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隨著煤礦工業的現代化發展，傳統礦山的機電控制設備已經無法滿足生產的迫切需求，因此傳統的繼電器逐漸被高科技的plc所取代，并且在實際生產中運行良好，為煤礦企業創造了經濟效益［1］。相對于傳統的繼電器，PLC的優勢主要表現在以下幾方面：
2．1使用簡單編程方便
PLC的操作界面簡單，對于操作人員沒有過高的技術要求，如果想要加以調試，則隨時都可以，不用對硬件做出任何改動。而PLC的梯形圖程序是采用順序控制設計法來設計的，對于需要編程工作的人員來說，PLC編程的方法簡單，容易掌握。
2．2功能強性價比高
PLC集成程度高，因此只要有足夠的外接系統，便可以實現諸多功能。與傳統繼電器相比，雖然PLC的價格更高，但是PLC能夠承擔更多的功能，在很大程度上精簡了煤礦機電控制系統，而系統越簡單發生錯誤的概率也就越低。此外，PLC還可通過通信聯網，有利于建設集中管理的體系。
2．3硬件配套齊全
目前PLC的配套硬件設施已經相對齊全，要想真正實現預期的功能，只需購買其他的模塊來配置成不同規模、不同功能的系統。對于原有的系統，如果不滿足實際生產的需要，也可以采購硬件模塊進行相應的升級。總之，PLC硬件配置的齊全讓用戶能夠隨意組裝自己需要的系統，為用戶提供了極大便利。
2．4可靠性強
傳統的繼電器由于其機械設備的特殊性，在長期的使用中，特別是處于煤礦這種粉塵較多的環境中，如果繼電器密封不嚴，容易出現機械方面的故障，再加上碳的物理特性，較厚的炭灰堆積很可能造成短路，因此在煤礦機電中，傳統的繼電器已經難以滿足需求，甚至已經變成潛在的隱患。相較而言，PLC的集成程度極高，即使處于煤礦這種灰塵較多的環境中仍然能夠正常的運轉，無需擔心碳粉堆積而造成短路。由于PLC高度的集成性，因而PLC在發生故障時能夠進行自我診斷，在故障發生時可以自動停止正在進行的工作，可避免危險的發生，與此同時還能顯示是具體哪一部分出了故障，有利于迅速修復。PLC的配套硬件系統齊全，為修復工作提供了可靠保障。
3PLC技術控制煤礦機電的原理
PLC的工作過程大體上分為三個階段：輸入采樣階段、用戶程序執行階段、輸出刷新階段，三個階段合稱一個掃描周期，PLC在不斷重復一個個周期中完成預先設定的程序［2］。輸入采樣階段是PLC系統運行的基礎，中央處理器掃描所有輸入的數據，并存入儲存設備中，等待后續程序的執行。在這個階段PLC存儲的信息是難以更改的，因此在調試PLC系統時，相關操作人員務必要引起足夠的注意。用戶執行階段是PLC技術通過梯形圖的模型從上到下掃描用戶設定程序，在一定的運算之后，運算結果被保存以待下一次引用。輸出刷新階段是對執行階段數據運行結果的輸出執行，作為一個周期中的最后一個環節，PLC在這個過程中通過先前接收的信息調控電路，達到調控煤礦機電設備的目的。
4PLC技術在煤礦機電控制中的應用
4．1對于井下風門的自動化控制
井下風門是疏通易燃易爆氣體，提供新鮮空氣的通道，目前我國多數煤礦企業的井下風門控制都是由人力來完成，由于負壓的影響，用人力來控制風門極為不便，而使用的力量過大很容易對風門造成損壞。對于上述問題，可以借用PLC系統，用紅外線傳感器來偵測有無車輛通過，有車輛通過時，中央處理器對風門發出開啟的信號，由機械裝置控制風門開啟，既方便又安全。
4．2PLC技術在提升機中的應用
采用PLC技術代替繼電器來控制礦井的提升機，能夠對提升機控制更加精確，在礦井井壁和電機中安裝傳感器以監控提升機的運轉狀況，在電機出現問題或者井壁出現問題時能夠及時反饋給控制中心，并自動采取切實可行的應對措施。在誤操作時也能及時提醒操作者，以避免安全事故的發生。4．3PLC在膠帶輸送機中的應用在傳統的膠帶輸送機中，如果要進行停車操作，根據操作人員的操作，控制系統會調整液壓系統的油壓，液壓系統調整之后閘瓦與制動盤接觸，以摩擦來阻止膠帶的繼續運行，這樣的制動方式存在明顯的弊端，如果膠帶的初始轉速較高，在制動時閘瓦和制動盤之間的摩擦會產生大量的熱量，極易造成危險的發生。在升級PLC技術之后，系統則可以控制閘瓦和制動盤接觸一段時間即分離，然后再接觸，由此避免了長時間接觸產生高溫，也不容易產生火花問題。
5PLC技術在煤礦機電控制的應用上的缺陷
PLC系統在應用時需要與配套設施相結合，才能發揮出理想的效果，繼而提高生產效率。PLC技術在煤礦機電控制的應用中仍舊存在諸多不足及缺陷，其主要缺陷就在于PLC沒有與配套的設施相結合，導致生產效率無法得到應有的提高，經濟效益隨之降低。在采用PLC技術時，應當對配套的硬件設施予以更換。舉例而言，在升級到PLC，需要對相關電路的電力做出適當的調整，確保PLC在正常電流范圍內工作。而升級到PLC之后，對于電流的控制更為精確，因此對電機也有一定的要求，如果電機過于陳舊，PLC在對其進行微小的調整時很可能電機沒有反應。這些問題都會對企業的經濟效益帶來不利影響。當然，這些問題并不是無法得以有效解決的，只要在升級PLC時得到重視，這些問題均能夠避免。
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（2）CPU模塊：控制總線上模塊與模塊之間的數據傳遞，并執行用戶輸入的程序。
（3）32路輸入模塊：該輸入模塊一共有3塊，它的作用是將PLC外部的信號轉換成PLC內部的可進行處理的信號。
（4）16路輸出模塊：該輸出模塊一共有2塊，它的作用是將PLC內部可處理的信號轉換成能夠控制提升機系統的外部信號，來控制提升機系統進行工作。
（5）轉換模塊：此模塊分為兩類模塊：一類是是A/D模數，它的作用是將連續信號轉換成數字信號，便于PLC系統進行識別和處理；另一類是D/A模塊，它的作用與A/D模塊的作用恰恰相反，它是將PLC內部可處理的數字信號轉換成連續信號。
（6）通信模塊：它的作用是：確保各模塊與各模塊之間的通道流暢，再就是確保模塊與上位機之間的通道流暢，保證信號從各模塊傳送給上位機時，可以使上位機做出相應的響應。
（7）計數模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計數模塊的作用都是計數，兩塊模塊分別是對主滾動筒上的和導向輪上的編碼器進行計數。
2PLC操作保護系統的軟件設計
PLC是西門子公司的產品，它不需要用戶自主進行編程，能夠好好地滿足用戶的需要，下面是它的軟件模塊，軟件模塊的主要作用就是存放程序，它的軟件模塊有下列幾種：
（1）組織模塊（OB）：它的作用是保證接口通道流暢，保證CPU操作系統和用戶程序之間的通道流暢。對用戶程序的循環處理工作主要是由OB1模塊來完成的，剩余的OB模塊用來對特定事件做出響應和中斷。
（2）功能模塊（FB）：它是可多次調用的邏輯功能模塊，它在執行時必須帶有即時數據模塊，并且每次用戶程序對FB進行調用時可提供新的參數。
（3）功能模塊（FC）：它也是可多次調用的邏輯功能模塊，但是它在執行時不需要帶有即時數據模塊，這也是它與FB模塊的最大區別，并且每次用戶程序對FC進行調用時可提供新的參數。
（4）數據模塊（DB）：數據模塊用來存放各種不同類型的數據，它在PLC存儲器開辟另一個存儲區。
根據用戶的要求和本身系統的結構要求，用戶程序可以自行選擇軟件模塊的構成形式,其中軟件模塊有以下幾種，各個軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個軟件模塊的作用是用來進行計數，主要是用來計算計數模塊中的脈沖個數；DB1和DB2兩個軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個軟件模塊計算出的計數模塊的脈沖個數，以此來實現計數模塊將數據和信號流暢而準確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機電壓和電流、電機轉速、軸承壓力、提升速度和載荷等；FC93軟件模塊的作用是制動，主要是對電氣施閘類故障進行制動處理；FC114軟件模塊的作用是用來處理PLC內部信號，并產生控制信號，像回路的安全和保障、故障的報警和液壓器件的制動等等；FC5軟件模塊的作用是進行邏輯運算和閉鎖，主要是對輸入到PLC內部的信號進行運算并產生控制指令來控制提升系統的各個部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類故障，這類故障主要是立即施閘類故障；FC94軟件模塊的作用也是對施閘類故障進行處理，這類施閘類故障主要是提升終了施閘類故障；FC95軟件模塊的作用是處理報警類故障，當報警系統出現故障時，主要是由該模塊進行處理；PLC的啟動組織模塊是OB100軟件模塊，在系統啟動后該組織模塊只可運行一次，以后的循環程序就不會再運行了，在該組織模塊中有關參數和程序可隨著用戶的需要進行更改；OB1軟件模塊是用戶程序主要組成部分，用來存放用戶主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環運行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實現特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進行循環調用，采用這樣的程序設計可以使我們的程序設計更加簡單，調試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實現定時中斷的組織模塊，采用M/T法可以計算出提升機的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機的轉速；Z是旋轉編碼器每轉一圈時所輸出的脈沖的個數；M1為計數器M1所記的脈沖個數；M2為計數器M2所記的脈沖個數；f為脈沖頻率（高頻時鐘脈沖）。
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目前，在自動化控制系統中，PLC技術不僅在其他繼續結構控制中應用，同時還在自動化系統本身的控制中得到應用，也可以說，PLC技術能在本身系統中采取邏輯錯誤糾正以及故障排查，這樣才能保證自動化控制系統運行的穩定性。在工業自動化的實際生產中，設備所進行的每個動作都會有相應的自動化系統進行控制，并且應用系統檢測裝置會進一步調整執行期間所出現的累積誤差，一旦設備的運行情況發生異常，PLC整個系統的邏輯關系就會發生混亂，通過發生混亂現象的邏輯關系，PLC控制系統就會自行診斷故障，并且報警。在不同系統間PLC進行遠程信息控制的過程中，只要確保信息傳輸界面同互聯網通信模塊之間的正確性，PLC技術便能穩定的進行遠程通信。
三、邏輯運算中PLC技術的應用
PLC在自動化控制系統中，數據處理與邏輯運算有著比較重要的作用，例如運算功能、數據篩查功能、數據傳輸功能、數據轉換功能、數據位處理功能以及控制開關量等。利用PLC運算功能，進而對生產數據進行處理，比如數據的分析、采集以及工作總結等，目前大部分的造紙工業、冶金以及食品等都是通過PLC對數據信息進行監控。通過PLC控制開關量，可以使軟接觸點得到有效的增加，進而使工業自動化系統質量得以提升，企業能夠節省大量的物力成本與人力成本，對比傳統意義上繼電器，其可靠性較好、操作簡單、便于維修、迅速控制，目前基本上能替代大多數的繼電器。
四、生產系統自動化控制中PLC技術的應用
在自動化生產的過程中，通常PLC是利用主機模塊、位置控制模塊、模擬參數控制模塊、工//0界面模塊、通信模塊以及計數模塊對工業自動化生產進行控制。在實際的工業生產過程中，PLC技術可以利用對于生產過程的了解，并且按照實際生產過程中需要控制的監控對象與動作對象，優化組合以及合理調整PLC系統中的相關控制模塊，進而通過最合理方式與最少模塊構建功能完善且全面的一個自動化控制系統，這樣才能確保生產中靈活調整控制以及生產中的準確運行。在運行PLC控制系統的過程中，對參數模塊功能的模擬是在監控整個生產的過程，并且將控制語句傳輸到監控儀表，進而對控制精度進行改善，比如，熱處理日常運行的維護，鍋爐溫度升降控制或者是保溫工作等等。目前世界上的大部分國家，都已經利用PLC技術完成機械工程自動化的相關標準設備，這一技術的應用范圍比較廣，覆蓋到食品、娛樂、交通、化工以及冶金等全部輕重工業，在自動化領域中使用最為重要，也是用途最為廣泛的控制設備。僅在2009年全國PLC的生產件數就己經達到了1500萬件，到2010年時，其產量突破了1800萬件，2011年時產品最終數量達到2300萬件，到目前為止呈現為持續增長的趨勢。
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1 PowerFlex 400P變頻器中Modbus的應用
1.1通信設置
硬件連接好后，要激活變頻器與外部設備之間的Modbus通信，需要設置如下參數（見表1）。
1.2 技術參數
2 S7-300 PLC中Modbus的應用
S7-300PLC本身不支持RS485通信，需要通過串行通訊模板CP341來實現。
2.1 Step7組態設置
進入硬件配置畫面，雙擊CP341模板，點擊Parameter…配置參數，在Protocol選型中選擇MODBUS Master，參照變頻器設置波特率、數據位、停止位、奇偶校驗等內容，設置好后需要通過Load Drivers裝載到PLC中。
2.2 程序設計
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可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干擾能力強、功能豐富等強大技術優勢，已經成為目前自動化領域的主流控制系統。然而，從目前的應用情況來看，PLC還大都只是承擔最基本的控制功能，如順序控制、數據采集和PID反饋控制。各個PLC廠家也在其產品中設計了PID模塊。雖然PID算法控制有很高的穩定性，但對于一些復雜控制系統，PID控制很難滿足控制要求，這也使PLC的發展面臨著一種挑戰。隨著越來越多的PLC產品與IEC1131-3標準兼容，PLC控制系統越來越開放，將先進控制算法嵌入PLC常規控制系統成為可能。本課題從工業控制實際應用角度出發，對PLC的控制功能進行深入的研究和探討，以提高和擴展PLC控制器的應用水平和應用范圍。本課題：PLC先進控制策略的研究與應用，其目的是通過研究使一些先進控制算法在PLC及組態系統上得以實現，并開發相應的應用程序，經過驗證后最終應用到工業過程控制中去。
在PLC組態系統中實現先進控制算法，包括預測控制算法和模糊邏輯控制算法，形成具有人工智能的控制模塊及網絡系統，能大大提高系統的控制水平，改善控制質量。從經濟角度來看，目前PLC生產商的一些產品具備先進控制模塊，如模糊模塊。但它們的價格十分昂貴，且封閉性較強，不適合我國中小型企業的工業改造。因此開發較為通用的先進算法實現技術，對于我國中小型企業的工業改造具有很大的意義，既可降低生產成本，又可提高經濟效益。
模糊控制與預測控制是智能控制中技術較為成熟的分支，因此，研制和開發出適合工業環境的實時先進控制開發工具，實現模糊控制、預測控制嵌入PLC,與常規控制集成運行，讓先進控制從教授、專家手中走出來，實現先進控制的工程化、實用化、轉化為社會生產力，對縮短控制系統開發周期，加快先進控制技術的廣泛應用，提高我國的工業自動化水平有著重大的意義。
2、論文綜述/研究基礎。
在過程工業界，從40年代開始，采用PID控制規律的單輸入單輸出簡單反饋控制回路己成為過程控制的核心系統。目前，PID控制仍廣泛應用，即便是在大量采用DCS控制的最現代的工業生產過程中，這類回路仍占總回路80%-90%.這是因為PID控制算法是對人的簡單而有效操作的總結和模仿，足以維護一般過程的平穩操作與運行，而且這類算法簡單且應用歷史悠久，工業界比較熟悉且容易接受。
然而，單回路PID控制并不能適用于所有的過程和不同的要求[4}0 50年代開始，逐漸發展了串級、比值、前饋、均勻和Smith預估控制等復雜控制系統，即當時的先進控制系統，在很大程度上滿足了單變量控制系統的一些特殊的控制要求。在工業生產過程中，仍有10%-20%的控制問題采用上述控制策略無法奏效，所涉及的被控過程往往具有強藕合性、不確定性、非線性、信息不完全性和大純滯后等特性，并存在著苛刻的約束條件，更重要的是它們大多數是生產過程的核心部分，直接關系到產品的質量、生產率和成本等有關指標。隨著過程工業日益走向大型化、連續化，對工業生產過程控制的品質提出了更高的要求，控制與經濟效益的矛盾日趨尖銳，迫切需要一類合適的先進控制策略。自50年代末發展起來的以狀態空間方法為主體的現代控制理論，為過程控制帶來了狀態反饋、輸出反饋、解疆控制、自適應控制等一系列多變量控制系統設計方法}s}.上述多變量控制策略有其自身的不足之處，工業過程的復雜性使得建立其正確的數學模型比較困難。同時，計算機技術的持續發展使得計算機控制在工業生產過程中得到了廣泛的應用，強大的計算能力可以用來求解過去認為是無法求解的問題，這一切都孕育著過程控制領域的新突破。
整個80年代，出現了許多約束模型預測控制的工程化軟件包。通過在模型識別、優化算法、控制結構分析、參數整定和有關穩定性和魯棒性研究等一系列工作，基于模型控制的理論體系己基本形成，并成為目前過程控制應用最成功，也最有前途的先進控制策略。近年來，人工智能技術有了長足的長進并在許多科學與工程領域中取得了較廣泛的應用。就過程控制而言，專家系統、神經網絡、模糊系統是最有潛力的三種工具。專家系統可望在過程故障診斷、監督控制、檢測儀表和控制回路有效性檢驗中獲得成功應用。神經網絡則可以為復雜的非線性過程的建模提供有效的方法，進而可用于過程軟測量和控制系統的設計上。模糊系統不僅是行之有效的模糊控制理論基礎，而且有望成為表達確定性和不確定性兩類混合并提煉這些經驗使之成為知識進而改進以后的控制，也將是先進控制的重要內容。
由于先進控制受控制算法的復雜性和計算機硬件兩方面因素的影響，早期的先進控制算法通常是在PC機和UNIX機上實施的。隨著DCS功能的不斷增強，更多的先進控制策略可以與基本控制回路一起在DCS控制站上實現。國外發達國家幾乎所有企業都采用了DCS系統或其它智能化設備來實現對生產過程的控制，并在此基礎上通過實施先進控制與優化較大的提升了系統的性能。可以說，高性能控制系統，尤其是DCS系統的普及為先進控制的應用提供了強有力的硬件和軟件平臺。國外從70年代末就開始了先進控制技術商品化軟件的開發及應用，并在DCS的基礎上實現先進控制和優化。如愛默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先進控制軟件RMPGT和RPID等在現場的實際應用都集中在自己的DCS系統上。傳統的PLC由于不支持浮點運算以及先進控制所必須的精確的時間，因此，除了模糊邏輯控制外，其他的先進控制并沒有在PLG平臺上實現。然而，在過程工業中大多系統使用先進靈活的PLC控制系統，因此1996年Barnes提出了一種基于PC-PLC通訊的混合方式，通過控制網絡實現計算機與PLG的通訊，從而實現先進控制。
3、參考文獻。
[1]基希林，曲非非。PLC的發展[J].微計算機信息，2002, 18(9)：1-2
[2]陳夕松，張景勝。過程控制發展綜述與教學研討[J].南京工程學報，2002,2(1)：49-52
[3]Ohaman Martin, Johansson,Stefan, Arzen, Karl-Erik. Implementation aspects of the PLC standard IEC 1131-3 [J].Control Engineering Practice, 1998,6(8)：547-555
[4]范宗海，黃步余，唐衛澤。先進過程控制在聚丙烯裝置上的應用[J].石油化工自動化，1999, (6)：7-12
[5]王躍宣。先進控制策略與軟件實現及應用研究[M].浙江大學博士論文，2003,(1)：8-20
[6]褚健。現代控制理論基礎[M].杭州：浙江大學出版社，1995: 9-15
[7]沈平，趙宏，孫優賢。過程控制理論基礎[M].杭州：浙江大學出版社，1991:31-38
[8]張志輝一套常減壓先進控制的應用與開發「M].陜西：西安交通大學碩士論文，2003:20-25
[9]薛美勝，吳剛，孫德敏，王永。工業過程的先進控制[J].化工自動化及儀表，2002,29(2)：1一9
[10] Kolokotsa D.,Stavrakakis,G S二Genetic algoritluns optimized fuzzy controller for the indoor environmental management in buildings implemented using PLC and local operating networks[J].Engineering Applications of Artificial Intelligence,2002,15(5)：417-428
[11]黃麗雯。新型PLC的特點及應用[J].新特器件應用，1999 , (6) : 27-29
[12]楊昌餛。可編程序控制器發展趨勢概述[J],基礎自動化，1998 , (2) :1-5
[13]蔡偉，巨永鋒。PLC分布式控制系統[J].西安公路交通大學學報，1996,16(3)：20-25
[14]胡惠延。用PLC實現的一種集散型控制系統[J].煤礦自動化，2000, (4) : 22-24
[15]陳勇，趙勇飛，徐莉。工控機與PLC分布式測控系統的設計[J].西安公路交通大學學報，1999 , (6) : 41-43
[16]任俊杰，錢琳琳，劉澤祥。基于SIMATIC S7 PLC的現場總線控制系統[J],電工技術雜志，2004,(9)：40-42
[17〕田紅芳，李穎宏。PLC與上位機的串行通訊[J].微計算機信息，2001,17(3)：36-37
[18]姚錫凡，彭永紅，陳統堅，李偉光。基于模糊芯片的加工過程智能控制[J].組合機床與自動化加工技術，2000, (2)：26-29
[19]汪小澄，方強。基于PLC的模糊控制研究[J].武漢大學學報，2002, 35(3)： 79-81
[20]肖漢光。模糊控制在懸掛鏈同步控制中的應用[M].廣州：華南理工大學碩士論文，2002: 20-31
[21]成曉明，柳愛美，田淑杭，PLC的爐溫多級模糊控制的優化與實現[J].自動化儀器與儀表，2000,(1) : 20-22
[22]李敬兆，張崇巍。基于PLC直接查表方式實現的模糊控制器研究[J].電子技術雜志，2001,(9)： 18-21
[23]張璽，劉勇，張小兵。二次開發Wincc模糊控制算法[J].計算機應用，2002,(1)：69-71
[24]孫東衛，周立峰。預測模糊控制在渠道系統中的應用[J].現代電子技術，2002,(4)： 82-85
[25]石紅瑞，孫洪濤，馬智宏。二次開發RSView32嵌入廣義預測控制算法[J] .測控技術，2004 23(9) : 52-54
[26西門子公司。西門子57-300系統參考手冊[M].北京：西門子自動化與驅動集團，2002: 10-200
[27西門子公司。STEP? V5.1編程手冊[M].北京：西門子自動化與驅動集團，2002:40-60
[28]王磊，王為民。模糊控制理論及應用[M].北京：國防工業出版社，1997: 17-29
[291章為國，楊向忠。模糊控制理論與應用[M].陜西：西北工業大學出版社，1999:15一19
[30]蔡自興。智能控制一基礎與應用[M].北京：國防工業出版社，1998: 35-37
[31]孫增折。智能控制理論與技術[M].北京：清華大學出版社，1997; 55-62
[32]齊蓉，林輝，李玉忍，謝利理，通用模糊控制器在PLC上的實現[[J].工業儀表與自動化裝置，2003, (4)：23-25
[33]聞新，周露，李東江，貝超。MATLAB模糊邏輯工具箱的分析與應用〔M].北京：科學出版社，2001: 44-45
[34]許建平，劉添兵。PLC控制軟件的模塊化設計[J].九江職業技術學校學報，2003,(3)：13一14
[35]張運波。PLC梯形圖設計中的關鍵技術[J].長春工程學院學報，2000,1(1)：30-32
[36] Richalet J, Rault A. Model Predictive Heuristic Cortrol:Application to Industrial Process[J] .Automatica, 1978,14(1)：413-428
[37] Rouhani R,Mehra R K. Model algorithmic control (MAC)：Basic Theoretical Properties[J].Automatica,1982,18(4)：401-414
[38] Culter C R,Ramaker B L .Dynamic Matrix :ontrol-A Computer Control Algorithm[M].San Francisco: American Automatic Control Council,1980:221-230
[39] Clarhe D W, Mohtadi C.Constrained receding hori:on predictive control[J].IEEProc-D, 1991,13 8(4) : 347-3 54
[40] Garica C E,Morari M. Internal Model Control-A Unifying Review and Some New Results[J] .Process DesDew, 1982,(21)：308一32;5
[41]Richalet J .Predictive functional control-Appliation to fast and accurate robots[J].Proc Of 10“ IFAC World Congress, Munich, FRG, 1987, (1)： 25I-258
[42]許超，陳治鋼，邵慧鶴。預測控制技術及應用發展綜述[J].自動化及儀表，2002,29(3)：1一10
[43]舒迪前。預測控制系統及其應用[M].北京：機械工業出版社，1996: 225-228
[44]李紹勇，陳希平，王剛，范宗良，樹龍，蔡穎。換熱機組供水溫度的廣義預鋇(控制[J].甘肅科學學報，2004, 16(3)：95-97
[45]俞樹榮，祁振強，商建平。集中供熱系統熱力站二段換熱機組系統建模及研究[J].甘肅工業大學學報，2002, 28(2)：57-61
4、論文提綱。
第一章前言
1. I論文研究的目的和意義
1. 2論文研究的主要內容及工作簡述
1. 3國內外文獻綜述
I. 3. 1先進控制的發展及現狀
1 .3 . 2 PLC在工業控制領域的應用
1.3 . 3 PLC基本控制方法
1. 3. 4 PLC模糊控制器
I. 3. 5 PLC預測控制算法
第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系統
2.1 SIMATIC 57-300 PLC系統
2.1.1 S7-300 PLC
2.1.2 S7-300 PLC控制系統
2.2 STEP7系統
2.2.1 STEP7功能及結構
2.2.2組態環境及編程語言
2.2.3基本控制算法的實現二
第三章PLC模糊控制器的研究與實現
3.1模糊控制算法與系統
3.1.1模糊控制理論
3.1.2模糊控制系統
3.1.2.1模糊控制器的組成
3.1.2.2模糊控制算法
3.1.2.3模糊控制器的結構
3.2 PLC模糊控制器設計
3.2.1 PLC模糊控制器結構
3.2.2模糊控制器離線部分設計
3.2.2.1模糊控制器離線部分算法設計內容
3.2.2.2基于MATLAB模糊邏輯工具箱的設計
3.2.3 STEP7實現模糊控制器設計
3.2.3.1模糊算法流程圖
3.2.3.2模糊算法的功能塊
3.2.4 PLC模糊控制器的仿真驗證
3.2.4.1仿真系統的建立
3.2.4.2仿真結果驗證
第四章PLC預測控制器的研究與實現
4.1廣義預測控制算法
4.1.1單值廣義預測控制
4.1.2單值廣義預測控制律計算
4.2 PLC單值廣義預測控制器的設計與實現
4.2.1單值廣義預測算法的實現步驟
4.2.2單值廣義預測控制器的設計
4.3單值廣義預測控制器的仿真驗證
4.3.1仿真模型的建立
4.3.2仿真結果分析比較
第五章基于PLC的空調性能檢測實驗室計算機控制系統
5.1工藝流程與控制方案
5.1.1工藝過程簡述
5.1.2控制要求
5.1.3控制方案設計
5.2控制系統結構及配置
5.3監控系統組態設計
5.4 57-300 PLC控制系統設計
5.4.1硬件系統組態
5.4.2 PLC控制程序設計
5、論文的理論依據、研究方法、研究內容。
目前，PLC的應用十分廣泛，涉及到過程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用傳統的PID控制。許多PLC開發商把PID算法做成模塊，固化在PLC中。
但從長遠角度看，對于一些復雜的控制系統，PID很難滿足控制要求，這就需要把先進的控制算法嵌入到PLC的設計中。本課題以此為主要研究內容。
工業過程的復雜性以及對于控制日益提高的要求，各種先進控制算法越來越多地深入到控制領域，但由于PLC的編程目前還限于低級語言(如梯形圖)，所以，給在PLC上實現先進控制算法帶來了困難。SIEMENS在PLC的編程系統STEP7中提供了比較豐富的功能模塊，因此，本課題首先是通過對控制算法的研究與改進和對STEP?功能的開發，使先進控制策略在S7-300 PLC上得以較好的實現。本論文重點研究基于PLC的模糊控制器的實現，這一領域目前研究的比較多，因此在總結前人研究方法的基礎上，設計出一個基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7軟件中。此外，對于PLC預測控制雖已有一些研究，但都僅限于理論方面，尚未給出PLC上實現的實例。本課題也想在此方面有所創新，開發出基于PLC的預測控制實現技術。
本論文第一章簡要介紹了課題的來源背景、主要內容、目的意義以及國外相關工作的研究狀況等。
第二章介紹了SIMATIC S7-300 PLC的主要特點，系統組成及控制系統的配置與實現，同時介紹了STEP?軟件的功能及結構，組態環境，以及一些基本算法的實現方法。
第三章重點闡述了模糊控制的基本理論、模糊控制算法、模糊控制器的結構及設計方法。提出了基于PLC的模糊控制器的實現方法，即采用MATLAB離線設計，PLC在線查詢的方式。給出了STEP?實現模糊算法的流程圖及部分程序。
最后建立一個過程仿真系統，對PLC模糊控制器進行仿真驗證。
第四章介紹了預測控制的基本理論，重點闡述了廣義預測控制算法，并結合PLC的特點，提出了基于PLC的單值廣義預測控制器的設計方法，給出了STEP7實現單值廣義預測算法的步驟與流程圖。最后建立一個二階大滯后的對象模型，構成仿真控制系統，與PID控制進行比較分析，驗證PLC預測控制器的有效性。
第五章是作者在研究生期間參加的某空調性能檢測實驗室基于PLC實現的計算機控制系統，從系統控制方案的設計、系統配置和硬件構成、監控系統的設計等幾個方面分別進行了詳細的論述。
第六章結論與體會，總結自己在課題研究和項目研究的過程中的一些體會和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事項，改進方法。
6、研究條件和可能存在的問題。
I.盡快建立樣板工程，把己經取得的研究成果應用到工程實際過程中，通過實踐檢驗，發現問題以便不斷改進和提高。
2. PLC預測控制器目前只應用了簡單的單值廣義預測算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，應用較為成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作為今后研究的一個重點。
3.對于PLC模糊控制器的改進，主要是在算法上，為了提高控制效果，單純的模糊算法是不足的，改進型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以開發PLC模糊PID控制器。
4.進一步挖掘STEP?軟件的功能，開發過程對象仿真模塊，給出基于PLC建立仿真系統的方法和步驟，為工業實阮應用縮短調試時間，保證系統的可靠性。
7、預期的結果。
1.通過對先進控制各種算法的分析比較，對先進控制理論有了進一步認識，從中學到了不少解決問題的方法，理解了傳統控制方法與先進控制方法的區別。
2.基于PLC實現先進控制與基于PC實現先進控制相比較，最重要的一個優勢在于PLC實現先進控制不需要通訊協議，而基于PC實現先進控制，在系統設計和運行之前必須正確的配置PC與PLC之間的通訊協議，因此可以降低系統得開發時間。其次，在系統運行時，在下位機上完成先進控制算法比在上位機完成更具有實時性。在可靠性方面，由于基于PC實現先進控制，現場的數據和信號要經過通訊傳給上位機，這難免會出現數據的丟失和信號的誤差，從而使系統的控制精度下降，而基于PLC實現先進控制避免了這類現象的發生。
3.西門子57-300 PLC功能強、處理速度快、模塊化結構易于擴展，被廣泛的應用于自動化控制系統中;其相應開發軟件STEP7采用模塊化編程方法，提供多種編程語言，豐富的功能模塊，能實現較為復雜的功能和算法。因此二者結合 起來，為先進控制的設計與開發提供了很好的軟硬件平臺。
4. PLC模糊控制器采用MTALAB離線設計和PLC在線查表的方法，把復雜的模糊推理過程交給計算機離線完成，得到模糊控制量查詢表供PLC在線調用。此方法將復雜瑣碎的模糊控制系統的開發工作變得簡單明了，大大縮短了開發周期，同時也提高的PLC控制的實時性，是目前被廣泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的設計方法。
5. PLC單值廣義預測控制器采用簡單實用的單值廣義預測控制算法，它需要調整參數少、在線計算時間短，可適用于PLC類控制采樣周期較短的快速動態過程系統。仿真結果表明：PLC單值廣義預測控制器保持了預測控制的性能，控制效果較PID控制有很大改善，同時具有計算量小，響應迅速的優點。
8、論文寫作進度安排。
20XX.05-20XX.06 開論文會議
20XX.06-20XX.07 確定論文題目
20XX.07-20XX.02 提交開題報告初稿
篇6
1． 前言
隨著發電技術迅猛發展目前新建火電機組單機容量600MW屬于主流，我公司三四期擴建工程裝機容量為4×600MW。論文大全，自動。面對如此規模的發電機組對煤炭的需求量也就越來越大，對輸煤等公用系統的自動化控制要求也就越來越高。論文大全，自動。考慮機組容量對用煤量的問題，為了避免一條卸煤和上煤通路成為瓶頸耽誤正常生產，設計了兩條上煤通路，在正常情況下的運行方式是雙路如果在其中一條有缺陷需要停運處理時就得單路運行這主要是考慮設備運行的穩定性。
2． PACSystem 控制系統介紹
利港電廠為三四期擴建工程配套輸煤系統所使用的控制系統為 GE FANUC公司在2003年推出的新的可編程自動化控制器PACSYSTEMRX7I .雖然PAC形式與PLC相似, 但PAC系統的性能卻廣泛全面得多.它是一種多功能控制器平臺,包含了多種用戶可以按照自己的意愿組合,搭配和實施的技術和產品.
2.1）控制系統
本系統使用了兩套GE 公司的PACSystem RX7i系列PLC，(RX 代表機架式安裝,7代表基于90-70架構, i代表智能化意思)，互為熱備用即CPU冗余。為了避免同時失電，兩個機架的電源都取UPS電源。其處理器的型號700 MHz Pentium，內存10MB和10MB FLASH。另外CPU冗余使用了一種新技術—映射內存,如果在一個內存中寫入數據,它們會立即在其它內存中映射出來.它是一種光纖環和獨立設備.這體現了冗余備份技術的可用性和可靠性.在實際生產運用中我們兩個使CPU中的程序完全一樣，采集信息、處理程序、發出命令由主CPU完成，備用CPU在實時跟蹤主CPU工作。一旦主CPU失電或者通訊中斷，備用CPU將代替主CPU繼續完成工作。 主機通過以太網同PC機相連進行數據交換，由CPU通過判斷采集的輸入信號，經過預先編制好的程序進行運算處理后，再通過輸出模塊發出命令，來達到控制的目的。
3. 現場控制系統
3.1）系統控制對象
本套輸煤系統的主要控制對象有：皮帶機24條（其中4#A/B皮帶可雙向運行），卸船機2臺，十個環式布料機和十個環式給料機，滾軸篩4臺，碎煤機4臺，取樣裝置兩套，圓盤電磁除鐵器10臺，皮帶稱4套，，電動三通擋板2個，移動伸縮頭4個，除塵器24個。
3.2）人機接口系統
本系統由兩臺操作員站(POS)，一臺工程師站(EDS),一臺服務器,及相應的通訊網絡組成.兩臺工控機可互為備用,EDS 是對輸煤系統運用軟件,進行開發管理的工具,與編程軟件一起完成所有的工程設計,組態修改,文檔服務,現場調試和系統維護等任務。服務器用于對過程數據進行實時采集、記錄、處理、存儲并生成一定格式的報表等數據以便于運行監視、歷史分析等管理工作.各工作站使用普通網線同以太網交換機相連，通過以太網通訊模塊同PLC主機進行通訊。所有的數據顯示和操作都可以在操作員上位機上完成，并且還有報警，歷史趨勢和報表功能，給操作人員提供最完備的使用環境。論文大全，自動。
3.3）遠程系統
本系統設置了八個I/O遠程站，通過光纜經光電轉換器與主/從站的總線控制器相連。這種應用方式極大地減少了控制電纜的數量和長度，減少了因電纜過長而引起的接地或接線不良等故障，也減少了費用的投入。另外采用光纜連接遠程站的通訊方式，使得通訊距離比應用同軸電纜通訊長了很多，并且消除了電壓、電流的干擾，提高了數據傳輸的品質。每一套系統通過四塊IC697BEM731總線控制器與現場Genius BIU(IC670BI002)總線接口單元連接，構成一個簡潔Genius 網絡。這個時候我們可以通過Genius 網絡特性一覽表決定終端電阻等。我們可以從網絡組態圖上可以看出基本上每個轉運站都有兩個BIU，每個BIU可以管理多種類型的I/0模塊，熱電阻和熱電偶模塊。我廠在現場主要采用的是IC670MDL640輸入模件，IC670MDL740輸出模件，IC670ALG240模擬量輸入模塊及 IC670ALG620 RTD模塊。對于BIU 和I/O模塊我們都可以通過HHM手持式監視器進行配置。
4） 構成局域網主要軟硬件
4.1 軟件系統
4.1.1）上位機監控軟件
本系統的上位監控軟件選用的是GE公司的CIMPLICITY HMI 6.1作為開發平臺，利用該軟件的變量存檔編輯器和報表設計器，可以很方便地為運行用戶過程數據生成用戶檔案并生成報表。利用ODBC功能，把所有設備的報警和人員的操作都記錄下來，通過聲音通知操作人員，以便使操作人員能夠立即進行處理，并給日后事故原因的分析創造有利條件。報表的數據量目前保留一個月，通過ODBC功能存放在服務器中（服務器所用軟件為SQL2000）
4.1.2）PLC編程軟件
PLC編程軟件采用GE公司的Proficy Machine Edition5.0（包含編程軟件、組態軟件）作為編程調試軟件的開發平臺。論文大全，自動。使用梯形圖編程方式，這種軟件的優點是有強大的功能塊系統，并且由于集成了組態通訊等功能對于我們使用者是相當方便的。另外當時上位機軟件也采用GE公司的HMI，作為畫面開發平臺它雖然不屬于主流開發軟件，但我們考慮到與PLC良好的兼容性通過和INTOUCH軟件比較后覺得還是采用同一家公司的軟件比較好。
4.2) 硬件系統
操作員站配置客戶機2臺.長期放置于值班員操作臺,POS客戶機采用DELL臺式PC.工程師站配置服務器一臺,服務器采用DELL服務器.安裝軟件為基于微軟 Windows XP 操作系統上的SQL2000 數據庫軟件,一臺DELL 臺式PC機
5） 使用注意問題
a) 控制好溫度
PLC正常工作要求的環境溫度在0-55°C之間。在安裝PLC時應使其盡量遠離發熱量在的元件，并給PLC四周留足足夠的通風散熱空間。PLC的基本單元和擴展單元之間要留有30mm以上間隔。PLC機架上要安裝風扇，在夏天最好裝設空氣調節器，以降低PLC運行時的環境溫度。
b) 保證供電電源質量
PLC設備使用的供電電源為50HZ、220（1±10）V的交流電。考慮到設備持續運行的問題一般考慮接入UPS電源。論文大全，自動。
c) 提供良好的接地
良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。論文大全，自動。PLC的接地線與機器的接地端相接，擴展單元其接地點與基本單元的接地點接在一起。并使用專用地線（獨立的接地裝置），接地點應盡可能靠近PLC。
6） 結束語
這套系統目前已經運行了兩年時間了，根據實際的運行情況證明：整個系統安全可靠，穩定性高，控制靈活性強。隨著計算機和PLC技術的提高，輸煤系統的自動化水平也在不斷提高，目前已經做到了把相對分散的各個設備統一集中到一起進行遠程控制，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業的發展和計算機、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統的主要控制方式，在火力發電廠將得到更加廣泛的應用。
參考文獻
PACsystem中文手冊
網站www．ctrlink．com．cn以太網須知介紹
篇7
The paper consists of four parts:
The first part (Chapter one: Introduction) mainly describes the working principle of grab bucket crane, focusing on the problems of crane controlled in the traditional method, and further exploring the feasibility for intelligent implementation of grab bucket crane.
The second part (Chapter 2, 3, 4) describes the configuration and functional principles of PLC, transducer and encoder. It also makes a theoretical analysis for the selection of PLC, transducer and encoder, which lays a theoretical foundation for the realization of the intelligent operation of grab bucket crane in the following chapter.
The third part (Chapter 5) researches the specific schemes for intelligent implementation of grab bucket crane, such as heavy trolley, light trolley, controller configuration, PLC, transducer, electric connection of absolute encoder, working principle etc. It explicitly explained the principle of automatic open/ close grabbing of crane and the implementation of stable grabbing. It also introduces the realization principle to substitute the limit position of ascending with the utility of encoder.
The fourth part (Chapter 6) mainly introduces soft structure of intelligent operation and PLC configuration of gab bucket crane. The software program of heavy trolley, light trolley, and switching & hoisting mechanism is also composed in the paper.
In the end, it is summarized for the whole research and makes an outlook for the future research.
Key words: crane, PLC, transducer, absolute encoder, automatic opening /closing grab failure display.
摘 要
本論文主要研究抓斗起重機運用先進的可編程控制技術、變頻器和絕對值編碼器，取代傳統的電氣控制方式，提高抓斗起重機的工作效率，減小抓斗起重機的故障率，降低維修費用，使維修工作量大大減少，操作變得簡單，可以實現半自動化操作，減少人為的操作事故，運行可靠，具有節能效果。
本論文著重研究抓斗起重機自動開閉斗的原理，提出游動坐標法的原理及物理意義，利用絕對值編碼器自動跟蹤檢測抓斗起升、開閉鋼絲繩的長度差值，實現自動開閉、沉抓的功能，具有實用價值。并根據抓斗起重機實際運用中經常出現的故障，開發出故障顯示功能。
本論文分成四個部分：
第一部分（第一章）緒論部分主要對抓斗起重機工作原理作了介紹，著重介紹了抓斗起重機傳統控制方式存在的問題，進而探討了實現抓斗起重機智能操作的研究可能性和研究意義。
第二部分（第二、三、四章）分別對可編程控制器（PLC），變頻器、絕對值編碼器的組成、功能各原理作了介紹，以及PLC、變頻器、編碼器的選型作了理論上的分析，為下文抓斗起重機智能化控制的實現打下了理論基礎。
第三部分(第五章)研究抓斗起重機智能控制的具體實現方案，大車、小車，起升開閉機構PLC、變頻器、絕對值編碼器的電氣連接、工作原理。特別詳細闡述了抓斗實現自動開閉斗的原理，以及抓斗自動沉抓功能的實現。還介紹了用編碼器取代上升極限位的實現原理。
篇8
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，近年來，國家大力發展數控技術，數控技術在機床上得到廣泛應用，鐵路輪對的日常維修加工目前廣泛采用數控不落輪鏇床來完成，在不拆卸機車車輛輪對的情況下進行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車輪的鏇修效率得到大大提高，節約了維修成本和鏇修時間。
2 不落輪鏇床數控系統結構
2.1 硬件結構：
不落輪鏇床數控系統硬件結構由數控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅動模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個1FK7三相數字伺服電動機，micromaster440變頻器，三相異步驅動輪電機等部件組成，系統的各個部件通過現場總線PROFIBUS聯接。連接結構如圖1：
圖1：鏇床硬件結構聯系圖
2.2 軟件結構
SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統，NC 軟件和HMI軟件，PLC軟件。
2.2.1WindowsXP操作系統:
系統安裝在PCU上，實際相當于單獨的計算機，NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統上使用。
2.2.2 NC 軟件:
SINUMERIK 840D通過特殊處理， NC軟件與PCU計算機WindowsXP 操作系統可以實時運行。從而使得操作PCU即可實時控制NCU程序，實現同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對程序控制，其主要功能有：
控制機床各部件靈活協調工作
監測群組模式下各通道的狀態
x,z坐標方向動態控制
可編寫快速響應程序
可編寫各部件同步動作程序
選擇優化地址和時間
各種曲線插補方法
電子齒能
刀具，螺紋間隙，象限補償功能
測量功能
高級編程語言的編譯功能
2.2.3 HMI advanced軟件
鏇床采用HMI advanced軟件進行操作，他是運行在Windows NT系統下的應用程序，為用戶提供了友好的操作界面，用于編程控制。如圖示：
圖2：HMI advanced啟動后界面
通過操作HMI advanced軟件，可以實現鏇床以下功能
編寫輪對廓型加工程序
執行部件程序
手動控制操作鏇床
讀寫程序數據
編輯程序數據
顯示處理故障
設定鏇床參數
建立與PLC,NC等控制系統通信
2.3.4 PLC軟件
PLC用戶程序通過安裝在PCU上的STEP 7軟件進行監控和操作，也可以使用專門的程序編程器來進行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅動輪，軸箱支撐，液壓系統等部件動作的自動控制。
3 不落輪鏇床數字控制程序
3.1 不落輪鏇床加工程序：
加工要求按照鐵路輪對踏面廓型進行切削加工，車輛輪對通過軸箱定位，利用4個驅動輪對驅動輪對主軸旋轉，伺服電機驅動軸線方向刀具走向，加工出符合國家TB的標準廓型。鏇床主驅動輪采用PLC控制變頻器，實現4個主驅動輪的調節。控制過程如圖1：NCU是機床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過PROFIBUS 與PLC ET200擴展模塊和變頻器進行實時通訊，通過MPI與NCU聯接通訊，手操盤和測量探頭直接聯接在NC上。
鏇床加工過程中，NC按照編寫的數控加工程序執行指令，所有裝載，測量，切削，卸載均采用NC程序自動執行操作，加工流程如圖3示。
圖3 ：鏇輪加工流程
車輪加工工藝：
3.2 閉環控制原理
不落輪鏇床刀具進給控制和驅動輪電機速度控制采用閉環控制系統，使用用增量式光電編碼器檢測裝置，該裝置安裝在伺復電動機上，用來檢測伺服電機的轉角，推算出工作臺的實際位移量，編碼器發出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號，信號反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進行比較，用差值進行控制，如圖所示：此系統控制精度可以達到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要，此外該系統穩定性能良好，測試維修比較容易。論文格式。
圖5：閉環控制原理
影響閉環控制加工系統精度的因素：
a 電機絲桿每轉編碼器采集到的信號數量，數量越多，精度越高。
b.安裝調試編碼器檢測裝置的工藝，
c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號
d.電流和速度控制器取樣時間，取樣時間越短，精度越高。論文格式。
4 結束語
機床數字控制技術是國際先進機床生產技術，也是現代工業發展的基石。近年來，國內數控機床工業與世界數控機床工廠不斷深入合作，研制出各種高精度，高技術含量的數控機床設備，數控機床制造業得到蓬勃發展。
參考文獻：
1. SIEMENSE . SINUMERIK 840D/840Di/810D RemoteDiagnosis Description of Function .
2. Hegenscheidt. Operation Manual for the U2000Underfloor Wheel Lathe.
篇9
0 前言
FA 506型環錠細紗機是目前國內紡織機械廠大量生產的一種細紗機，通常采用傳統PLC控制，自動化程度高，操作簡單，成紗質量較好，便于管理。論文寫作，FPGA。但傳統PLC控制系統也存在固有的缺陷，由于PLC是一種通用控制器，應用到紡織機械控制系統作為現場控制裝置有其局限性，需做許多硬件和軟件上的改進工作，配置額外的設備和電路。論文寫作，FPGA。同時PLC本身存在嚴重的缺點，主要是PLC的軟、硬件體系結構是封閉而不是開放的，絕大多數的PLC是專用總線、專用通信網絡及協議，編程雖多為梯形圖，但各公司的組態、尋址、硬件結構不一致，使各種PLC互不兼容。同時，PLC配合PC機控制系統監控程序的實時性、開放性和可靠性無法得到保障，其通信速度慢和PLC專用聯網模塊的設計也是一個很大的問題。
1 系統總體設計
本嵌入式PLC系統利用FPGA設計為高性能的嵌入式處理器，采用了基于VHDL語言的自頂向下的模塊化設計方法，頂層設計使用原理圖輸入。并利用Visual C++實現了編譯型PLC上位機軟件，最后用QuartusⅡ進行仿真，并將以處理器為核心的嵌入式系統應用于FA506型環錠細紗機的改造。論文寫作，FPGA。論文寫作，FPGA。測試表明，該處理器能準確且快速的響應嵌入式PLC的邏輯指令，能滿足工程技術指標，且較傳統的PLC處理器更靈活，集成度更高。
2 嵌入式處理器設計
2.1 控制器設計
控制器的形式主要有組合邏輯控制器和微程序控制器兩種，與組合邏輯控制器相比較，微程序控制器具有規整性、靈活性、可維護性等一系列優點[1]，在計算機的設計中使用比較普遍，本控制器的設計采用的也是微程序控制器。微程序控制的基本思想，就是仿照通常的解題程序的方法，把操作控制信號編成所謂的“微指令”，存放到一個只讀存儲器里。當機器運行時，一條又一條地讀出這些微指令，從而產生全機所需要的各種操作控制信號，使相應部件執行所規定的操作。微程序控制器主要由控制存儲器(CM)，微地址產生邏輯，微地址寄存器(uAR)，微指令寄存器(uIR)等組成。
該處理器指令采用十位二進制編碼格式。每條機器指令對應一段微程序，一段微程序包含若干條微指令，微程序的設計就具體地可落實到微指令的設計[2-3]，微指令中的控制字段作為控制命令控制計算機的操作，控制字段給出的微命圖1 系統結構圖
令應包含計算機操作的所有微命令，對微命令給出和表示的方法與所采用的編碼方式有關，常用的微命令表示方法有直接表示法、編碼表示法、和混合表示法，該設計采用的是將直接表示法和編碼表示法混合使用的混合表示法。
控制存儲器中存放的是各指令所對應的微程序，它可以用FPGA中的LPM_ROM模塊來實現，當clock上升沿到來時，rom就把address所對應的地址中的值輸出。
微地址產生邏輯主要是根據微指令中的測試位及其他相關的條件來控制微地址的產生，它是根據一定的邏輯功能用VHDL語言編寫的，并且經過編譯和綜合后生成的模塊。
2.2 運算器設計
運算器是用來對輸入的數據進行算術和邏輯運算的部件，該ALU具有三輸入和兩輸出。2.3RAM設計
RAM用來存儲用戶程序，它可以用FPGA中的LPM_RAM_DQ模塊來實現。其中，wren是讀寫控制端，當wren=0時為讀允許，這時在同步時鐘clock的上升到來時沿將address所對應的地址中的內容給輸出端；當wren=1時為寫允許，這時在同步時鐘clock的上升沿到來時將data端的數據寫入到address所指明的地址中。論文寫作，FPGA。
3 軟件設計與仿真
編譯型PLC下載到下位機的程序，是在上位機編譯系統中編譯過的程序。該程序下載到下位機后，可以直接執行，而不再需要解釋；并且可以一次編譯，多次執行。這種機制在上位機就完成了編譯的工作，下位機通過加載程序就可以直接執行，從而節省了很多時間。這種執行機制的編輯環境和解釋型PLC的編輯環境基本相同，也包含了硬件配置模塊、網絡設置模塊、梯形圖和語句表的編輯模塊等，但不同的是其增加了對指令的編譯處理部分[4-5]。經過編譯處理，在上位機完成把應用程序轉化為嵌入式機器碼的工作，然后通過編譯系統的串口下載功能將這些連續的機器碼下載到下位機。
圖4 程序仿真
為了測試指令的運行情況，本文給出了一段基于QuartusⅡ的程序仿真。仿真時給出了10位輸入數據indata='1110000101'，I0. 0~I0. 4分別對應著該數據的第0位~第4位，同樣Q0. 0和Q0. 1分別對應著輸出端子的第0位和第1位。仿真結果的圖4中：T1，T2，T3，T4為4個時鐘節拍信號，out0和out1分別對應著輸出端子Q0. 0和Q0. 1，因為I0. 0和I0. 2為1， I0. 3和I0. 4都為0，因此程序運行的最后結果應該是Q0. 0和Q0. 1都為1，并且從圖4可以看出，仿真結果與此相同，程序運行正確說明所設計的微處理器及其指令正確可靠。
本文所設計的PLC微處理器具有很強的可修改性和可移植性，并且優化升級也很方便，可以根據特定的需要方便地增刪指令和I/O端口的數量，這比傳統的PLC具有更大的靈活性。另外，由于FPGA具有很高的密度，能夠集成很大的系統，因而極大地提高了系統的可靠性。
4 系統在細紗機上的應用
傳統的絡紗技術在卷繞速度增加時，紗線質量相應下降。在PLC微處理器中采用PID（比例- 積分- 微分）算法進行調節，可以控制紗線前后張力保持穩定一致，使一個筒子上紗線張力穩定均勻，可減少紗線毛羽波動。另一方面采用FPGA的快速運算功能控制氣圈控制器、氣圈破裂器，以減少紗線退繞時氣圈過大與空氣及周圍的零部件的摩擦碰撞，使紗線張力始終能保持穩定，從而減少毛羽的產生。通過對FA506細紗機嵌入式PLC改造，實現了3mm毛羽指數由原來的6.5個降低到4.5個。
細紗工序是影響條干均勻度的關鍵工序，生產中應根據產品的特點、紡紗原料的性質、粗紗的結構以及所使用的牽伸裝置型式，通過對比紡紗試驗，確定合理的嵌入式PLC工藝參數。當成紗質量要求較高但又缺少必要的有效措施時，總牽伸和局部牽伸分配不宜接近機型允許的上限，應以偏小掌握，以利于提高成紗條干。羅拉隔距、喂入粗紗的定量、牽伸型式均應與局部牽伸倍數相適應。論文寫作，FPGA。羅拉加壓應穩定、均勻，以確保穩定的牽伸效率。通過對FA506細紗機嵌入式PLC改造，實現了細紗條干（ CV 值）由原來的17.5%降低到16.8%。
FA506細紗機電氣控制系統采用嵌入式PLC控制整個紡紗過程，提高了控制精度，解決了生產管理方面存許多缺陷。利用“提高軟件設計水平來整合硬件”原則，降低了系統成本，單機實現每噸紗用電由原來的1550度降低到1350度，提高了產品盈利能力，具有廣闊應用前景。
參考文獻：
【1】李濟順,姜存學,梁春安,等.用VisualC++實現的嵌入式PLC梯形圖編輯軟件[J].河南科技大學學報:自然科學版,2006,27(5):50-54.
【2】周榮.基于FPGA的嵌入式CPU的VHDL建模和設計[J]浙江工業大學學報,2006,34(5):550-553.
【3】韋忠善,朱海燕.基于FPGA的精簡指令CPU的實現[J].廣西梧州師范高等專科學校學報,2005,21(1):90-94.
【4】羅燕華.嵌入式軟PLC技術的研究與實現[D].武漢:華中科技大學,2006.
篇10
1 明確培養目標，確定教學內容
高職高專是以培養高等技術應用性專門人才為目標，因此課程的教學應該注重應用，以培養學生實際工程應用能力為主。在教學中，要堅持理論與實踐并重，強調基礎，重視實踐技能的培養，增強學生的實踐技能和動手能力，使學生在學校獲得一定的工程經驗，為以后走上工作崗位打下良好的基礎，增強學生的社會競爭力。
根據培養要求，我們制定了完善的課程教學大綱、實驗教學大綱和實訓教學大綱。我校機電數控專業把該課程列為必修課，45學時，其中實驗15學時，另外還安排了兩周的實訓。我們本著“重視基本理論、強化實踐技能”的教學指導思想，突出PLC應用方面的知識講授，并及時將本領域的最新科技成果充實到教學內容中。目前安排的教學內容主要由以下六部分組成。
(1)PLC概述 主要介紹PLC的發展概況、主要功能、特點、分類及應用領域等。論文參考網。使學生初步了解PLC的一般知識，建立起對PLC的求知欲。
(2)PLC基本組成、其工作原理及系統配置 介紹PLC基本結構組成及其工作原理，進一步加深對PLC基本知識的掌握。以三菱FX 0N PLC為教學背景機，介紹其系統配置、編程元件，為學習PLC系統設計準備基礎知識。
(3)PLC的指令系統 介紹FX 0N PLC常用基本指令、步進順控指令、功能指令和編程方法及應用，為學習PLC系統設計準備程序設計知識。
(4)SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件介紹 編程軟件是PLC編程、調試的工具。
(5)PLC應用系統設計 主要介紹PLC控制系統設計中PLC選型、I/O口接線設計、應用程序設計等，并介紹一些工程應用實例。
(6)PLC特殊功能模塊 主要簡單介紹PLC的模擬量輸入輸出模塊、伺服控制模塊及數據通信模塊等，使學生對這些方面有個初步了解。
通過這六大部分內容的學習，使學生初步具備簡單PLC控制系統設計的能力，這也是我們教學這門課程的宗旨。對其他PLC產品的了解，主要通過生產實習、上網查閱文獻和畢業設計來獲得相關知識。
2、改革實踐教學
《可編程控制器原理及其應用》課程是一門實踐性很強的專業課，因此在教學大綱中實驗課占了總學時的三分之一，并且安排了兩周實訓課。在理論教學的基礎上，通過實驗和實訓等實踐性教學環節，使學生進一步理解和掌握理論知識，培養動手能力和初步設計技能，增強解決問題和分析問題的能力，使得學生初步具備工程設計的能力。論文參考網。
在實驗教學內容安排上，遵循循序漸進的原則，讓學生從基本指令、順序指令、基本電路編程到應用程序設計，逐步做實驗，逐步掌握相應知識。在實驗考核手段上，我們要求每一個實驗程序都必須調試通過，并要求學生進行運行演示和設計思路的講解。
PLC實訓課是對所學PLC知識的一次綜合應用，旨在進行一次初步工程實踐的訓練，運用所學知識，通過一個具體課題的控制系統設計、調試、模擬運行等過程的訓練，使學生親自體驗設計的整個過程，讓他們在系統調試特別是程序調試中培養分析問題、解決問題的能力，提高學生對PLC的實際應用能力和創新能力。
3、改進教學方法
PLC是一種依靠程序實現控制的工業控制器， 所以PLC課程的教學不僅要有理論講解， 更重要的是在課堂上要啟發學生的思維，激發學生學習的積極性，提高課堂教學效果，最終使學生具有初步的PLC控制系統設計能力，達到教學目的。
在授課模式上采用板書講授法與多媒體授課相結合的方法。板書講授法是一種最傳統、應用最普遍的方法，由教師按事先設定的思路有條理地邊講授邊板書，引導學生按教師的思路接觸問題的核心，其優點是重點突出，易于理解。對于PLC程序設計、基本電路編程等部分內容適合于用板書講授法，講授靈活、思路清晰，學生易于理解掌握。多媒體是目前廣泛使用的教學手段，其特點是利用多媒體制作文字、圖片、聲音甚至動畫演示。它不僅帶給學生很強的視覺、聽覺沖擊，吸引其注意力，加深印象，而且能在短時間內給學生傳輸大量的信息。對于概述，PLC基本組成、其工作原理及系統配置，SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件，PLC應用系統設計等大部分內容，由于信息量大、圖表多及軟件應用等，適合于多媒體教學。教學事實證明，傳統的板書教學模式與現代的多媒體教學相結合，達到了很好的教學效果。
在教學形式上采用理論教學與實驗演示相結合的方法。PLC是一門應用性很強的課程，在理論教學的過程中通過實驗演示來輔助，能收到很好的效果。如在課程的開始，介紹PLC概述部分內容時，通過演示幾個實驗，讓學生對PLC及其控制有個感性認識，增強對本課程的學習興趣；再有在講授PLC指令系統及基本電路編程時，通過邊講解，邊演示，這樣就使學生易于理解和掌握，提高了教學效果。
在學習方法上采取講解和自學相結合的方法。SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件是三菱FX系列PLC編程、調試的工具。這部分內容的介紹可在實驗室進行，老師一邊用多媒體講解，學生一邊動手操作，課堂上只做簡略講解，學生課后自己完成對該軟件的操作練習，達到熟練使用的程度。這樣既可節省課堂學時，學生又能全面掌握。
4、改革考核方式
考核方式對學生的學習行為具有引導作用。為加強素質教育，培養創新能力，經過多年的摸索，改革考試方式、方法，建立了新的評價機制和方法，逐漸形成了平時成績與考試成績相結合的課程考核方法。平時成績包括課內回答問題、討論問題、作業、實驗等綜合評價。同時注重理論考試內容的應用性、靈活性和綜合性，改變死記硬背的現象，倡導靈活應用的創新精神，重點考核和評價學生的實際應用能力和創新能力，既考知識，又考能力，促進學生積極地、主動地、創新地學習。論文參考網。
課程考核時增加實驗課考核的比例，并改革實驗課考核的方法，注重考核學生解決實際問題的能力。課程實訓中學生根據實訓課題，完成硬件配置、軟件設計、上機調試、模擬運行的全過程，并完成實訓報告，課程實訓的考核側重于PLC的綜合應用能力考核和創新能力考核。
5、結束語
通過對我校高職機電一體化專業《可編程控制器原理及應用》課程的教學改革，使課程的教學緊緊圍繞著工程應用這個中心，注重實踐。增強了學生的學習興趣，提高了教學效果，達到了“使學生具有初步的PLC控制系統設計能力”這個教學目標。通過兩年的實踐證明，該課程的教學改革取得了明顯的優良效果。
參考文獻
[1]王兆義·小型可編程控制器實用技術[M]·北京：機械工業出版社，2006
篇11
1 前言
萊鋼三座120噸轉爐煙氣凈化及煤氣回收采用干法除塵技術，干法除塵系統的設備在布置上基本分兩部分：蒸發冷卻器在轉爐跨內，靜電除塵器、風機、液壓站、放散煙囪和煤氣冷卻器分布在廠房外。其中的每個設備都非常重要，哪個設備出現了問題都將影響整個系統的進行，而這些設備的維修需要一個漫長的過程，因此原有的控制系統已不能適應轉爐煉鋼生產的快速節奏和環保要求，為此我們通過研究，對其自動控制系統進行改進，對于三座轉爐公用的斗式提升機和刮板輸送機，增加一套備用細灰運輸系統，蒸發冷卻器部分增加一旁通管路，當主管上的水調節閥和切斷閥出現故障時切換到主管，從而不影響煙氣的冷卻，新上一套4#靜電除塵器系統，哪個爐子的靜電除塵器出現問題時可以切換到4#靜電除塵器，新上一套備用風機系統和4#風機切換站系統，哪個爐子的風機出現問題時可以切換到備用風機系統或4#風機切換站系統，從而不會影響生產的正常進行。
2 工藝流程簡述
轉爐煉鋼過程中，氧氣與碳反應生成具有高含量一氧化碳的尾氣。由于與工藝相關的原因，加熱期間的煙道氣流量、煙道氣成分和溫度是不同的。在高熱的轉爐煙道氣可被有效使用之前，必須對它進行冷卻和除塵。離開轉爐的主煙道氣在余熱鍋爐中得到降溫，出口可得到約為850℃的煙道氣平均出口溫度。水被直接噴入要被冷卻的煙道氣流中。應將噴水速率選擇為能確保被轉爐熱煙道氣完全汽化，同時借助于雙介質噴嘴實現水的霧化。除了冷卻轉爐煙道氣之外，由于煙道氣速度減速和用水滴濕潤粉塵的緣故，出現集塵。被收集的粉塵量取決于轉爐工藝及在吹氧階段添加石灰的速率和時間。從蒸發冷卻器出來的200℃左右的煙道氣進入靜電除塵器。靜電除塵器包括并排布置的集電電極和呈缺口的條狀電極狀的放電電極。在靜電場的作用下，氣體離子向地遷移，導致電流流動。這些負氣體離子的一些依附在粉塵上，從而使它們依附在集電電極上。然后通過規定的間隔時間通過振打使粉塵沉積下來。為了防止粉塵沉積或濕度引起電飛弧，對靜電場的絕緣子要進行加熱。利用可調速的軸流風機實現煙道氣的吸入控制，并根據氣體分析儀檢測的CO濃度來控制切換站將煤氣送至煙囪或煤氣柜，實現放散或回收的快速切換。論文參考，改進。圖1簡單的表示了干法除塵的工藝流程圖
圖1 干法除塵工藝流程圖
3自動控制系統功能
3.1系統的控制功能和特點
整個干法除塵自動控制系統的一級自動化（基礎自動化）采用SIMATIC S7－400PLC系統作為系統的中心，系統軟件選擇SIMATIC WINCC6.2和STEP7 5.4作為監控軟件和編程軟件，與轉爐本體、余熱鍋爐等自動化系統進行聯網通訊，組成以太網光纖環網，實現PLC與上位機之間的信號的傳輸、報警和數據采集等。根據干法除塵設備分散的特點，PLC按設備分布區域劃分為主站和從站，從站為主PLC的遠程擴展單元，主站放置在干法除塵電磁站內，控制蒸發冷卻器及相應的排灰等的蒸發冷卻器從站放置在主控樓的PLC室內，采用SIMATIC S7－300PLC系統，通過光纜與主站進行通訊，其它分站通過IM460-0和IM461-0接口模塊與主站進行通訊。論文參考，改進。其中蒸發冷卻器的旁通在PLC室的從站上，備用細灰運輸系統、備用風機、4#靜電除塵器、4#風機切換站系統在干法除塵公用PLC上，公用PLC亦分為主站和從站，均放置在干法除塵電磁站內，其中煤氣冷卻器部分的從站采用SIMATIC S7－300PLC系統，通過PROFIBUS電纜與主站通訊，其余兩個從站通過IM460-0和IM461-0接口模塊與主站進行通訊。另外三座轉爐公用的斗式提升機和刮板輸送機的控制在1#爐干法除塵PLC上，因此在進行1#爐干法除塵PLC維護時注意，只有在確認另外兩個爐子都沒有使用的情況下，才能對其PLC進行斷電等操作。
3.2蒸發冷卻器的噴水控制
首先應進入吹煉的準備階段（加鐵水或二次吹煉信號），在畫面上反映為第三階段（PHASE3）在第三階段的基礎上氧閥打開，開始吹煉，進入第四階段（PHASE4）。氧閥打開后，蒸汽閥立即打開。論文參考，改進。同時因為爐內的碳氧反應，煙道氣溫度開始上升，當EC入口高于300度時，水閥打開，開始對煙道氣噴水進行降溫，此時調節閥的開度保持在默認值（開度50％，可調）。15秒后，水量調節控制器打開，再過5秒后，溫度控制器（PID調節塊）被激活為自動模式。吹氧結束后，一旦EC的入口溫度低于預設值（默認為250度，可調），水閥關閉，溫度控制器回到手動模式，水量調節控制器關閉。水閥關閉20秒并且停止吹氧120秒后，蒸汽閥關閉（為了保證系統中剩余的水被完全霧化）。進入第四階段后（PHASE4），過90秒，自動進入第五階段（PHASE5）：吹氧。在氧氣閥關閉以后，系統認為一個冶煉周期結束，自動進入第六階段（PHASE6）：吹氧結束。該階段自我保持100秒后回到第一階段（PHASE1）：停止冶煉。等待加鐵水信號或二次吹煉信號來到時，再次進入第三階段，重新開始一個循環。
3.3轉爐的煙氣流量控制
為了適應煉鋼工藝，將煉鋼過程分為不吹氧、預熱、開始吹氧、吹氧、吹氧結束、爐口清理等六個階段，分別設定各階段由軸流風機的變頻器控制的煙氣流量，根據該設定值和爐口壓力來實現轉爐煙氣流量的控制。
將吹氧量與爐口壓力控制器的輸出信號相乘所得到的值，加到各階段煙氣流量設定的串級比例控制器上。論文參考，改進。如果吹氧速度發生變化，這種比例控制能夠通過爐口壓力控制器的輸出信號，確保煙氣的流速在相同的比例上立即得到適應。
爐況的變化以及爐氣溫度等所導致的余熱鍋爐中的壓力變化通過壓力控制器對吹氧速度和煙氣流量之間的比例關系加以修正來進行補償。測量的煙氣流量根據標準的條件進行壓力和溫度校正。此外，將噴入蒸發冷卻器的水蒸汽含量從校正后的煙氣流量中扣除，使得受控變量能夠代表標準條件下干態的煙氣流量。
煙氣流量控制器的輸出信號經過變頻器控制軸流風機的轉速。
3.4 切換站的壓差控制和鐘形閥的位置控制
在煉鋼過程中，煙氣放散或回收是由CO的濃度條件來觸發切換的，通過切換站的兩個分別通往煤氣柜和煙囪的鐘形閥的開啟來實現控制。論文參考，改進。
在放散轉回收之前，首先通過煙囪鐘形閥對風機下游的壓力進行憋壓，直到高于煤氣柜一定的壓力才能進行回收操作;當回收切換至放散時，也必須保持一個小的正壓，以防止煤氣從煤氣柜倒流，因此針對這兩種不同的切換方式，在程序中也必須由具有兩個不同設定值的差壓控制回路來控制切換過程，該控制器的輸出信號控制煙囪鐘形閥的開度調節，使煤氣柜鐘形閥前后的壓差達到相應的設定值，從而保證煤氣在正常切換或緊急快速切換過程中均能實現無壓力擾動切換。LT系統的煙氣切換所需時間僅為8秒，如在作業過程中發生事故，煙氣流可在3秒內被迅速地從通往煤氣柜切換到通往火炬的通道里。論文參考，改進。
3.5 原控制系統與備用系統的切換
蒸發冷卻器系統當水切斷閥或切斷閥出現故障時，可以切換到旁通，通過點擊蒸發冷卻器畫面上的主管/旁通按鈕來實現，旁通管路上有水流量計，切換以后則旁通的水流量參與噴水流量調節。
當三座轉爐公用的斗式提升機和刮板輸送機出現故障時，可以切換到備用細灰運輸，通過切換到備用細灰運輸畫面啟動設備來實現。
靜電除塵器系統出現故障時，可以切換到4#靜電除塵器，通過在每個爐子的4#靜電除塵器畫面上點擊選擇/放棄4#靜電除塵器按鈕來實現。只能有一個爐子選擇，某一個爐子選擇時，其它兩個爐子必須放棄選擇才能正常使用。
風機系統出現故障時，可以切換到備用風機系統，通過在每個爐子的備用風機畫面上點擊使用/不使用備用風機來實現。也可以切換到4#風機切換站系統，通過在每個爐子的4#風機畫面上點擊選擇/放棄4#風機來實現，同樣只能有一個爐子選擇，某一個爐子選擇時，其它兩個爐子必須放棄選擇才能正常使用。切換到4#風機切換站系統后，則煤氣回收通過4#切換站來實現。
4 抗干擾功能的設計與實現
由于供電系統中有大量高次諧波存在，嚴重威脅控制系統的正常運行和通訊網絡的實現、安全、穩定、暢通.為此設計中根據各種干擾源的情況，采取了以下抗干擾功能.
4．1 接地措施
計算機系統單獨接地，接地電阻小于1.0歐姆，與電氣接地分開，以防形成接地環在接地線上產生接地電流引起PLC誤動作。
4．2 模擬量輸入信號濾波
對系統模擬量輸入信號在進入PLC模擬量通道以前，先經過信號隔離器消除通道中的串模干擾，提高了通道的信躁比。
4．3 模擬量通道屏蔽
模擬量信號的輸入導線采用有內外屏蔽線的多芯雙絞線電纜，在橋架中分開敷設，單端接地,有效地衰減了高頻干擾,降低了輻射干擾和電磁偶合干擾，保證了有用信號正常傳輸.
4．4 通訊電纜設置
采用光纜通訊，防止對設備進行干擾，保證了系統的穩定性。
4．5設備安裝部置
PLC柜與動力柜分別安裝在不同的地點,PLC柜安裝在操作室,動力柜安裝在電氣室,這樣有效地減少了強電磁干擾.
5結束語
系統投運至今運行可靠，抗干擾技術的合理應用，保證了PLC設備和通訊網絡在惡劣環境下的安全運行，特別是控制系統改進后，提高了系統的自動化水平，為煉鋼贏得了寶貴的時間，同時也為設計和維護人員積累了寶貴的經驗。
參考文獻：
（1）潘新民、王燕芳微型計算機控制技術人民郵電出版社1999年
篇12
1.交通信號燈受兩個按鈕控制，當啟動按鈕動作時，信號燈系統開始工作。當停止按鈕動作時，所有信號燈都熄滅。2.按下啟動按鈕后，東西向綠燈亮5秒后閃3秒滅，黃燈亮2秒滅，紅燈亮10秒滅，綠燈亮5秒后閃3秒滅……循環往復；對應東西向綠燈、黃燈亮時，南北向紅燈亮10秒滅，接著綠燈亮5秒后閃3秒滅，黃燈亮2秒滅，紅燈亮10秒滅……循環往復。
二、PLC交通信號燈硬件系統的設計
1、交通信號燈的I/O分配表。按照交通燈的控制要求，PLC要滿足兩個信號輸入（分別起系統啟動、停止作用）；六個信號輸出，即十字路口有十二個交通信號燈，但南北向、東西向兩個為一組，用一個輸出信號控制，也就是六個輸出信號。
2、交通燈硬件接線圖。隨著PLC技術發展，PLC種類越來越多，不同型號的PLC其性能、容量、指令系統、編程方式各有不同。因此，合理選用PLC對于提高PLC控制系統技術指標有重要意義。PLC的選擇應從PLC機型、容量、I/O點數、電源模塊、通信聯網能力等方面綜合考慮。從以上分析可以知道，交通燈控制系統共有開關量輸入點兩個，開關量輸出點六個，即I/O點數為八個，采用松下FP1-C24很合適，不需要擴展模塊。另外，FP1-C24型PLC帶有24伏直流電源，供PLC輸入點使用，24伏DC極性可任意選擇，每組輸出COM端獨立。
二、交通燈軟件系統設計
1、FPWINGR軟件簡介。松下FP1-C24PLC編程軟件是FPWINGR軟件，操作系統是中文WINDOWS95/98/2000/NT，FPWINGR軟件采用典型的WINDOWS界面，菜單界面、編程界面、監控界面等可同時以窗口形式重疊或平鋪顯示，甚至可以把兩個不同程序在一個屏幕上同時顯示，各種功能和指令輸入可用鼠標單擊圖標操作，使用很方便，特別是在軟件“幫助”菜單中增加了軟件操作方法，指令列表，特殊內部繼電器和數據寄存器一覽表等。
2、梯形圖設計。本設計采用SR移位指令，移位信號采用內部1秒時鐘脈沖繼電器R901C，每來一個脈沖，內部字繼電器WR0中每一位向右移動一位，復位信號采用停止按鈕X1，當X1閉合時，WR0清零，交通燈熄滅。SR指令的數據輸入信號采用內部繼電器R9的通斷狀態，10秒為一個周期，用WR0的內部位繼電器R0～R9的通斷來控制東西向和南北向的紅燈、綠燈和黃燈Y0～Y5。
篇13
1 前言
當今社會處于信息時代，由于計算機技術尤其是網絡技術的發展，信息高速公路已經將世界緊密的聯系在一起，在這種形勢下，利用信息技術將單機的計算機應用擴展為局域網內的計算機應用，進一步擴展為遠程世界范圍內的計算機廣域網控制系統，利用網絡數據庫進行信息的實時更新和跟蹤共享，已經成為當前【地球村】環境下工業控制發展的必然趨勢。論文參考，路由器。
隨著工業自動化的要求不斷地提高，工業控制網絡需要一種高速廉價、實時性和開發性好、穩定性和準確性高的網絡，而以太網正具備上述所有的優勢特點，隨著它進入工業控制領域，工業自動化系統向著分布化、智能化發展的方向更進一步，可以肯定，基于以太網技術的工業控制網絡將成為未來工業控制系統的發展方向，并將越來越廣泛應用在現代化自動系統的各個領域。論文參考，路由器。
本文基于臺達的自動化產品，提出了一種以D-LINK路由器、ADSL-MODEM及3G上網卡為基本配置，配合DVP28SV+DVPEN01-SLL實現PC與PLC之間的以太網遠程通訊方案。對于同行的工業控制遠程通信應用，具備非常重要的應用價值，值得行業借鑒。
2 系統框架
系統框架如圖1所示。
圖1 系統框架示意圖
系統采用DVP28SV主機+DVPEN01-SL臺達PLC以太網通信模塊，與D-LINK路由器、ADSL-MODEM依次連接到中國電信網絡服務商的服務器上，再通過上位PC機（通過3G上網卡連接）在網絡上的操作實現廣域以太網的遠程通信。論文參考，路由器。論文參考，路由器。
3 系統設置
3.1 ADSL-MODEM配置
安裝ADSL-MODEM，向電信部門申請寬帶業務，索取上網賬號和密碼。保證PC1可直接通過ADSL-MODEM上的以太網口撥號登錄互聯網。
3.2 路由器設置
（1）將D-LINK路由器的WAN口與ADSL-MODEM的以太網口相連。
（2）連接PC1網口與D-LINK路由器LAN口，如圖2所示。
圖2 路由器設置連接示意圖
（3）根據路由器說明書找出其缺省IP地址，比如為192.168.0.1。
（4）在PC1上打開瀏覽器，鍵入192.168.0.1，回車后即可進入路由器操作界面，見圖3所示：
圖3 路由器進入主界面
（5）一般在路由器默認狀況下，用戶名缺省為admin，密碼缺省為空格。這樣就可直接登錄路由器。注意：最好保持缺省用戶名和密碼，否則有可能以太網通訊有可能因為路由器登錄需要密碼而導致無法連接。
（6）登錄后，進入“安裝向導”，選擇互聯網連接方式為動態PPPoE（DSL）,輸入用戶名和密碼（即為向電信申請的賬戶密碼），選擇連接模式為總是連接，然后“保存設置”，這樣就實現了路由器自動撥號登錄上網，而無需手動撥號。這也為后續EN01-SL的聯網提供了基礎。如圖4所示。
圖4 路由器安裝向導界面1
（7）上述步驟完成后，通過PC1登錄一下互聯網，如果成功，則表明網絡調試成功，此時再次進入D-LINK路由器操作，進入“狀態”選項，如果連接成功，在WAN一欄中會顯示DHCP客戶端連接，且“IP地址”、“子網掩碼”等均會有所顯示，請記下此IP地址，該IP為電信運營部門分配給ADSL的IP地址。論文參考，路由器。比如為218.82.145.059。如圖5所示。
注意：該IP地址可能是動態或固態IP，若為固態IP，則不論網絡是否斷電或斷線，一直不會變化，比較方便后續的程序監控，但收費比較昂貴。如果是動態IP，就是每次自動撥號上網，該IP就可能變化，這樣每次路由器上電啟動自動撥號上網，就必須查看一下ADSL的IP地址是多少；通過進入路由器的狀態頁面查看是方法之一。或者保證網絡不掉線，該動態IP也不會變化。
圖5 路由器安裝向導界面2
（8）啟動遠程管理
進入“維護選項”，“設置管理”欄中啟動遠程管理
即允許外部網絡服務器訪問該路由器的WAN口
允許訪問IP地址指的是上述ADSL的IP地址（而不是路由器默認的內局域網IP地址）
最后“保存設置”。
（9）DMZ映射
上述設置中，已經完成了ADSL到路由器WAN口的訪問，現在問題是，當訪問請求到達WAN口時，WAN口如何將訪問請求傳給某個特定的LAN口。
一般路由器中，默認選擇動態分配IP地址，則對應的LAN口IP會按照接入網絡的先后順序來分配，比如：第一個為192.168.0.100。第二個為192.168.0.101……
啟動DMZ映射即將某個LAN口與WAN口對應起來，如果WAN口接收到數據，則自動轉到該LAN口。也即將該LAN口完全暴露在路由器之外，如圖6所示。DMZ IP地址指的是某指定LAN口的IP地址，比如為192.168.0.100.
設定完成后，點擊“應用到列表上”，即成功完成DMZ主機映射。
注意：DMZ映射是唯一的，無法實現多個LAN口的DMZ映射，所以如果要實現監控多臺設備，則要么配置多個ADSL網絡，要么在一個ADSL網絡內，連接設備不使用EN01-SL(因為其只能一對一)，而使用IFD9506(可實現一個IP地址對應最多32個設備【RS485】)。
圖6 防火墻和DMZ設置圖
3.3 PLC連接設置
（1） 將DVP28SV+DVPEN01-SL連接上，然后連接路由器LAN口（IP:192.168.0.100）與EN01-SL.
（2）通過EN01-SL上的RS232端口將EN01-SL的IP地址修改為DHCP（動態獲取IP）,則該EN01-SL的IP地址自然就是192.168.0.100
（3）在互聯網另一端，PC2（不同于PC1）接入網絡.
3.4無線上網卡設置
1，不論是上網卡，還是ADSL寬帶方式，只要能直接進入互聯網（由于防火墻等網絡限制，最好不要經過服務器）就可以。
2, 在PC2上打開3G網絡，網絡連接如圖7所示。
圖7 3G無線上網設置圖
3.5 WPL程序通訊設置及程序上載
圖8 通信設置圖
（2）點擊“指定IP查找按鈕”，如圖9。若搜索成功，則在左側通訊欄中，會顯示EN01-SL的IP為192.168.0.100。
圖9 IP搜索圖
（3）點中左側“192.168.0.100”字樣，會出現一個“√”，此時點擊“上載”，即可實現程序上載、監控及下載。論文參考，路由器。如圖10：
圖10 程序上載圖
（4）若希望遠程修改EN01-SL的基本參數，可點擊“DCISOFT”按鈕，通過DCISOFT進行遠程搜索EN01-SL，并進行參數修改及設置，操作方法與WPL軟件類似，如圖11。
圖11 遠程修改EN01-SL的設置圖
4 總結
該方案可實現設備商對終端用戶設備的遠程監控和維護，方便快捷、安全可靠。簡化了設備的調試及維修，也大大降低了設備商的服務成本。運行實踐表明，系統性能穩定，安全可靠，性價比高，值得業界同行借鑒和推廣。
【參考文獻】
[1]臺達全系列可編程序控制器臺達內部資料2008
[2]郭宗仁等.可編程序控制器應用系統設計及通信網絡技術.人民郵電出版社，2002