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plc控制系統范文第1篇

1并行通信與串行通信工程應用中

為實現分散控制和集中管理，控制系統的各個部分必定要相互進行數據通信。按照傳輸方式，可分為并行通信與串行通信。并行數據通信是以字節或字尾單位的數據傳輸方式，其特點是傳輸速度快，但傳輸線的根數多。適用于近距離數據傳輸。串行數據通信是以二進制的位（bit）為單位的數據傳輸方式，每次只傳送1位，適用于舉例較遠的場合。工業控制一般使用串行通信。PC機和plc都有通用的串行通信接口，例如RS-232C和RS-485接口。

2異步通信與同步通信在實際通信中

操作時很難保證數據接收方和發送方有相同的傳輸速率，為了保證發送過程和接受過程同步，不發生累計誤差造成的錯位。可以根據實際通信要求選用同步或異步通信方式。異步通信發送字符的信息格式有1個起始位，7、8個數據位，1個奇偶校驗位（可省略），1、2個停止位組成。在通信開始之前，通信雙方需要對所采取的信息格式和數據傳輸速率作相同的約定。由于1個字符中包含的位數不多，及時發送方和接受方的收發頻率略有不同，也不會因兩臺設備之間的時鐘脈沖周幾的積累誤差而導致收發錯位。其特點就是傳送附加的非有效信息較多，傳輸效率稍低。同步通信方式以字節為單位（8bit），每次傳送1、2個同步字符，若干個數據字節和校驗字節。在同步通信中，發送方和接收方要保持完全同步，因此要用調制解調的方式從數據流中提取出同步信號，使接收方得到與發送方完全相同的接收時鐘信號。其傳輸速率較高，一般用于高速通信。

3單工通信方式與雙工通信方式

單工通信方式只能延單一方向發送或接收數據。雙工方式的數據可以沿兩個方向傳送，每一個站既可以發送數據也可以接收數據。雙工方式又分為全雙工和半雙工兩種方式。

二PLC通訊功能介紹

PLC其它PLC，變頻器，PC機，遠程設備，工業以太網等按照不同的通信協議進行通信，文章主要介紹PLC與PC機之間的通信。PLC與使用自由端口模式的PC機的通信：自由端口模式為PC機與PLC之間的通信提供了一種方便和靈活的方法。在自由端口模式，PLC的串行通信有用戶程序控制，可以用接收完成中斷、字符接收中斷、發送完成中斷、發送指令和接受指令來控制通信過程。發送指令（XMT）啟動自由端口模式下數據緩沖區的數據發送。通過指定的通信端口，發送存儲在TBL中的信息（最多255個字符）。發送結束時可以產生中斷事件。接收指令（RCV）初始化或終止接收信息的服務（最多255個字符）。通過指定端口，接收的信息存儲在TEL中。在接收完最后一個字符時，或每接收一個字符均可產生一個中斷。

三VB通信功能的介紹

1Windows環境下上位機通信軟件介紹

在Windows環境下，上位機與PLC實現串行通信，需要有軟件提供人機交互平臺，實現通信控制。常用的可實現串行通信的軟件有WinCCflexible組態軟件和VB程序設計軟件。由于實際工程需要的多變性及復雜性，多選用VB搭建人機交互平臺。VB不僅能實現串行通信，還能滿足各種工程實際的不同要求，設計不同的面向對象的工作窗口界面。它本身提供的各種控件，可以方便簡易的實現各種設計要求。

2MSComm控件的屬性

VB提供了一個串行通信控件MiscrosoftCommControl，即MSComm控件。編程人員只需要設置和監視MSComm控件的屬性和事件，就可以輕而易舉的實現串行通信。MSComm控件提供了兩種處理方式，即可產生兩種事件進行通信，事件驅動方式和查詢方式。事件驅動方式：Rthreshold屬性非0時，收到的字符或傳輸線發生變化時就會產生串口事件OnCome。通過查詢CommEvernt屬性可以捕獲并處理這些通信事件。查詢方式：通過查詢接收緩沖區的字節數（InputBufferCount）屬性值，處理接收到的信息。

四應用實例

城市交通路口信號控制充分應用了這一通訊功能的應用。現代社會多變的交通狀況。傳統的交通控制方法已經不能解決目前的城市交通問題，因此基于PLC可通信的控制系統可時效性的解決這一問題。

五結束語

plc控制系統范文第2篇

關鍵詞:PLC;電氣自動化;控制系統;可編程序

中圖分類號:TP273文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374 (2010)21-0028-02

控制硬件選購目前市場上的PLC產品眾多。國產品牌有:永宏、和利時、凱迪恩等;國外有:日本的OMRON、MITSUBISHI、松下;德國的SIEMENS,韓國的LG等。近幾年,PLC產品的價格有較大的下降,其性價比越來越高,這是眾多技術人員選用PLC的重要原因。但各品牌的PLC在性能指標上都有著較大的差異。所以如何選購PLC產品成為了系統設計和系統功能要求的重要環節。

1編程器的選購

PLC編程可采用三種方式:一是用一般的手持編程器編程,它只能用商家規定語句表中的語句編程。這種方式效率低,但對于系統容量小,用量小的產品比較適宜,并且體積小,易于現場調試,造價也較低;二是用圖形編程器編程,該編程器采用梯形圖編程,方便直觀,一般的電氣人員短期內就可應用自如,但該編程器價格較高;三是用個人計算機加PLC軟件包編程,這種方式是效率最高的一種方式。基于電腦筆記本的普及和PLC軟件編程的方便性,并且易于現場調試。這種方式是用戶最喜歡用的一種方式。

因此,應根據系統的大小與難易,開發周期的長短以及資金的情況合理選購PLC產品。我公司主要采用美國的AB和法國的施耐德生產的PLC,此兩種品牌是現階段的主流產品,運用既上符合要求,又靈活,便于程序的設計和運行。

2設計遵循的步驟

施耐德PLC有多種型號,編程電纜也有多種,但基本上是基于modbus協議的通訊方式。

(1)工藝分析深入了解控制對象的工藝過程、工作特點、控制要求,并劃分控制的各個階段,歸納各個階段的特點,和各階段之間的轉換條件,畫出控制流程圖或功能流程圖。

(2)選擇合適的PLC類型在選擇PLC機型時,主要考慮下面幾點:功能的選擇;I/O點數的確定;內存的估算。+定時器/計數器數量×2+通信接口個數×300+備用量;分配I/O點;程序設計;控制柜或操作臺的設計和現場施工;應用系統整體調試;編制技術文件。

(3)PLC控制系統的設計內容。根據設計任務書確定,進行工藝分析,并確定控制方案,它是設計的依據;選擇輸入設備(如按鈕、開關、傳感器等)和輸出設備(如繼電器、接觸器、指示燈等執行機構);選定PLC的型號(包括機型、容量、I/O模塊和電源等);分配PLC的I/O點,繪制PLC的I/O硬件接線圖;編寫程序并調試;設計控制系統的操作臺、電氣控制柜等以及安裝接線圖;編寫設計說明書和使用說明書。

(4)PLC的硬件設計PLC硬件設計包括:PLC及線路的設計、電氣線路的設計和抗干擾措施的設計等。選定PLC的機型和分配I/O點后,硬件設計的主要內容就是電氣控制系統的原理圖的設計,電氣控制元器件的選擇和控制柜的設計。電氣控制系統的原理圖包括主電路和控制電路。控制電路中包括PLC的I/O接線和自動、手動部分的詳細連接等。電器元件的選擇主要是根據控制要求選擇按鈕、開關、傳感器、保護電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

(5)PLC的軟件設計軟件設計包括系統初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應急措施和輔助程序的設計,小型開關量控制一般只有主程序。首先應根據總體要求和控制系統的具體情況,確定程序的基本結構,畫出控制流程圖或功能流程圖,簡單的可以用經驗法設計,復雜的系統一般用順序控制設計法設計。

3系統設計

(1)系統規模首先應確定系統用PLC單機控制,還是用PLC形成網絡,由此計算PLC輸入、輸出點數,并且在選購PLC時要在實際需要點數的基礎上留有一定余量(10%)。

(2)確定負載類型根據PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型,是大電流還是小電流,以及PLC輸出點動作的頻率等,從而確定輸出端采用繼電器輸出,還是晶體管輸出,或晶閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式,對系統的穩定運行是很重要的。

(3)存儲容量與速度盡管國外各廠家的PLC產品大體相同,但也有一定的區別。目前還未發現各公司之間完全兼容的產品。各個公司的開發軟件都不相同,而用戶程序的存儲容量和指令的執行速度是兩個重要指標。一般存儲容量越大、速度越快的PLC價格就越高,但應該根據系統的大小合理選用PLC產品。

(4)PLC外部驅動電路對于PLC輸出不能直接帶動負載的情況下,必須在外部采用驅動電路:可以用三極管驅,也可以用固態繼電器或晶閘管電路驅動,同時應采用保護電路和浪涌吸收電路,且每路有顯示二極管(LED)指示。

4軟件編制

AB公司PLC所使用的網絡類型都是開放的網絡,可以與其他公司的產品做到很好的兼容,AB控制層網絡采用ControlNet網絡,該網絡是一種高性能的工業局域網,具有開放性、高效率、多功能、確定性和可重復性、靈活性等特點,擴展性極強,可共享I/O,并具有強大方便的網絡組態。在編制軟件前,應首先熟悉所選用的PLC產品的軟件手冊及編程指令手冊,待熟練后再編程。若用圖形編程器與軟件包編程,則可直接編程,若用手持編程器編程,應先畫出梯形圖,然后編程,這樣可少出錯,速度也快。若用個人計算機與軟件編程,編程結束后先仿真程序,待各個動作正常后,再在設備上調試。當用PLC進行網絡設計時,其難度比PLC單機控制大得多。首先你應選用自己較熟悉的機型,對其基本指令和功能指令有較深入的了解,并且指令的執行速度和用戶程序存儲容量也應仔細了解。否則,不能適應你的實時要求,造成系統崩潰。另外,對通信接口、通信協議、數據傳送速度等也要考慮。還要向PLC的商家尋求網絡設計和軟件技術支持及詳細的技術資料,至于選用幾層工作站,依你的控制要求與系統大小而定。

擴展模塊的選用:AB產PLC中變量沒有IN_OUT類型,只有單純的INRETUR,做一個標準模塊和函數的時候,端口不會自動生成,你需要和子程序對照,變量類型數量出錯沒有任何提示,只有下載后才停機故障告訴你。對于小的系統,如80點以內的系統.一般不需要擴展;當系統較大時,就要擴展。不同公司的產品,對系統總點數及擴展模塊的數量都有限制,當擴展仍不能滿足要求時,可采用網絡結構;同時,有些廠家產品的個別指令不支持擴展模塊,因此,在進行軟件編制時要注意。當采用溫度等模擬模塊時,各廠家也有一些規定,請看相關的技術手冊。

印制板應做成插拔式,易于維修。PLC的輸入輸出布線也有一定的要求,請看各公司的使用說明書。各公司的擴展模塊種類很多,如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。PLC的這種模塊化設計為用戶的產品開發提供了方便。

參考文獻

[1] 劉美俊.PLC控制系統的設計與安裝[J].中華紙業,2007,(11).

[2] 田密.PLC仿真系統設計與實現及其實驗應用[D].華中科技大學,2007.

[3] 劉建平.PLC控制系統的設計及提高可靠性的措施[J].電氣開關,2007,(5).

[4] 李巧紅.基于PLC的恒壓供水系統研究[J].中國科技信息,2008,(20).

[5] 周艷惠.電氣自動化控制系統的設計 [J].中國新技術新產品,2010,(2).

plc控制系統范文第3篇

[關鍵詞]PLC；液壓控制系統；編程；

中圖分類號：TV664.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0308-01

0 引言

本文以線性絞車為主導，通過PLC控制電磁閥，實現對液壓缸自動進退動作控制，完成 “夾緊”和“往返”兩個動作，實現順序控制、手動控制、緊急停車等功能。

1.液壓控制系統概述

液壓控制系統是以電機提供動力基礎，以液壓油作為工作介質，使用液壓泵將機械能轉化為壓力能，推動液壓油，通過職能機構控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作，完成各種設備不同的動作需要。它與單純的機械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，具有傳遞功率大，結構小、響應快等特點。

液壓系統的優點：

（1）液壓元件的功率-重量比和力矩-慣量比大；

（2）工作比較平穩，反應快，沖擊小，可在負載下直接換向或啟動；

（3）易實現復雜的動作、集中操作或遠程控制；

（4）易實現無極調速。

液壓控制系統的原理圖見圖1：

2.線性絞車控制系統的工作原理

2.1 線性絞車控制系統組成

主要由控制系統、液壓傳動系統組成。控制系統以PLC為核心，編譯工作程序，控制電磁閥的啟停，從而控制液壓缸的伸縮，實現工況下的動作方向、工作行程。液壓傳動系統由各種閥門、液壓油箱、液壓缸、液壓管路等組成，基本液壓回路實現不同功能，包括控制執行元件運動速度的速度控制回路、控制液壓系統全部或局部壓力的壓力控制回路、用來控制執行元件（液壓缸）運動方式的換向回路等，這些回路組成的傳動系統實現了機械設備所需的各種運動及控制功能。工作部件主要為液壓缸，它們的工作過程按預定的邏輯關系實現，運動狀態的改變靠轉換信號。信號主要來源于按扭（啟動、停止）開關、行程限位開關、壓力等參數變化，這些輸入的信號通過PLC邏輯運算轉化為控制液壓換向閥的輸出信號。

2.2 PLC系統設計

（1）PLC的選擇

PLC芯片集成了CPU、RAM、ROM與輸入輸出電路，PLC主要用于輸入輸出之間的邏輯轉換，邏輯信號流程可表示為輸入―CPU邏輯轉換―輸出，輸出信號對設備進行各種控制，實際上PLC只是起了中間變換器的作用。為實現控制系統數據的集中管理，將現場數據遠程傳輸，采用了PLC串行通信模塊。

（2） PLC控制的工作原理

PLC系統主要是通過編譯程序，控制電磁換向閥的啟停，實現液壓缸的按照工藝要求自由進退。如圖2所示：

在選擇PLC時，首先要分析液壓系統運動過程、設計功能以及輸入設備（按扭開關、行程開關、傳感器等）和輸出設備（液壓換向閥電磁鐵線圈、接觸器線圈、指示燈）的作用，明確輸入、輸出信號的對應關系和數量，選擇與之相適應的PLC。

（3）PLC程序設計

1執行方式

自動方式下可以按預定的方式完成活塞桿的往復運動。要求活塞桿能夠在到達一個終點以后經過預先設置好的時間后返回。這就要求電磁換向閥的兩個線圈必須隔一定的時間輪流吸合或放開，整個過程可以讓PLC內部的程序來完成。如果需要切換控制方式，則可以用上位機人機界面上的轉換控制按鈕或用外接開關強行轉換。圖3為程序流程圖：

手動方式可以控制逐個控制電磁閥的吸合控制。是為了在精度要求不高的時候或作簡單測驗時能夠用較簡潔的方式來控制系統的運行。

2執行過程

PLC執行程序的過程分為三個階段，即輸入采樣階段、程序執行階段、輸出刷新階段。

3 PLC控制系統的抗干擾設計

盡管PLC有較強的抗干擾能力，但是如果環境過于惡劣，電磁干擾特別強烈或PLC的安裝和使用方法不當，還是有可能給PLC控制系統的安全和可靠性帶來隱患。因此，在PLC控制系統設計中，還需要注意系統的抗干擾性設計，主要從三個方面考慮：

（1）采取抗電源干擾的措施，以減少因電源干擾造成的PLC控制系統故障；

（2）采取合理的接地方式，可避免電壓沖擊的危害；

（3）采取防I/O干擾措施，降低對元器件的損傷。

4 結語

本文通過對液壓控制系統組成、設計、運行三個方面的簡述，闡述PLC在液壓控制系統中的應用，并詳細的說明了PLC編程設計的過程和執行過程。

參考文獻

[1] 何衍慶，可編程控制器原理及應用技巧，化學工業出版社1998.

plc控制系統范文第4篇

關鍵詞：焦化 四大車 PLC控制系統 中間繼電器

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）05-0031-02

在焦化行業中，焦爐能否穩定生產，關系到焦炭的質量和煤氣產量的均衡性，煤氣的均衡供應是確保焦化的下游化工生產工序正常的前提條件。由此可見要保證后續化工產業鏈的正常運作，首要問題是保證焦爐能夠正常穩定的生產，因此提高焦爐設備控制技術，對保障焦爐生產起著重要的作用，同時為企業在激烈的市場競爭中打下夯實的基礎。由于焦化行業是一個特殊的行業，現場環境惡劣、連續作業、勞動密集性強，事故突發性大。因此煉焦設備電氣自動化尤其重要。目前我國四大車的機械自動化和電氣自動化水平已相當完善，隨著計算機科學的發展和工業自動化越來越高的需求，PLC控制技術得到了飛速發展，其技術和產品日趨完善，PLC不僅以其良好的性能滿足了工業的廣泛需要，而且將通信技術和信息處理技術融為一體。我公司95萬噸焦化系統四大車PLC控制系統，在近幾年來實際操作使用中，發現存在部分缺陷，為了進一步提高四大車PLC控制系統的穩定性，更好的服務于焦炭生產，在具體應用中對四大車PLC控制部分進行了改進。

1 焦爐四大車PLC控制系統工作原理

焦爐四大車PLC控制系統由計算機、可編程控制器（PLC）、行程開關、變頻器、電磁閥、電機等組成。PLC分主站和從站，主站安裝在車上，主站與從站之間通過CANopen協議完成信號傳輸，從站安裝在工作現場，以便于采集現場工作信號，然后傳輸給主站進行處理。從站根據主站發來的命令執行相應的要求并反饋信息給主站。

工作人員在控制臺上，通過主令開關或按鈕來控制發送信號，PLC系統通過操作平臺、行程開關上的開合實現PLC的信號輸入，PLC系統采集完信號，程序對采集信號進行自動處理，然后通過PLC的信號輸出實現對變頻器的控制和電磁閥的控制，通過變頻器的輸出信號控制電機運行。整個系統在各個部分的緊密結合下實現對電機的安全有效控制。

2 焦爐四大車PLC控制系統存在的問題

95萬噸焦化系統自運行以來，在實際操作使用中，發現PLC控制系統存在部分缺陷，經常出現PLC模塊內部點位燒壞故障和一些軟故障，在排除故障時，首先檢查控制線路，若線路正常，再進一步用電腦對PLC進行檢測，造成排除故障時間較長，嚴重影響生產，且更換PLC模塊頻繁，費用較大，給公司帶來較大的損失。

根據四大車PLC控制系統經常出現的故障以及消耗較長檢修時間的現象分析原因如下。

（1）PLC控制系統輸出模塊直接控制驅動電路負載DC24V電磁線圈，輸出點所帶負荷電流過大造成。

（2）PLC輸出模塊觸點容量過小，輸出模塊經常燒壞，需更換模塊。

（3）發生故障后，故障點不明顯，維修查找故障很困難，造成排除故障時間較長，直接影響生產。

3 工藝技術改進和解決辦法

3.1 中間繼電器的作用

中間繼電器是在自動控制電路中起控制與隔離作用的執行部件。繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現“通”、“斷”控制的執行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離、功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）。

中間繼電器的工作原理是將一個輸入信號變成一個或多個輸出信號的電子元件。它的輸入信號為線圈的通電或斷電。它的輸出是觸頭的動作（所帶常開點閉合，常閉點打開），它的觸點接在其他控制回路中，通過觸點的變化導致控制回路發生變化（例如導通或截止），從而實現既定的控制或保護的目的。如（圖1）所示。

3.2 改進方案及措施

原四大車PLC控制系統為PLC控制系統輸出模塊直接控制驅動電路負載DC24V電磁線圈。如（圖2）所示。

通過對PLC控制系統及中間繼電器的特性進行研究后，對四大車PLC控制系統輸出端由直接驅動負載改進為間接驅動負載。給PLC輸出模塊增加中間繼電器控制箱，由PLC控制繼電器，繼電器控制線路負載：即PLC繼電器負載。如（圖3、4）所示。

由于繼電器線圈和觸點之間沒有電氣上的聯系，因此，利用繼電器線圈接受電氣信號，利用觸點發送和輸出信號，從而避免強電和弱電信號之間的直接接觸，實現隔離，保證PLC正常運行，延長PLC使用壽命。

3.3 實施后運行效果

通過改造后效果明顯，主要優點如下。

（1）PLC輸出模塊小容量觸點不再直接驅動負載，由繼電器觸點控制負荷，提高了輸出觸點容量，減少或避免因負載電流大直接燒壞模塊的現象，延長了PLC的使用壽命。

（2）隔離繼電器間接控制，判斷故障較為直接，檢修方便，提高了維修效率，減少了對生產的直接影響。

（3）隔離繼電器帶有指示燈具有手動功能，可快速排除故障，及時找出故障點，更換配件方便，減少了檢修工作量，保證了正常的均衡出爐。

（4）降低更換PLC模塊的頻次，減少維修費用。

4 結語

通過實踐證明，按照以上PLC控制系統優化措施實施后，PLC控制模塊更換頻次減少，故障診斷和排除時間較以往明顯縮減，檢修方便、效果良好，對以化補焦的焦化公司來說，焦爐四大車的正常無故障運行對系統均衡生產至關重要。

plc控制系統范文第5篇

關鍵詞：鉆床；控制系統；PLC

中圖分類號：TG522 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）3-0085-01

1 鉆床作用及原理

鉆床就是一種孔加工機床，在制造企業比較常見。利用鉆床可以用來鉆孔、鉸孔、擴孔還可以加工螺紋等。鉆床有很多種類，比如多孔鉆床、臺式鉆床、搖臂鉆床等，本文就是分析在工廠中常用的Z3040型號搖臂鉆床。Z3040搖臂鉆床具有容易操作、使用范圍廣泛、比較靈活等優點，在金屬切削、多孔零件的孔加工方面使用較多。搖臂鉆床的構造主要有工作臺、底座、搖臂、電動機、變速箱等部件構成。Z3040型搖臂鉆床的工作原理簡單的講是通過控制電動機來控制搖臂對金屬加工的。Z3040搖臂鉆床需要電動機系統、液壓系統等配合進行，它需要4臺電動機工作，既主軸電機、搖臂電機、液壓電機、冷卻泵電機。其中主軸電機作用是使鉆床來回運動，搖臂電機的作用是使鉆床能夠正反向、上下的運動，液壓電機控制鉆床加工的厚度，冷卻泵電機的作用是給鉆床提供冷卻液冷卻。

鉆床加工時，就是通過控制這些電機，生產需要的不同型號。傳統上，控制系統就是通過繼電器及接觸器來實現控制的，由于控制的電機較多，生產速度上就比較慢，又由于線路上比較復雜，如果出現故障，檢查、維修上就比較困難，要花很長時間，因此生產效率就很低。并且傳統的控制系統也不能實現目前控制的需要，比如，時間、計數控制等。因此提出對搖臂鉆床控制系統進行改造，就有比較現實的實用價值。PLC電氣控制系統目前在控制系統方面有很大優勢，它可以改變目前傳統的控制系統，填補低端控制系統的缺陷。

2 PLC及原理

PLC是可編程控制器的簡稱，它也稱為可編程邏輯控制器。PLC是在集成電路、計算機技術基礎上發展起來的一種新型工業控制設備。由于它具有控制功能強、可靠性高、配置靈活、體積小、重量輕以及使用方便等優點，目前在我國已廣泛的運用在自動化控制的各個領域。目前，隨著微電子技術、計算機技術、通信技術、容錯控制技術以及數字控制技術的快速發展，可編程序控制器的數量、型號以及品種的發展速度也十分迅速。可編程序控制器的生產廠家比較多，產品型號、規格數也較多，主要是西門子、三菱、AB等公司的，我國目前使用比較常見的是三菱生產的PLC品種。PLC比之傳統的繼電器以及單片機有很多優勢。首先PLC的可靠性高，它的故障率很低，一般可以使用10萬小時以上，并且它本身擁有診斷故障的功能，這對維修帶來了極大的方便。其次PLC非常的靈活，因為一個可編程控制器有多個輸入、輸出端口，可以實現多種邏輯控制，只要畫好梯形圖，就能實現需要的邏輯控制，并且梯形圖編程方便，使用簡單。最后PLC運行的速度非常快，PLC利用CPU進行計算來控制，相對常規的通過繼電器以及大量的觸點進行控制，速度當然要快的多。正是PLC這些優點，我們對鉆床控制系統的改造要使用PLC。

PLC實質上是一種工業控制計算機，它是專門為工業電氣控制而設計的，它是代替常規的繼電器、開關控制電路的，所以，PLC控制原理與計算機密切相關。在PLC中有大量的、各種各樣的繼電器，比如輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、計數器等，這些繼電器不是真正的繼電器，而是通過計算機中的儲存器來模擬的軟繼電器，但是它們的作用可以和實物的繼電器一樣。PLC工作時就是依靠這些繼電器通過梯形圖一步一步的按照程序進行的。簡單的講，PLC工作原理可以概括為，可編程序控制器，通過執行梯形圖，經過輸入采樣、程序處理、輸出刷新結果等階段，來完成所設計的的控制工作。

3 鉆床控制系統的PLC改造

這里的改造都是在原有的鉆床部件上面進行改造，只是把原來的繼電器控制的改成用PLC中的程序來控制。

3.1 硬件部分的設計

3.1.1 PLC的物理結構

PLC按照物理結構有整體式、模塊式和疊裝式這幾種類型。根據需要，整體式這種物理結構價格比較便宜，并且能夠達到控制的要求。因此，Z3040搖臂鉆床控制系統的PLC使用整體式這種結構。

3.1.2 PLC端口數

搖臂鉆床控制系統需要17個輸入端口和11個輸出端口，那么PLC的輸入端口數和輸出端口數應該大于控制系統需要的端口數，因為要考慮留有備用的端口，以備將來升級改造，增加功能。

3.1.3 輸入模塊

搖臂鉆床控制系統的PLC輸入模塊，我們選擇電壓為DC24 V的。因為，輸入電壓雖然有AC110 V和AC220 V，但這些交流的高電壓，首先沒有直流的低電壓安全，對操作人員沒有危險；其次，直流低電壓再輸入電路中，它的延遲時間短，在電路板中連接快，速度就相應的較快。

3.1.4 輸出模塊

搖臂鉆床控制系統的PLC輸出模塊，我們選擇繼電器型輸出模塊。繼電器型輸出模塊適應各種類的觸點工作電壓，導通壓降小，它能夠承受較大的瞬間電壓和電流。而這些功能，對Z3040搖臂鉆床控制系統是完全滿足要求的。

結合以上對PLC硬件的要求，可以選擇三菱的FP0-C14RS型號。FP0-C14RS PLC這種型號，滿足對Z3040搖臂鉆床控制系統改造所需要的所有指標。該型號，具有總輸入端口20個，總輸出端口18個，存儲器的容量5K，能夠輸入電壓直流24V，輸出的模塊是繼電器型的。

3.2 軟件部分設計

3.2.1 系統開機程序

需要設計一個輸入口為停機的端口，還要設計一個準備開的端口。當開機信號輸入后，內部繼電器要接通并完成自鎖，控制系統準備工作。

3.2.2 主電動機的起動控制程序

設計一個程序要求輸入主電機工作。當輸入主電動機工作信號后，虛擬繼電器閉合，輸出繼電器接通并自鎖，這時電動機開始啟動。

3.2.3 搖臂控制程序

當內部繼電器閉合后，給輸入端口繼電器接通，同時內部繼電器也會接通，同時給控制液壓泵電動機啟動，這時啟動后，電動機控制搖臂放松，當搖臂徹底放松后，做些程序，使搖臂上升，當上升到極限位置時，程序使繼電器失電，使搖臂達到一定位置，這就達到控制搖臂的位置。同樣要完成搖臂下降的控制，對程序反思維的編寫。

3.2.4 控制主軸箱和立柱的放松和夾緊程序

通過內部繼電器和定時器延時功能可以完成對軸箱和立柱放松和夾緊的控制，利用梯形圖對內部繼電器同時接通同時失電，可以達到這種控制。

3.2.5 信號顯示程序

信號顯示程序比較容易實現，就是通過內部繼電器的接通和斷開來實現，這里要考慮清楚那個繼電器是控制那個電動機的，是得電還是失電要求信號燈亮或者滅。

3.2.6 機器工作信號狀態信號

主繼電器得電，接通，電源工作狀態的指示燈是亮的，這表明機器開始運作，即是工作狀態。

4 結 語

鉆床控制系統通過PLC改造，需要很多細節的工作，本文由于篇幅的要求，沒有畫出原理圖、梯形圖等，也就不能分析每個繼電器的功能以及端口的詳細作用。因此，本文只是大概的介紹一下對鉆床控制PLC改造的思路，許多細節還需要完善。但應該可以看到我們對控制系統的改造思路是正確的。因為PLC是一種功能強大、構造簡單、抗干擾能力強、程序簡單的一種新型工業控制新方法。本文采用PLC這種與常規不同的控制系統，可以實現對搖臂鉆床的自動控制，通過這種控制，可以使企業生產可靠性、生產效率、經濟價值都有很大的提高。

參考文獻：

[1] 王阿根.PLC原理與應用第二版[M].北京：清華大學出版社，2010.

[2]揚湘洪.T68鏜床的PLC控制[J].機械制造與自動化，2004，（2）：52-55.