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控制系统自动化控制论文范文

泵站自动化控制系统:TC55运动控制器之完整控制系统组成—多普康自动化

关键词：PLC；工业自动化；自动化控制；通信功能

中图分类号：TM571 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2012.11.102

PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统,实现了单机、车间、工厂的自动化控制.它表现出了诸多的优点,具有抗干扰能力强、维修方便等特点,由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此得到广泛的应用.随着科技的进步,它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制,这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础.今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口等方面都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各领域发挥着越来越大的作用.

1 PLC 概述

可编程控制器（Programmable Logic Controller,PLC）是一种数字运算和操作的控制装置,它是集计算机技术、通信技术、自动控制技术为一体的电子系统.

正是由于PLC编程简单、组装灵活,具有抗干扰能力强和体积小等特点,实现了对PLC的不断研究和开发,完成了从单台设备控制到整个工厂流程的自动化[1].随着计算机硬件和软件技术的发展及工艺自动化与信息化程度的不断提高,对于PLC的编程将会变得更加简单,由此给PLC的功能和系统的开放性也带来了更大的空间.PLC涉及到的技术领域很广,例如,对于过程的控制、位置的控制以及对生产的监控和管理,近年来随着PLC技术的快速发展并带动了越来越多的更换周期和更高的性价比.

PLC一般具有以下功能：一是32位高速计数器.计数频率可达100 kHz,当计数值达到预制值时,可以通过中断来改变PLC的输出,使计数频率受到限制.二是高速输出功能,有脉冲列输出和脉宽调制的高速输出功能.三是脉冲捕获功能,可以捕获、输入脉冲[2].

2 PLC 通信功能及其特点

PLC的通信功能：随着计算机技术的快速发展,网络通信在控制系统特别是工业自动化控制中广泛应用,通信功能受到高度重视.PLC通信包括PLC间的通信和 PLC 与其他智能设备之间的通信.将重要数据传递或共享给其他系统来进行信息处理,是 PLC通信功能的突出特点.当前,PLC的通信功能在逐渐的加强[3].

PLC的特点主要表现在以下几个方面：首先,PLC能够实现对现场总线的结合,由于现场总线大多是由生产厂家直接研制开发.其次,PLC通信程序的设计较为简单,厂家在进行通信程序设计时采取了专门的计算机和通信接口软件的设计,这种设计方法直接减轻了用户编写计算机通信程序的工作量.最后,通信协议统一.PLC采用了国际标准通信协议,不仅为用户提供更多的便利,还为不同厂家的产品的互通和互联提供了帮助.

3 PLC 在工业自动化控制中的应用研究

针对PLC在工业自动化控制中的应用可以从以下几个方面进行分析和认识.

1）模拟量控制.根据控制对象特征,PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统,来灵活实现系统控制.PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等.PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度,它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制,给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便,这是以往的仪表控制系统很难实现的[4].

2）开关量控制.作为继电器控制的替代品,PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性,它用中间继电器控制系统动作,根据顺序控制器的公式进行设计,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,保证设计的规范化[5].

3）位置控制.在工业自动化控制中,位置控制占有很重要的地位.工业生产中,机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式[6].PLC可通过控制步进电机,给步进电机绕组发出脉冲,能精确地确定步进电机位移,来达到位置控制的目的.

4）系统集中控制.PLC不仅可以实现自动化控制,而且也适用于系统本身的控制,如控制系统故障检测和显示等.控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控.由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间,在检测工步动作时可启动定时器,并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号[7].

4 PLC 在工业自动化领域的未来发展

PLC在工业自动化领域具有广阔的未来发展前景,主要表现在：一是PLC将能够实现产品、设计以及功能多层面的综合化发展,在市场需求不断增加的情况下,为了引领市场的主导地位,PLC的种类也会不断地增加,丰富多样的产品也将为此带动更大的市场需求.二是PLC在大容量和高速度的推动下,将会不断提升运算能力.在信息产业的发展带动下,微型高速存在设备容量增大、论文范文走低等情况,PLC控制系统在存储设备中应用将越来越广泛,相信用不了多久就可以实现PLC控制系统的普及.三是PLC编程语言将会向多样化和高级化方向发展.现阶段,中小型PLC编程语言主要以梯形图语言为主,但也有更多新的编程语言逐步被开发,出现了较为高级的PLC编程语言,主要表现为BASIC及C语言.

5 结束语

PLC作为一种控制的标准设备将普遍应用于工业自动化控制领域,它在工业自动化控制系统中发挥着更加重要的作用.随着PLC应用范围的扩大,PLC具有多种功能以及高的可靠性,这使得它在企业中备受欢迎,在工业控制中得到了广泛使用,成为现代工业自动化的支柱,必将推动我国工业可持续发展.

参考文献：

[1] 耿俊梅,吕书勇.基于PLC 的焦化备煤控制系统的抗干扰措施[J].机电工程技术,2007(11):27-28.

[2] 任慧,刘妍,胡高平.基于PLC 的舞台电动吊杆综合保护系统的研究[J].北京广播学院学报:自然科学版,2005(3):35-36.

[3] 王起.论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业,2011(1):60-61.

[4] 李银娌.PLC 在工业自动化和控制领域中的应用[J].科技资讯,2007(36):5.

[5] 李世发.PLC 在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信,2011(4):26-27.

[6] 赵荣,张伟强.PLC 在工业自动化控制领域中的应用[J].科技资讯,2007(36):10.

[7] 陈在平.可编程序控制器技术与应用系统设计[M].北京:机械工业出版社,2009.

（责任编辑赵娟）

总结：本文是一篇控制系统自动化控制论文范文，可作为选题参考。