身强大的抗干扰能力、自诊断功能等，提高了电气控制系统的可靠性，基本解决了普通继电器及接触器中常见的故障问题，经过调试后可长期安全可靠地运行。本文将对 PLC 的特点、基本工作过程、在电气控制中的应用等问题进行分析与阐述。1、可编程序控制器（
2、PLC）的特点 1.1 体积小、重量轻 超小型的 PLC 底部尺寸100mm，重量150g，其功耗仅为数瓦。由于其体积小，很容易装入机械中，便于机电一体化的实现。1.2 实用性普遍 PLC 可适用于各种规模的电气控制场合，除了基本的逻辑处理功能之外，当前大多 PLC 具有数据运算能力，并可应用于数字控制领域中。近年来，PLC 的功能日益完善，PLC 的应用已经普遍到温度控制、位置控制及 CNC 等多个控制领域。1.3 抗干扰能力强 由于 PLC 采用了现代化的大规模集成电路技术，在内部电路、生产工艺等方面均采取先进的抗干扰处理技术，具有较高的可靠性。另外，PLC 还自备硬件故障自动检测功能，一
3、旦出现故障即可发出警报。在软件应用中，应用者还可编入外围器件的自诊断故障程序，让系统中出了 PLC 之外的电路与设备也能获得自我保护功能。1.4 应用简单、普遍 PLC 作为直接面向企业的工控设备，具有接口容易、编程语言易于被工程技术人员接受并理解等特点，尤其图形符号及梯形图语言、表达方式等与继电器电路图基本类似，只需通过 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就能熟练实现在电气控制中的应用。1.5 维护与改造方便 PLC 通过存储逻辑替代了接线逻辑，减少了控制设备外在的接线，极大减少了控制系统设计和建造的时间，为后期维护提供了方便，同时程序较易改变，可极快应用于生产过程的改变。2 可编程序控制（P
4、LC）的基本工作过程 PLC 及相关外围设备的设计原则应满足“与工业控制系统为一个整体、方便功能扩展”，所有的电气控制系统的实现都是根据工艺要求，最终提高生产效率及产品质量。因此，在设计 PLC 控制系统时，应满足被控对象的基本要求，并对实际工作现场进行研究、收集资料，并实现设计人员与操作人员的密切配合，共同拟定可操作方案，对可能潜在的问题进行共同分析、共同解决。并在满足各方控制要求的前提下，考虑控制系统的简单性与经济性，方便后期的使用及维修，并确保电气控制的安全性、稳定性。PLC 在电气控制中的基本工作过程为：（1）现场信息的输入：在系统软件的控制下，按照顺序对输入点进行扫描，并读取输入点的
5、状态。（2）程序的执行：对用户程序中的指令按顺序扫描，并根据输入的状态及指令进行逻辑性运算。（3）控制信号的输出：根据以上逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各个输出点同时发出相应的信号，以实现所需的逻辑控制功能。以上过程完成后，再重新开始，并反复执行，每执行一次即完成一个扫描周期。在实际应用时，很多机械设备的工作流程可分为一系列不断重复的顺序动作，而 PLC 的工作程序恰与其相似，因此 PLC 程序能很好地与机器动作相对应，且程序的编制简单、直观，易于修改，减少了开发软件的费用，并缩短软件开发周期。3 可编程序控制器（PLC）在电气控制中的应用 3.1 开关量逻辑的控制 这是 PLC 控制技术中
6、最基本、最广泛的应用领域。替代了传统的继电器电路，并同时实现顺序控制及逻辑控制，既适用于单台设备的控制，也可以应用于自动化流水线中，如生产线、组合机床、磨床、镗床和龙门刨床等。3.2 控制模拟量 在实际工业生产过程中，会出现很多连续变化的物理量，如温度、速度、流量、液位、压力等模拟量。这些模拟量可通过数字量之间 D/A 转换和 A/D 转换得以实现，确保编程器对模拟量实现处理。3.3 集中式控制系统 集中式控制系统主要采用一台功能较强大的 PLC 监视系统、对多个设备进行控制，已形成“中央集中式”的计算机控制体系。在该项系统中，每个设备之间的连锁、联络关系以及运行顺序等都由中央 PLC 来统一
7、完成。可见，集中式控制系统比单机控制系统的成本低，更经济实惠。但如果其中一个控制对象的程序需要做出改变，就要停止中央 PLC 的控制，同时其他控制对象也随之停止运行。3.4 分散控制系统 在分散控制系统中，每一个控制对象都需要设置一台 PLC，每台 PLC 之间能通过信号的传递而产生内部响应、发令或连锁等，或者可由上位机通过数据通信总线完成通信任务。分散控制系统中采取多台机械生产线控制的方式，每条生产线之间都有数据相连接，由于每个控制对象都是由自身的 PLC 来控制，所以如果某台 PLC 运行停止，对其他 PLC 不会产生影响。随着技术的不断进步，目前可由 PLC 承担底层的控制任务，通过网络
8、连接，将 PLC 和过程控制二者结合。3.5 运动控制 PLC 能够对圆周运动或者直线运动进行控制。在控制机构的配置中，过去进行的为直接应用于传感器及执行机构中，而现在则可以采取专用的运动控制模块。例如多轴位置的控制模块、伺服电机其单轴、可驱动步进电机等，PLC 可广泛应用于机器人、机械、电梯、机床等多种场合。3.6 数据处理的应用 PLC 在数据处理过程中，具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，并完成对数据的采集、分析与处理。这些数据可以与存储于存储器中的数据同时具备参考价值，并完成控制操作。另外，这些数据也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中，或者打印成表。目前数据处理多应用于大型控制系统中，如过程控制系统、柔性制造系统等。由上可见，在指定范围内，可编程序控制器以其高性能价格取胜，并凭借其适应性强、可靠性高、使用方便等突出特点在自动化控制领域广泛应用。再加上 PLC 制造成本的不断下降、功能的不断加强，已成为工业企业的首选设备。