plc控制
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plc控制范文第1篇
一、引言
在冶煉、化工、制藥等行業中，配料的混合是必不可少的工序，而且也是其生產過程中十分重要的組成部分。某些行業中會出現易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質，以致現場工作環境惡劣，不適合人工現場操作。但又要求生產系統要具有混合精確、控制可靠等，以及為達到使原料充分混合的溫度的準確性和測量實時性。采用可編程控制器PLC及組態構成的用于多種液體自動混合、自動攪拌、自動加熱和自動放料系統的控制系統，能模擬顯示自動混料系統的全部工作過程，實現實時監控。
二、PLC及控制過程的確定
PLC作為近些年主要的工業控制器，在控制方面體現出與通用計算機和單片機之間的差別。在主流的可編程控制器中，根據編程及使用人的要求，可選擇西門子、三菱或國產的小型PLC等。這里選擇那個型號主要在于確定混料控制中需要的點位。在此處以西門子CPU224為例。
控制過程：在混料罐內完成比例液體的自動攪拌混合。如液體A、B、C，1：1：1混合等；通過液面傳感器檢測液置；當液面升到一定高度時，閥門關閉，攪拌電機開始工作；攪拌電機停止后，排液閥門打開，開始放出混合液體。液體排完后，再開始下一周期操作。如果工作期間有停止按鈕操作，則待該次混料結束后，方能停止，不再進行下一周期工作。
三、傳感器與進料閥門的選擇
選擇或實際編程中，經常將液位信號作為開關量傳輸給PLC。液位開關是根據液位傳感器的信號輸出開啟放水或者進水的閥門而使水位保持恒定的一種控制器。也可以說液位開關輸出的是一種開關信號，液位開關首先要確定液位的高度，依據這個高度來輸出開關量信號。而液位傳感器是將液位的高度轉化為電信號的形式進行輸出。我們可以對電信號進行處理比如和plc、數據采集器或者專業顯示器相連進而輸出液位的高度。還有就是液位開關和液位傳感器的原理雖然相同。但是液位開關是開關控制電路，而液位傳感器是相當于變壓，變流用的電路元件[1]。如果只是單純的控制可選擇其中的一種，現代智能控制設備要能夠實時知道運行狀態，做好兩個都使用，雖然投入大一些，配上人機界面，顯示效果很不錯。
四、PLCI/O分配（部分）
輸入信號 輸出信號
I0.0 起動按鈕 Q0.0 A閥門電磁閥
I0.1 停止按鈕 Q0.1 B閥門電磁閥
I0.2 傳感器高位 Q0.2 排液閥門電磁閥
I0.3 傳感器中位 Q0.3 攪拌電機
I0.4 傳感器低位
I0.5 復位按鈕
子程序1 溫度數據采集；
子程序2 PLC與觸摸屏通信；
五、PLC控制程序（主控制部分）
因為具體混合過程不同，這里給出兩種液體的混合控制過程程序。
LD I0.0
AN M0.5
EU
= M0.0
LD I0.1
EU
= M0.1
LD I0.2
EU
= M0.2
LD I0.3
EU
= M0.3
LD I0.4
ED
= M0.4
LD M0.1
S M0.5，1
LD M0.5
A T38
O M0.0
S Q0.0，1
S M0.5，1
LD M0.3
R Q0.0，1
S Q0.1，1
LD M0.2
R Q0.1，1
S Q0.3，1
LD T37
R Q0.3，1
LD Q0.3
LPS
ED
= M0.6
LPP
TON T37，600
LD M0.6
S Q0.2，1
LD T38
R Q0.2，1
R M0.7，1
LD M0.4
S M0.7，1
LD M0.7
TON T38，80
PLC控制程序（2溫度數據處理）
溫度控制較為常見，也是檢測罐內運行是否正常的數據之一。
//對過程變量（模擬量）進行變換，檢測電壓值為0～5V對應輸入寄存器的值為0～32000，而與此溫度檢測值對應的值為6400～3200（0℃～200℃），把這個值轉換為溫度值。
LD SM0.0
MOVW AIW0，VW415
AENO
-I +6400，VW415
AENO
MOVW VW415，VW417
/I +128，VW417
//將寄存器值與30比較若小于30℃則輸出Q0.4
LDW< VW417，30
= Q0.4
//將寄存器值與30、50比較，若大于30℃且小于50℃則輸出Q0.5
LDW>= VW417，30
AW
= Q0.5
將寄存器值與50比較若大于50℃則輸出Q0.6
LDW> VW417，50
= Q0.6
六、組態
在完成混料控制后，還需要將混料罐中的實時液位信息通過傳感器傳輸到PLC及上位機，以便能夠直觀的觀看到混料過程。通過PLC內置的數據處理、通信功能，將傳感器實時數據（4～20mA或0～5V）進行整理后，將信息傳至顯示器或觸摸屏。通過觸摸屏控制軟件將數據信息以動畫的方式顯示出來，就構成一套完整的系統。如西門子的HMI，TP系列。可采用組態軟件WinCC flexible，可使自動控制過程組態更加簡單，更容易設計出個性化的人機界面，能夠實現不同性能設備的操作和應用。
七、不足
混料罐是一個封閉的容器，只設置有進出口，排料后殘留多，不容易清潔。本控制思想中也未涉及自動清理部分。
參考文獻：
[1]羅宇航.流行PLC實用程序及設計[M].西安電子科技大學出版社.
plc控制范文第2篇
【關鍵詞】電鑄機床；可編程控制器；觸摸屏；脈沖輸出模塊；步進電機
1.電鑄加工原理及控制系統方案設計
1.1 電鑄加工的基本原理
電鑄是用金屬電沉積的方法制備產品的一種特種加工工藝，主要用于某些特種產品的成型。用導電的原模作陰極，用于電鑄的金屬作陽極，電鑄溶液是含有陽極金屬離子的金屬鹽溶液，在電源的作用下，電鑄溶液中的金屬離子在陰極導電原模（芯模）上還原成金屬[1]，沉積于導電原模表面，同時陽極金屬源源不斷地變成離子溶解到電鑄液中進行補充，市電鑄液中金屬離子的濃度保持不變[2]。其原理如圖1所示。
電鑄成形是利用電化學過程中的陰極沉積現象來進行成形加工的。當陰極導電原模上的電鑄層逐漸增加，達到要求厚度時，停止電鑄，將鑄件與原模分離，獲得與原模型面相反的電鑄件，這種電鑄件的形狀和表面粗糙度與原模相似。
電鑄所用的設備及電鑄溶液與一般電鍍中所使用的基本相同，但是在制品的要求上電鑄與電鍍有兩個主要不同點：第一，一般電鍍層要求與基體金屬牢固結合，而電鑄層與原模并不要求牢固結合，有時反而要求點鑄件能很容易地從原模上分離下來；第二，電鑄層的厚度要求比一般電鍍層厚得多，約十倍甚至數十倍[3]。
與其他方法相比，電鑄加工有自己獨特的優點[4]：
1）電鑄品的機械性質容易調整，例如硬度、抗拉強度等等。
2）可減小與母模之誤差，加工精度高，公差可達±2.5μm。
3）能將傳統加工方式難于加工的零件內表面轉化為原模外表面，可通過制造易成型的原模材料而獲得難成型的金屬材料，尤其是制作薄壁金屬零件。
4）可以制成多層結構件，將多種金屬、非金屬拼鑄成一個整體。
5）適合制作一個或量產，而且電鑄層的厚度范圍寬。
電鑄加工缺點：
1）電鑄速度慢，生產時間比其它方法長，塑料成形用模具的電鑄有時需2-3周。
2）電鑄制品的尖角或凹槽部位的電鑄層厚度不均勻，制品存在一定的內應力。原模的劃痕、斑點等會復制到制品表面。
3）制造原模需要用精密機械加工設備和照相制版等技術，成本較高。
4）可真實復制外形或模樣，所以母模上的小傷痕也會再生，這是優點也是缺點。
1.2 電鑄工藝的特點
1）表面細微特征的復制能力特別強。由電鑄工藝過程可知，電鑄層緊貼在芯模表面以原子直徑的尺寸（亞納米級）逐漸堆積、向外生長，故它能準確復制出芯模表面精度達到納米級的細微特征，因此，當將電鑄層與芯模分離后，即可得到粗糙度與芯模相當、紋理相反的鏡像表面，這就是電鑄技術最基本的、也是最典型的工藝特點。這一特性已被廣泛用于印刷制版、光盤模具及光學部件的加工中。光盤表面用于記錄信息的溝槽，其寬度為0.4μm，深度為0.12μm[5]。
除對表面粗糙度要求極高的光學部件外，這一特有的復制能力還被應用于部分采用傳統技術無法加工的零件制備上。如波導管、文氏管等對內表面的尺寸及精度要求較高、同時內表面直徑小的零件，采用傳統加工技術無法加工，無法使內表面尺寸及精度達到要求。如果采用電鑄技術，可使難以實施的內型面加工轉變為容易實施的外型面加工。其加工過程如下：先加工一個外表面的形狀、尺寸及精度與波導管、文氏管內表面完全一致的芯模，再利用電鑄技術在芯模的外表面上制備厚度超過圖紙要求的電鑄層，也就得到了內表面的形狀、尺寸及精度與芯模外表面完全一致的電鑄層，然后按照圖紙要求對電鑄層外表面進行機加工，最后將芯模退除，即獲得內表面尺寸及精度均符合要求的高品質的產品。
2）生產周期及成本電鑄層是金屬原子一層層逐漸堆積而成的，其生長速度與所使用的電鑄工藝參數（如溶液溫度及pH值、陰極電流密度等）有關。適當提高陰極電流密度可以提高電鑄層的生長速度，但陰極電流密度的提高受電沉積過程三個因素的限制：金屬離子從溶液本體向陰極表面遷移的速度、金屬離子在陰極表面的還原反應速度、離子還原后在陰極表面的遷移和晶粒成核及晶粒長大的速度[6]。
2.機床控制系統總體方案設計
2.1 總體方案設計準則
設計電鑄機床的控制系統時，首先要進行該課題的總體方案設計。分析系統需要的功能和技術要求，選擇合理的PLC以及觸摸屏。根據系統要求選擇處理速度快，靈活實用的可編程控制器。觸摸屏作為新型的人機界面，顯示直觀，操作簡單，可靠性高，不但在日常生活中的很多領域得到應用，而且工業控制中業得以廣泛應用。它是目前最簡單、方便的輸入和顯示設備。具有反應速度快和易于交流等優點。在設計電鑄加工總體方案時，要使設計合理、高效，設計時應遵循一定的設計準則，即在滿足系統功能和技術指標要求下，應做到[7]：
1）結構設計合理，能實現技術協議中的功能要求。
2）分系統設計滿足技術指標要求，并力求簡單。
3）用戶使用操作使用方便，即使用戶誤操作也不會產生不良后果。
4）盡可能考慮環境因素。
5）對使用對象、使用方法也要充分考慮。
2.2 設計方案
電鑄加工的PLC控制系統性能是整個加工系統性能優劣的一項重要指標。現代控制系統中，PLC作為廣泛應用于工業自動化領域的控制器，它的功能越來越強，性能越來越先進。用PLC控制電機很方便，尤其是為了配合步進電機的控制，通過1PG可以很好地對步進電機進行控制。
對于電鑄加工PLC控制系統，應滿足以下要求:結構簡單，具有一定的速度調節范圍，具有良好的可靠性和穩定性，抗干擾能力強，實時控制性好，對過程電信號突變能快速響應，控制執行機構作相應動作，調節速度快，精度高。
系統硬件部分由控制器PLC、人視界面觸摸屏、1PG、驅動器和步進電機等組成。觸摸屏負責人機交互界面管理和控制系統實時監控，它通過串口與PLC通訊，可通過觸摸按鍵方式實現對步迸電機的啟停、調速、轉向等控制，在觸摸屏上動態照示步進電機運行位置、速度等參數。
這種控制方式的優點是：大大減少系統設計的工作量，不存在各部分接口信號的匹配問題，提高系統的可靠性。PLC具有實時刷新技術，輸出信號的頻率可以達到數千赫茲或更高，使得脈沖分配能有很高的分配速度，充分利用步進電機的速度響應能力，提高整個系統的快速性，而且可靠性大大提高。
采用PLC直接控制電機技術，減少了系統設計的工作量，大大縮短了開發研制周期，在一定范圍內，有較高的推廣和實用價值。
人機交互界面主要用于顯示設備和系統狀態的實時信息，界面上的按鈕可產生相應的輸入數值、字符或開關信息與PLC進行數據交換，從而產生相應的動作以實現系統的控制。觸摸屏作為人機界面，實現了對電機的轉向、轉速和陰極行程的監控，并可對工藝參數進行設定。
根據設計要求選擇控制體統，本課題選擇PLC結合觸摸屏的方式進行控制，使得整個體統性能更加穩定，監控功能比較完善。
電鑄機床的PLC控制系統總體控制方案如圖2所示。
本系統采用三菱GX Developer編程，用EB 8000編輯觸摸屏界面。利用PLC程序對整個系統進行控制。與傳統的計算機控制相比，PLC集數據處理、程序控制、參數調節等功能于一體,它編程容易、使用方便、可靠性高,可以在電解加工等工業控制現場的惡劣環境中可靠地工作。而觸摸屏技術是近幾年新興的一種多媒體技術,它具有簡單易學、操作方便、穩定性好等特點。綜合上述優點，此次課題選用PLC和觸摸屏來構成對系統的設計。
這種控制方式的優點是:整個控制系統是由PLC、FX2N-1PG脈沖輸入模塊、驅動器和步進電機組成。由于PLC具有實時刷新技術，輸出信號的頻率可以達到數千赫茲或更高，使得脈沖分配能有很高的分配速度，充分利用步進電機的速度響應能力，提高整個系統的快速性。并且，PLC有采用大功率晶體管的輸出端口，能夠滿足步進電機各相繞組數10V級脈沖電壓、1A級脈沖電流的驅動要求。PLC在控制直流電機時就更加簡單，速度控制容易滿足使用要求，而且可靠性大大提高。
采用PLC直接控制電機技術，減少了系統設計的工作量，大大縮短了開發研制周期，在一定范圍內，有較高的推廣和實用價值。
PLC是控制系統的核心，相當于人的大腦，它接受到觸摸屏的控制信號，通過其內部認可的程序對附屬部件1PG收發運行脈沖，并對一些地址數據進行運算，結果或是發給1PG，或回饋到觸摸屏。驅動器包括環形分配器、功率放大器、和一些輔助電路組成，這樣1PG發來的脈沖經過脈沖分配、功率放大后就可以驅動步進電機按控制要求進行運行.
3.電氣控制電路設計
基于控制系統的需求，本課題也進行了對機床的電氣控制電路設計。此電路采用的是三相電流，該圖主要是對系統中的觸摸屏、驅動器、32A接觸器以及PLC的連接情況，主電路圖中，首先是三相380V的電壓接入，與其相連的是組合開關，分三路，三條支路分別接上PLC（L1、L2線），L1、L2、L3和接觸器連接，緊接著和驅動器DRIVER1上的L1、L2、L3連接，同時L1、L2線和驅動器上的L1C、L2C連接。其中三相引出的三條線需要采用2.5平方毫米的線，整個主電路圖，布局簡潔，具體圖如圖3所示。
4.總結
本系統采用觸摸屏結合PLC方式進行控制,使得整個系統性能穩定,監控功能較完善。PLC提供豐富的I/O接口模塊和存儲卡功能,使得系統的維護和改造具較強的靈活性,用戶可根據生產需要靈活設計、自行組合,以實現最優化控制。而采用步進電機控制陰極的進給運動也進一步提高了速度穩定性和加工精度。經過實際的運行,工作穩定,完全達到了設計要求。
參考文獻
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[4]廖常初.可編程序控制器應用技術(第五版)[M].重慶大學出版社,2007.
[5]潘紅斌.基于PLC技術的工業設備控制系統設計和應用研究[D].東南大學碩,2006:5-13,69.
[6]張金姣.兩面加工組合機床的PLC控制設計[J].機床電器,2008(02):1-2.
plc控制范文第3篇
【關鍵詞】電廠控制系統；DCS；PLC；對比
0.前言
分散控制系統英文縮寫為 DCS，隨著 DCS系統的廣泛使用，為設備安全經濟運行提供了有力保障。隨著我國電力行業的發展，DCS應用越來越廣泛。PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫，就其本質而言，它實際上屬于計算機的一種，用于工業控制，PLC的運行通過三個階段實現，首先是輸入采樣，然后進行程序執行，最后實現輸出刷新，這些都要借助I/O模塊來進行。就目前兩者的比較來看，無論是可靠性、開放性、靈活性，還是使用的方便性，DCS都要優于PLC。
1.DCS與PLC控制系統的性能對比
1.1兩者冗余性能對比
DCS和PLC在結構的組織上都采用的是模塊結構，中央處理器也都是采用的是通用核芯。DCS相對于PLC來說，在通用性上性能較好，相應的部件，特別是IO的類型比較少。根據實際比較和數據統計，在硬件可靠性方面，兩者相差不大，但是如果要進行熱備冗余的話，后者必須要具備相應的卡件才能進行。另一方面，就目前的情況來看，PLC在運行的時候一般沒少進行冗余配置，因為相比而言，它缺乏專門的操作系統給予支撐，再加上上面提到的卡件問題，成本投入較大。相比而言，DCS則在這方面盡顯優勢，首先是在進行這一硬件的設計時，就對這種技術具有一定的針對性，而且它有相應的系統作為支撐，成本也較低，所以目前很多模塊，比如電源模塊，控制模塊等一般都采用DCS進行冗余配置。DCS系統所有 I/O模塊都帶有 CPU，可以實現對采集及輸出信號品質判斷與標量變換，故障帶電拔，隨機更換。而在PLC模塊中，其只是簡單的電氣轉換元，不具備智能芯片，一旦出現故障，相應單元就會全部癱瘓。
1.2兩者的軟件對比
DCS和PLC兩者都采用的是專門進行高效處理的圖形和組態軟件。從方便性的角度來看，因為國內在PLC設計上的技術還不是十分成熟，軟件的提供能力不足，所以大多數軟件是從國外進口的，也就是說這些軟件是英文版的，而DCS由于國內的軟件生產能力可以滿足需求，使用起來不用擔心語言問題，顯得十分方便。再從軟件的可靠性來講，PLC控制系統因為其工作原理是固化步循方式，不容易發生故障，可靠性較DCS來講較高，可是也由于其工作方式是固定化的，所以當出現突況時，其反應和處理能力將會大打折扣；另一方面，在DCS技術上的不斷突破使得以前工作不穩定的情況有所好轉，可靠性上有了很大進步，而且它有PLC所不能比擬的優勢，那便是靈活性和實時處理能力。傳統的電廠車間以前對于控制系統的可靠性要求十分注重，相反對于實時性的要求就低得多，但是隨著規模的擴大和先進設備的增多，特備是智能設備的引進，使得控制系統實時處理能力的重要性和可靠性同等重要，所以不難理解，為什么現在很多地方的PLC都被DCS所取代了。在對模擬量的處理上，特別是在復雜邏輯方面，由于DCS具有批處理能力，而且運用了4C技術，明顯優于PLC，特別是在復雜邏輯的處理上，DCS顯得更加靈活。DCS有事故追加記憶、報表記錄、操作記錄等多項功能，DCS強調連續過程控制的精度，可實現PID、前饋、串級、多級、模糊、自適應等復雜控制，一般PLC僅具有PID功能，控制精度不如DCS高。總之，在可靠性方面，DCS要比PIC更好。
1.3網絡架構對比
我國目前的控制系統中，通用的網絡架構是雙層式的，上層是具備現場監督控制性能的網絡，下層是處理實際操作過程的網絡，而這種架構的上下層分界，就是通過控制器來實現的。從網絡的硬件設備來講，兩者區別不大，但是從拓展的性能來看，PLC不能很好的實現多個中央處理器之間的網絡連接，在連接形式上類型沒有DCS多，顯得十分單一。從實際的運用狀況來看，在很多設備比較分散，結構不是十分緊湊的廠房中，DCS能夠體現出很好的優勢，由于其可以實現多系統的網絡聯接，所以能夠很好的進行遠程化的控制，而且加上上面提到過的其優良的實時特性，在很多大型工廠中，通過DCS已經可以進行無人自動化的遠程控制了。
1.4數據庫對比
數據庫的統一性決定了數據的使用權限問題，一般控制系統都要求建立一個統一的數據庫，在這一點上，DCS和PLC是截然相反的，后者的不具備統一性，每個組件，節點和子系統，都有獨立的數據庫，并在內部進行數據儲存、分析和處理。而DCS則只有一個總數據庫，在任何環節、任何軟件狗可以使用，這使得其在運行時能夠成為一個具有強大功能的職能系統。
2.DCS與PLC控制系統的前景對比
由于我國以前理論和技術的缺乏，再加上相關的生產設備不夠完善，使得這兩類控制系都比較依賴于進口，當時DCS的價格是高于PLC的，所以為了成本考慮，許多企業運用的是后者，但是隨著我國科技的不斷發展，生產水平的不斷提高，隨著技術的發展和市場競爭的加劇，DCS價格明顯降低，而且經過改良后的新型系統體現出來的優越性能有目共睹，使得其迅速被廣泛運用。就未來的發展趨勢來看，PLC會被各項性能都比他優秀的DCS所慢慢取代，基于DCS系統的現場總線控制和遠程智能控制將成為主流。
3.結語
在對于DCS和PLC系統的對比中，雖然兩者具有一定的差異性，但是在實際運用中并沒有過多的強調兩者的優劣性，因為對于不同用戶的不同工藝需求，兩種控制產品都有不同的針對性。另一方面，隨著科技的發展，兩者的界限已經不是那么明顯，在功能上呈現出更多的趨同性。 [科]
【參考文獻】
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[2]吳哲洙，李東根.論XDPS-DCS與AB-PLC之間的通訊策略[A].中國電力企業聯合會科技開發服務中心、全國發電機組技術協作會、電力行業熱工自動化技術委員會.2010年全國發電廠熱工自動化專業會議論文集[C].中國電力企業聯合會科技開發服務中心、全國發電機組技術協作會、電力行業熱工自動化技術委員會：，2010：10.
[3]錢幼毅.燃煤電廠主廠房及輔助車間采用國產一體化DCS設計方案的思考[A].中國電力企業聯合會科技開發服務中心、全國發電機組技術協作會、電力行業熱工自動化技術委員會.2010年全國發電廠熱工自動化專業會議論文集[C].中國電力企業聯合會科技開發服務中心、全國發電機組技術協作會、電力行業熱工自動化技術委員會：，2010：7.
plc控制范文第4篇
關鍵詞：CIP系統；PLC；控制；觸摸屏
就地清洗（Clean In Place），簡稱CIP，是用水和清洗液對設備管道在原位進行循環沖洗，而無需拆開設備的一種清洗技術。隨著近幾年乳品飲料行業的高速發展，生產線自動化程度不斷提高，對設備的要求越來越高，相對于傳統的手動、半自動CIP系統相比，基于PLC控制的全自動CIP系統以其高效、清洗質量可靠等特點逐漸被越來越多的廠家所認識和接受，大有取代舊式手動CIP系統之勢。本文對基于PLC控制的全自動CIP系統的基本設計進行了闡述。
1 CIP系統介紹
該系統由水缸、酸缸、堿缸、平衡管、板式換熱器、清洗泵及控制系統等組成。為了簡便起見，現以單路清洗系統為例進行介紹，每個缸內都裝有浮球液位開關，用于罐體液位的在線自控；平衡管內裝有液位開關，用于控制運行過程的補充用水；回流管路上裝有濃度傳感器，用于酸堿清洗液的自動調配、在線檢測以及控制酸堿液的回收；換熱器出口及回流管路上裝有溫度傳感器用于在線檢測溫度，然后通過蒸汽調節閥V110控制清洗溫度達到設定要求；在換向板上裝有接近開關，用于防止設備被誤操作清洗。
該系統可以完成堿清洗、酸清洗、酸堿清洗、消毒四項清洗工藝。典型的酸堿清洗流程一般包括：沖水、堿循環、堿回收、沖水、酸循環、酸回收、最后沖洗。在上述自動流程中，每一步驟又有不同的時間、溫度要求，用戶可以根據自身清洗要求進行設定。其他三項清洗工藝流程也基本大同小異，只是為滿足清洗的特定要求，簡化了某些步驟。
2 控制系統硬件構成
根據系統控制要求，考慮系統先進性、可靠性以及以后擴展系統的要求，選用SIEMENS S7-300系列PLC，該系列控制器功能強大，性能穩定。硬件配置如下：（1）電源模塊：PS307/5A； （2）中央處理模塊：CPU315-2DP（可滿足以后利用PROFIBUS-DP總線遠程監控要求）；（3）數字量輸入模塊：SM321 DI 32×24V；（4）數字量輸入模塊：SM321 DI 16×24V；（5）數字量輸出模塊：SM322 DO 32×24V/0.5A；（6）模擬量輸入模塊：SM331 AI8×12BIT；（7）模擬量輸出模塊：SM332 AO 2×12BIT；（8）觸摸屏： TP270-10
3 系統軟件設計
（1）系統通訊。S7-300 PLC自帶MPI接口，MPI 允許主-主通訊，主-從通訊，無需其他通訊模板，本系統觸摸屏（HMI）與PLC之間要求相互之間有信息交流，所以采用MPI協議通訊，通訊速率為187.5kbps。
（2）PLC程序設計。采用基于WINDOWS環境的SIMATIC Manager-STEP7 V5.2+SP1編程軟件進編程。系統操作分手動、自動兩種方式。手動方式主要為了系統調試和檢修時使用，或者有自動化儀表失靈時應急使用。自動方式則根據輸入要求自動完成整個清洗過程。自動操作連聯鎖條件多，控制參數包括溫度、液位、濃度、流量等都需要根據加工順序段不斷改變，控制程序為典型的時間順序控制程序。
根據系統控制特點采用模塊化結構編程，這種編程方法結構簡單、清晰、可讀性強，便于程序編程和調試。整個CIP程序由主程序和七個子程序組成。主程序主要完成系統初始化，執行各事件中斷處理程序及根據系統功能調用子程序。對子程序的調用在各控制段調用相應的控制參數，控制子程序的運行。
子程序：①清洗液調配程序，根據輸入請求自動啟動氣動隔膜泵及相關閥門，抽取適量濃酸、濃堿配置酸堿溶液達到要求濃度；②堿清洗程序，根據堿清洗的工藝流程，結合時間、溫度、濃度、流量等參數要求，按時序控制相關電磁閥、繼電器的動作，控制系統按步驟自動運行。子程序；③完全清洗程序，根據酸堿清洗的工藝流程，結合時間、溫度、濃度、流量等參數要求，控制系統按步驟自動運行。子程序；④消毒程序，根據消毒的工藝流程，結合時間、溫度、流量等參數要求，控制系統自動運行。子程序；⑤溫度控制程序，溫度控制是系統控制的重點，對溫度的控制采用控制蒸汽調節閥開度的方法來實現，溫度信號為4-20mA的電流信號，通過A/D、D/A轉換，采用PID控制。在S7-300中集成了PID功能，通過設置PID算法的回路參數表，很容易實現過程量的閉環控制。子程序；⑥參數設定程序，對溫度、濃度、時間等參數，通過編程使其可以根據工藝的需要在觸摸屏上進行修改，使用方便靈活，PID參數同樣也可在觸摸屏上設定，以方便調試。子程序；⑦故障報警程序，對檢測到的超出設定范圍的參數，或者馬達過載、壓縮空氣低壓等異常現象，通過觸摸屏提示和閃光燈報警，對比較嚴重的報警，會暫停程序運行，直到故障排除方可繼續運行。
（3）觸摸屏畫面設計。采用 SIMATIC ProTool/Pr0 V6.0 SP2軟件進行組態，畫面由主菜單、子菜單、下一級菜單組成，各子畫面可由“主菜單”畫面切入。通過觸摸屏組態設計可以達到以下功能：系統操作、系統運行狀態監控、工藝參數適時顯示，故障報警信息及故障診斷記錄顯示、工藝參數歷史數據查詢、工藝參數設定，參數設定采用口令保護，只有持有口令的相關人員才能進入此畫面。CIP系統的控制，由于PLC和HMI的引入，其自動化程度顯著提高，系統性能更加穩定、操作更加簡單。全自動CIP清洗系統的投入使用可以降低生產過程中的清洗成本，保證清洗的徹底和安全，現已得到越
來越多乳品飲料廠家的青睞，經濟效益顯而易見。
參考文獻
plc控制范文第5篇
工作過程導向的課程是以職業工作的崗位能力作為課程培養的核心內容及目標，這與傳統基于知識體系的課程有著本質的區別，其課程的內涵也有著自己顯著的特征.基于工作過程導向的課程其內涵包括三個方面：教學目標、教學內容、教學組織.(1)教學目標：將職業核心能力的習得作為課程的主要教學目標.工作過程導向的課程定位與目標就與傳統課程有著本質區別，工作過程導向的課程其本質目的是使學生通過課程的學習獲得從事某一職業必須具備的能力，也有文獻稱為職業行動能力.目前在職業教育中，雖然已經對這一目標取得了共識，但是很多教育工作者將職業能力等同為職業技能，這是不科學的.職業技能僅僅是從事某一職業崗位所需的具體操作能力，而職業能力是一個更加廣義的范疇，包含情感能力、構思能力、反思能力等，明確這一區別對課程開發具有實踐指導意義.(2)課程內容：將工作崗位能力的獲得作為課程的主要教學內容.工作過程導向的課程在課程內容上區別于傳統課程在于其教學的內容的選取是根據職業工作的需要來選取教學內容，而不是根據學科的知識結構來選取教學內容.根據這種方式來選取教學內容實際上對傳統的理論知識進行了弱化，而與實踐緊密相關的隱性知識的地位得到了加強.隱性知識無論是獲得、表述還是傳授難度都較顯性知識要高，這是為職業教育工作者提出了挑戰.更高層次的教育在于培養以及激發學生的自主獲得隱性知識的習慣和能力，這對職業教育受教育者的職業生涯更加重要，也是目前職業教育工作者還較少關注的一個問題.(3)教學組織：將工作崗位的進階作為課程內容安排的主要方式.課程教學的組織是課程建設中的一個重要方面，傳統課程的教學組織是按照知識的邏輯關系進行組織，這顯然與工作過程導向的課程所要實現的教學目標不相適應.職業特征是工作過程導向的課程核心，按照工作崗位的進階來組織其教學就成為課程開發過程中所應該遵循的準則，其組織過程也是對原有知識體系結構進行分拆，進而根據工作行為的動態過程進行重構的過程.目前從事職業教育的工作者對知識體系的組織方式有著很大的思維慣性，這使得在工作過程導向的課程組織過程中常常難以達到“實至名歸”的狀態.總結工作過程導向課程內涵可以用圖1表示其三個方面.
2工作過程導向的《電氣控制與PLC》課程開發過程
《電氣控制與PLC》作為一門職業崗位特征十分明顯的課程，傳統的知識系統型課程已經難以適應該課程的教學要求，迫切需要按照工作過程導向進行該課程的開發.根據此課程的特點，工作過程導向的《電氣控制與PLC》課程開發過程如圖2所示.在課程開發過程中，通過專任教師與不同合作對象的配合，使其能夠與該課程對應的工作過程零距離，使所承擔的教學活動能夠培養出勝任工作崗位的合格工作者.(1)在崗位能力調研階段，通過任課教師通過到企業與工程技術人員一起進行實地調研，明確《電氣控制與PLC》所對應的工作崗位是維修電工，該工作崗位具體需要的核心技術能力為機電設備電氣控制安裝與維修.(2)在崗位任務分析階段，任課教師與行業專家一起具體分析課程對應的維修電工崗位典型的工作的任務，也為課程內容選取和學習情景的構造積累素材和奠定基礎.(3)在課程結構組織階段，任課教師在職教專家的指導下對與本課程相關的其他課程進行整合，避免教學內容遺漏與重復.(4)在課程內容選取階段，任課教師根據前面確定的崗位能力、崗位任務以及課程整合的結構，在崗位能手的協助下選取本課程具體的內容，同時也將學習情境構造完成.(5)在教學活動實施階段，任課教師與學生在構造的學習情境下完成預定的教學任務.(6)在教學完成后，任課教師在教育專家的指導下對本課程的教學質量進行評估，并提出改進意見，促進今后的課程建設工作.
3結束語
