前言：中文期刊网精心挑选了plc控制范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
plc控制范文1
关键词：可编程控制器；电梯；控制系统
一、电梯的基本结构
电梯在垂直运行的过程中，有起点站也有终点站。对于三层以上建筑物内的电梯，起点站和终点站之间还设有停靠站。起点站设在一楼，终点站设在最高楼层。设在一楼的起点站常被称作基站。起点站和终点站称两端站，两端站之间的停靠站称中间层站。
各层站的层外设有召唤箱，箱上设置有供乘用人员召唤电梯用的召唤按钮或触钮。一般电梯在两端站的召唤箱上各设置一只按钮或触钮，中间层站的召唤箱上各设置两只按钮或触钮。对于集选无司机控制的电梯，在各层站的召唤箱上均设置一只按钮或触钮。
二、电梯的机械系统和电气系统
电梯由机械和电气两大系统组成。
机械系统由曳引系统、轿厢和对重装置、导向系统、厅轿门和开关门系统、机械安全保护系统等组成。机械安全保护系统主要由缓冲器、限速器和安全钳、制动器、门锁等部件组成。
电气控制系统主要由控制柜、操纵箱等十多个部件和几十个分别装在各有关电梯部件上的电器元件组成。电梯电气控制系统与机械系统比较，变化范围比较大。
三、可编程控制器（plc）
可编程控制器是采用微电子技术来完成各种控制功能的自动化设备，按照预先输入的程序控制现场的执行机构，并按照一定规律进行动作。
PLC 采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。步骤如下：按照用户控制要求编制好程序，并存于存储器中，当 PLC 运行时，CPU 执行命令，按指令序号（或地址号）顺序地作周期性循环扫描工作。如果没有跳转指令，那么它就从设置的第一条指令开始，逐条顺序执行用户设定的程序，直到程序结束为止。然后重新返回第一条指令，开始下一轮的工作。在每一次的扫描过程中，还要完成对输入信号的采集和对输出状态的刷新等工作，周而复始地进行下去。
五、STEP 7的模块化程序设计
模块化程序设计即模块化设计，简单地说就是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。在采用结构化程序设计时，STEP 7 的应用程序通常由组织块OB、功能块FB、功能FC和数据块DB组成。如下图2所示。
结论：本设计基本实现了电梯运行中的楼层信号显示、呼叫记忆、开关门控制、定向环节、制动环节等功能。随着科技的发展，电梯与环境的协调和谐、如何更安全地为人类生产生活服务等问题也被提上强调出来。这也是绿色电梯的发展方向。
参考文献：
[1] 乔东凯.可编程控制器和变频器在电梯控制系统中的应用[J].机械工程与自动化，2007，（6）：151-152.
[2] 赵迎春.PLC在电梯控制系统中的应用[J].辽宁师专学报（自然科学版），2004，6（4）：84-85.
plc控制范文2
1并行通信与串行通信工程应用中
为实现分散控制和集中管理，控制系统的各个部分必定要相互进行数据通信。按照传输方式，可分为并行通信与串行通信。并行数据通信是以字节或字尾单位的数据传输方式，其特点是传输速度快，但传输线的根数多。适用于近距离数据传输。串行数据通信是以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式，每次只传送1位，适用于举例较远的场合。工业控制一般使用串行通信。PC机和PLC都有通用的串行通信接口，例如RS-232C和RS-485接口。
2异步通信与同步通信在实际通信中
操作时很难保证数据接收方和发送方有相同的传输速率，为了保证发送过程和接受过程同步，不发生累计误差造成的错位。可以根据实际通信要求选用同步或异步通信方式。异步通信发送字符的信息格式有1个起始位，7、8个数据位，1个奇偶校验位（可省略），1、2个停止位组成。在通信开始之前，通信双方需要对所采取的信息格式和数据传输速率作相同的约定。由于1个字符中包含的位数不多，及时发送方和接受方的收发频率略有不同，也不会因两台设备之间的时钟脉冲周几的积累误差而导致收发错位。其特点就是传送附加的非有效信息较多，传输效率稍低。同步通信方式以字节为单位（8bit），每次传送1、2个同步字符，若干个数据字节和校验字节。在同步通信中，发送方和接收方要保持完全同步，因此要用调制解调的方式从数据流中提取出同步信号，使接收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。其传输速率较高，一般用于高速通信。
3单工通信方式与双工通信方式
单工通信方式只能延单一方向发送或接收数据。双工方式的数据可以沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据也可以接收数据。双工方式又分为全双工和半双工两种方式。
二PLC通讯功能介绍
PLC其它PLC，变频器，PC机，远程设备，工业以太网等按照不同的通信协议进行通信，文章主要介绍PLC与PC机之间的通信。PLC与使用自由端口模式的PC机的通信：自由端口模式为PC机与PLC之间的通信提供了一种方便和灵活的方法。在自由端口模式，PLC的串行通信有用户程序控制，可以用接收完成中断、字符接收中断、发送完成中断、发送指令和接受指令来控制通信过程。发送指令（XMT）启动自由端口模式下数据缓冲区的数据发送。通过指定的通信端口，发送存储在TBL中的信息（最多255个字符）。发送结束时可以产生中断事件。接收指令（RCV）初始化或终止接收信息的服务（最多255个字符）。通过指定端口，接收的信息存储在TEL中。在接收完最后一个字符时，或每接收一个字符均可产生一个中断。
三VB通信功能的介绍
1Windows环境下上位机通信软件介绍
在Windows环境下，上位机与PLC实现串行通信，需要有软件提供人机交互平台，实现通信控制。常用的可实现串行通信的软件有WinCCflexible组态软件和VB程序设计软件。由于实际工程需要的多变性及复杂性，多选用VB搭建人机交互平台。VB不仅能实现串行通信，还能满足各种工程实际的不同要求，设计不同的面向对象的工作窗口界面。它本身提供的各种控件，可以方便简易的实现各种设计要求。
2MSComm控件的属性
VB提供了一个串行通信控件MiscrosoftCommControl，即MSComm控件。编程人员只需要设置和监视MSComm控件的属性和事件，就可以轻而易举的实现串行通信。MSComm控件提供了两种处理方式，即可产生两种事件进行通信，事件驱动方式和查询方式。事件驱动方式：Rthreshold属性非0时，收到的字符或传输线发生变化时就会产生串口事件OnCome。通过查询CommEvernt属性可以捕获并处理这些通信事件。查询方式：通过查询接收缓冲区的字节数（InputBufferCount）属性值，处理接收到的信息。
四应用实例
城市交通路口信号控制充分应用了这一通讯功能的应用。现代社会多变的交通状况。传统的交通控制方法已经不能解决目前的城市交通问题，因此基于PLC可通信的控制系统可时效性的解决这一问题。
五结束语
plc控制范文3
一、前言
可编程控制器（PLC）是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术，面向控制过程、面向用户，适应工业环境，操作方便的数字式电子装置。它使用可以编程的记忆单元来存储指令，执行数字和逻辑运算，并通过数字量的输入、输出实现对工业生产过程的控制。就PLC本身来说，在设计和制造过程中厂家已采取了多层次的抗干扰措施，具有一定的稳定性和可靠性，但由于PLC的应用场合越来越广，应用环境越来越复杂，所受的干扰也就越来越多。如来自电源波形的畸变；现场设备产生的电磁干扰；接地电阻的耦合；输入元件的抖动等各种形式的干扰，都可能使系统不能正常工作。因此，研究PLC控制系统抗干扰信号的来源、成因及其抑制措施，对于提高PLC控制系统的抗干扰能力及可靠性具有重要意义。
二、PLC控制系统的安装和使用环境
PLC是专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境中使用。但是，在PLC控制系统中，如果环境过于恶劣，或安装使用不当，将会降低系统的可靠性。PLC使用环境温度通常在0℃～55℃范围内，应避免太阳光直接照射，安装位置应远离发热量大的器件，同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%，以保证PLC有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合，需将PLC封闭安装。此外，如果PLC安装位置有强烈的振动源，系统的可靠性也会降低，所以应采取相应的减振措施。
三、影响PLC控制系统稳定的干扰类型
1、辐射干扰。能产生空间辐射电磁场的设备均能影响到PLC的正常运行。如，大的电力网络、电器设备的暂态过程、运行中的高频感应加热设备以及雷电等。若此时PLC置于其辐射场内，其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小、频率有关。
2、传导干扰
（1）来自电源的干扰。在工业现场中，开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。PLC的正常供电电源均由电网供电，因而会直接影响到PLC的正常工作。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍，其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件，并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路，引起误动作。
（2）来自信号传输线上的干扰。除了传输有效的信息外，PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。此干扰主要有两种途径：①通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰；②信号线上的外部感应干扰，其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。由信号线引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。若系统隔离性能较差，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动作甚至死机。
3、地电位的分布干扰。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。地电位的分布干扰主要是各个接地点的电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，从而引起地环路电流，该电流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。由于PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
4、PLC系统本身产生的干扰。产生这种干扰的主要原因是系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射。如，逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响；模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
四、抗干扰设计
1、选择抗干扰性能好的设备。在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等；再次是靠考查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品时要注意，我国是采用220V高内阻电网制式，而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大、零点电位漂移大、地电位变化大，工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求更高。在国外能正常工作的PLC产品在国内工业中就不一定能可靠运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（GB/T13926）合理选择。
2、综合抗干扰设计。主要考虑来自系统外部的几种抑制措施，内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆应分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外，还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。
五、主要抗干扰措施
1、对电源干扰的抑制。PLC系统电源必须要与整个供电系统的动力电源分开，一般在进入PLC系统之前加隔离变压器，并合理布置电源线，强电与弱电电缆要严格分开。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电电源以及和PLC系统有直接电气连接的仪表供电电源，并没受到足够的重视。虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。
2、对线间干扰的抑制。PLC控制系统线路中有电源线、输入/输出线、动力线和接地线，布线不恰当则会造成电磁感应和静电感应等干扰，因此必须按照特定要求布线，如尽可能的等间距，以及避免线路绕圈等。不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敷设，以减少电磁干扰。
3、硬件及软件抗干扰措施。信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统，但由于干扰存在的随机性，尤其是在工业生产环境下，硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外，这时可以发挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。如，利用“看门狗”方法对系统的运动状态进行监控；数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件保护等。
plc控制范文4
[关键词]PLC、 锅炉控制、应用
中图分类号：TK223.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0377-01
1 PLC及其优越性简介
Programmable logic contoroller中文译为可编程序控制器，简称PLC，其核心是微处理器，是工业生产中用于控制的计算机设备，由于可编程序控制器的关键技术就是微机技术，因此PLC既具备逻辑控制性能，又具有数据处理、计算等微机具备的基本功能。现阶段社区供暖采用的锅炉必须进行精确的实时控制，然而当前仍有部分锅炉设备采用较为落后的继电器逻辑控制。继电器逻辑控制自动化程度不高，绝大多数操作需要手工完成，所能完成的逻辑控制功能极少，程序的模拟数量不能很好的控制，即使锅炉的开关可以控制，但是其电气线路复杂，性能得不到保证，且维修繁琐，实际锅炉系统控制中每台炉就需要一套继电器控制系统，然而本文所介绍的可编程控制器设计的控制系统则是在集中供热系统的基础上实现了系统的自动控制功能，而且整套系统的控制是经过优化处理。
2 系统硬件构成
（1）硬件配置 如下：P4 1.8G CPU，256M DDR 内存 ，32M显卡 ；40G硬盘 ；4个 USB2.0接口；17英寸戴尔 CRT显示器，触摸式工业键盘，鼠标套装。
（2）可编程控制器 PLC。德国西门子的S7― 300系列，CPU选用 S7―315一DP可编程控制器，48k存储器，I/O能扩展到 2048点， 内置 PID模块，西门子 CP5611通信卡。
3 系统的功能
3.1 监控功能
在运行系统的过程中，下位机采集到的锅炉运行数据和热力站传送上来的运行参数会经过上机位的及时处理，主要操作是对数据进行分析判断，锅炉运行过程中的温度、压力、液位、流量、烟气含氧量等工艺过程参数的模拟动态显示，现场通过上位机手动和自动切换，实现风机，水泵的启、停控制。系统与现场仪表，电气设备配合可实现多变量闭环调节和联锁控制。
3.2 调节控制功能
多变量系统构成了供暖燃煤锅炉，多种变量关系十分密切，所以在系统中配备了经过优化的控制程序，控制程序把炉内用水的温度，炉膛的压力等指标均纳入了控制范围，炉外温度作为新增指标也实现了PID有效控制，同时系统还配备了前馈系统、风与煤的数据之比，用以增加或删除用煤调节，送风机与引风机之间的调节实现了前馈联锁，送煤的数据也会及时反馈，送风与引风实现最佳调控，使得燃料的效率达到最高。这三个环节的实现主要依靠电机，因此PID实现转换时，采用的是无扰动转换。
3.3 故障报警功能
当锅炉的风机、水泵、上煤系统的开、关灯发生故障时系统就会产生自动产生报警功能，当锅炉内水位超高、超低、压力过大或过小、流量过快、温度过低等异常指数出现时，系统也会启动报警程序。
3.4 上煤联锁功能
这一功能可以使用手动操作，也可以与计算机联合操作与自动控制。
3.5 数据报表记录功能
当用户对供热提出要求时，就会对供热系统的水压、水温、水的供给、回流量、炉内压力等供热参数以及电机的工作状况，及时汇总形成报表，可供用户查阅。
3.6 查询数据的功能
当工作人员或是用户对供热系统的数据有需求时，系统会自动保存数据，用户可以对数据进行查询、打印。
3.7 数据趋势直观显示功能
对于锅炉运行的关键参数，例如温度、水流量等，系统会及时的折线统计图的形式，将历史数据直观呈现出来。
3.8 压力棒图功能
为了方便的对供热进行实时调度，系统可以对收集到的数据进行整理，会呈现出供水水压图、热力图等，对于出现的不利状况实时监测。
3.9 远程通讯功能
系统内调制解调器的安装使得控制中心与热力站之间完成了联网，关键数据可以相互传输，实现了远程通讯。
3.10 密码功能
为了预防非工作人员对数据参数进行随意改动，造成对锅炉的控制的误差操作，系统专门设置了操作密码，只有输入正确的操作验证码与操作口令进入较高级的操作系统，才能对参数和操作进行修改。
4 系统控制简述
本套系统控制的是3台由长春锅炉厂出产的新型速热型DEL14-1625/115/70-AⅡ热水炉，该系列锅炉升温迅速，反应灵敏，煤在燃烧过程中会直接从煤斗直接滑落到炉排，炉排电机带动燃料。鼓风机将空气经空气加热器第一次、第二次处理后流入炉内，煤在燃烧过程中生成高温烟气，热量流向对流管，多余的烟气则经除尘器排出。
5 系统的软件设计
5.1 模拟量收集与滤波处理
系统会对水压、水温等现场收集到的模拟数据传递到PLC进行转化处理。因为工作现场环境较差，AI模块的电流值经变送器送入后会因为干扰出现波动或者尖峰等意外情况，所以AI收集到的数据CPU是不可以直接处理的，之前要进行滤波技术处理，将存在的波动或干扰尖峰滤掉才能进行处理，还有就是本套系统存在着很大的惯性，滤波的过程中主要采用取平均值的方式进行处理，每一个扫描周期内主程序会对子程序的数据模拟量进行一次收集，然后进行滤波技术处理，最终将处理结果安全的交由主程序。本套系统采用的是“AI331”模块，最终形成的转换结果为12bit，子程序会将采集到的模拟量的累加值存入累加器中，当采集次数达到预置值后，累加器的值会取均值，作为本次采集的最终结果送主程序使用。
5.2 实施优化
系统采样时会选取时间为20S的炉内温度，截取炉排转动5米的平均值，根据锅炉的过剩空气系数γ，将含氧量的设定值做好，记录好炉内温度，根据炉内温度设置好风与煤比例的上限和下限，炉排的最快转速，依照含氧量参数的偏差值调节风与煤之比的设定值，可将5米设定为各个值之间的更新周期。在本系统运投当中，工作人员还可以重新设置风与煤之比的设定值，系统以此科学合理的设置设定值的时候，再进行优化计算，不仅仅是一步计算得出最终结果。操作者根据自身经验优化操作步骤，使系统操作高效、便捷，在参数设定值的问题上，循序渐进，确保系统稳定运行。
6 结束语
本系统现已运行使用，并且运用了PLC进行控制，系统功能逐步完善，结构精进优化，耗能少，操作灵活，维护方便，性能可靠，极大地提高了供热企业的生产效率和经济效益。
参考文献
plc控制范文5
【关键词】控制系统；PLC；DCS；优势比较；应用
1.DCS系统
1.1 DCS简介
DCS在国内自控行业称之为集散控制系统。它综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，其实质是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。
1.2 DCS的结构
在结构上，DCS包括过程级、操作级和管理级三个部分。过程级是系统控制功能的主要实施部分，是由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成。操作员站和工程师站组成了操作级，它的作用是完成系统的操作和组态。
1.3 DCS特点
高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性、控制功能齐全。DCS即为集散控制系统（Distributed Control System）。DCS是多级计算机系统，以通信网络为纽带，由过程控制级和过程监控级组成。DCS综合了计算机、通讯、显示和控制4项技术，也称为4C技术，DCS的主要思想是分散控制、分级管理、集中操作、灵活配置、组态便捷。DCS是拓扑大系统，呈树状，从上到下，通信是该系统的关键；PID在中断站里，现场仪器仪表和控制装置与计算机的连接依靠中断站；DCS是树状的拓扑结构，且结构是并行连续的链路状，也存在许多电缆由中继站并行到工程项目现场的仪器仪表；DCS系统的模拟信号由智能仪表的部件和几台计算机构成，渐渐的用数字信号来替代模拟信号，信号形式是A/D-D/A；由一台仪表与一对线连接到I/O，从控制站连接到局域网LAN；DCS控制系统是控制、操作和现场仪表的3级结构；每家企业的大的DCS控制系统不相同；主要使用于大型的连续过程控制。
2.PLC系统
2.1 PLC简介
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
2.2 PLC特点
可靠性高、抗干扰能力强、功能强适用面广、编程简单容易掌握、使用和维护方便。
2.3 PLC的特点
PLC即为可编程逻辑控制器（Program-mable Logic Controller），是使用一种可以编程的存储器，通过所存储的程序，来进行逻辑运算，或通过用户的指令来进行顺序控制、计数、定时和算术操作，并且通过模拟式或数字的输入或输出来控制各种类型的机械生产，或控制生产的过程。PLC已经从控制开关量的阶段发展到进行顺序控制或运算处理，是从低级向高级运送处理，从下往上的运算处理；PLC具有连续不间断的HD控制等多项功能，PID在中断站里；PLC可以使用一台PC机作为主站，同种型号多台PLC作为从站，PLC也可以使用一台PLC作为主站，同种型号PLC作为从站，组成PLC网络，后者比前者的方便之处是当用户进行编程时，不需要了解通信协议，按照说明书的格式编写就行；PLC网格不但可当做独立的DCS/TDCS，同时也可以当做DCS/TDCS的子系统；PLC大系统与DCS/TDCS一致。
3.DCS与PLC的区别
DCS是集散式控制系统的一种，PLC是控制装置，所以说DCS与PLC是系统和装置的区别。不管何种装置的功能和装置之间的协调，都可由系统来实现；而PLC装置所实现的只能是这个单元所具有的功能。
3.1 安全可靠性不同
DCS的设计使用的是双冗余过程处理器、双电源和双冗余网络。如果重要控制元件有了故障，其他与之相关的冗余元件就会实时没有干扰的变成工作元件，使系统能够安全运行。但起初的PLC控制系统完全没有把冗余的设计思想引入进去，系统没有足够的安全可靠性，经过改进后，实现了双冗余控制。同时，DCS系统的硬件插拔可以带电热插拔，即当某一模块遭到破坏或发生了其它故障时，系统不需要停止运行，维修技术人员就能及时替换被损坏的硬件。而很多PLC没有上述的功能。
3.2 兼容性和可扩展性不同
当前，DCS系统的兼容性和可扩展性非常强大，尤其适用于大型的系统工程。大多数操作级的网络平台都选择了以太网络的形式，采用的是当前标准的或变形的TCP/IP协议，进而为系统的扩展提供了很大的方便。而PLC系统最原始的开发目的是针对设备控制，大多数没有或只有很少部分有兼容性和扩展性的需求，所以，如果出现两个或两个以上的系统的资源需要共享时，PLC是相当的困难。
3.3 数据库不同
DCS系统具有比较统一的数据库，也就是说在任何情况下都可以引用DCS系统中的某一已经存在于数据库原始数据。但PLC系统的数据库就不是这样了，相比较而言它没有DCS统一，例如监控软件和组态软件抑或是归档软件都有各自的数据库。
3.4 时间调度和任务的处理方式不同
由于DCS系统已经实现了集散控制，因此它可以先灵活地设定任务周期，进而轻松的处理多个任务。但PLC的程序与之不同，大都不能按原来设定的周期进行循环运行。
3.5 网络结构不同
DCS网络是DCS系统的中枢神经，通常包括两层网络结构，而采用单网结构的PLc网络形式基本上是为个体而工作。TCP/IP协议是标准的以太网协议，是双冗余设计，具有很好的开放性与拓展性。而且PLC系统的网络安全也相对较差。
3.6 系统软件功能不同
DCS应用于化工、电力等大工业的过程控制更有优势，因为DCS的软件包功能强大，有配方的功能，不同的行业有不同的专家软件，简化了用户的组态编程工作。DCS的基本功能是对各种工艺进行控制，如果某一方案有了变化，技术人员只需在操作台就能更改方案，不影响原来的控制方案正常运行，它通过编译就可执行命令，然后由系统自动运行。PLC系统不利于维护，它的工作进程是先确定哪个PLC需要编译，然后再进行程序的编译，最后再一对一传送程序。
4.PLC与DCS比较及优势分析
目前工业控制领域效果最令人满意和最广泛使用的两种控制技术就包括可编程序控制器（PLC）及集散控制系统（DCS），同时它们各自的优势及劣势也是很明显的，如在高速的顺序控制中PLC占主导地位，而且PLC体积小，使用灵活，价格相对较低，而在复杂的过程控制中DCS占优势，但体积大，价格相对较高。但在通讯功能及管理能力方面PLC不及DCS，DCS通讯及管理能力较强。如果按从弱至强将PLC与DCS的性能划分为1至10个等级，则可将它们的对比列于表1。
数字量的顺序控制是早期的PLC主要的发展方向。但随着PLC技术的不断发展，PLC扩增了模拟量控制功能、通讯联网功能、PID调节功能及分级控制功能等，当前，即使是在过去DCS占统治地位的化工、冶金等行业PLC控制系统也能发挥巨大的作用。但PLC有一个弊端即难以组成大型、复杂、综合的系统，由于技术原因，如果过多的plc通过网络与过多的PLC通讯，则可能导致瓶颈现象及计时上的困难。
DCS的诸多优势使它在控制系统的高端市场仍占主流地位。DCS控制系统最初是由模拟仪表发展而来的，因此它初期的功能以回路调节为主，之后又扩展了顺序控制的功能。集中地操作管理，分散控制以提高整个系统的可靠性及管理能力是DCS的设计思想。但DCS比PLC价位稍高，因此国内一些资金有限的中小型企业有时难以承受DCS控制系统。
5.PLC与DCS系统的综合应用：混合式控制系统结构
随着当前计算机技术的进步与发展，通过研究人员多年的研究与开发，DCS与PLC两大系统除了保留有各自自身的特点之外，二者还能互相补充，形成新的控制系统。二者在很多领域可以并存，可以通过弥补对方的不足，形成新的控制系统。当前，越来越多的以PC+PLC组成DCS系统的工程应用逐渐广泛。
图1所示为混合式控制系统。该系统主要以DCS的设计思想为基础，综合PLC与DCS的各自优势。它主要由系统网络、操作员工作站、中央服务器、控制器及输入/输出（I/O）模块等部分组成。
5.1 系统网络
整个DCS系统的基础和核心就是系统网络，整个系统的实时性、可靠性和可扩充性都与系统网络息息相关。它的重要性对于混合式控制系统同样重要。
如图1所示，HCS是包括操作管理和过程控制在内的两级式控制系统。N1网连接的操作员工作站及中央服务器构成了操作管理级。N1网是一局域网（LAN），可以选用以太网，传输介质可使用双绞线、同轴电缆或光纤，它要能较快地传输大量的数据。星形、总线形、混合形等网络拓扑结构都可供N1网来选择。当前，工业控制网常用的网络结构是总线结构。因为它有成熟的网络技术，简单的施工过程，而且节点的加入退出时不需要中止网络运行。
N2网要具有实时性，这对实时性很强的过程控制十分重要。为了实现数据共享，一旦N2网上某节点发送数据，则该网络上所连接的各节点要能够同时接收到该数据。N2网的作用是将过程控制级的控制器与中央服务器相连，并且使控制器与远程I/O、远程I/O与远程I/O连接起来并中央服务器连接起来。
5.2 操作员工作站
操作员工作站能够完成HCS与用户间信息交换，它的功能主要有3个：（1）对生产过程进行调节和控制；（2）为运行操作人员提供人机界面；（3）便于操作人员及时全面地了解系统运行情况。现在操作员工作站主要由PC机承担，因为微型计算机性能在不断提高。
5.3 中央服务器
中央服务器用Windows NT为操作系统，配以系统应用软件，在部分行业还可与企业管理系统相连。它主要用来实现信息集中管理，如所有的系统信息、报告及总数据库。
5.4 控制器
自动控制系统中的控制中枢就是控制器。由HCS可组成较大型的分散的控制系统，这是因为每个HCS可支持多个控制器，而每个控制器又可支持多达上百个控制回路。HCS控制器体积比DCS小得多，与PLC一样采用了主要包括处理器、内存、I/O接口，外加通讯接口在内典型的计算机结构，它的框架沿袭了传统PLC的框架尺寸结构。从尺寸与外形上看，HCS控制器与PLC有许多相似之处，但它绝不是简单翻版PLC的，它有许多自己独特的特征和风格。HCS控制器在过程控制中能胜任DCS所承担的过程控制任务，它主要执行闭环及顺序控制。
5.5 输入/输出（I/O）模块
HCS提供了能与工业生产现场I/O信号直接相连的各种规格的I/O模块，如模拟量/数字量、直流/交流、电压/电流及不同电压等级的I/O模块等。这些I/O模块可与工业现场的按钮、变送器、传感器、电磁阀门及马达控制器等设备元件直接相连，使用灵活方便。
6.新型混合式控制系统特点
6.1 控制分级分散，管理集中
HCS的某些优势和DCS是一致的，比如它也具有信息集中，控制分散的优势。系统具有包括操作管理级及过程控制级在内的垂直的2级功能，并且在各级之间既有分工，又有联系，在系统的统一协调下平稳运行。在实际方面采用该分散控制结构，也就是将多个控制器及I/O框架分散后进行联网，这样设计的优点是：（1）避免因个别设备出现故障殃及整个系统而造成的危险，提高可靠性。（2）可将生产过程的全部信息通过网络传送至中央服务器以实现信息集中。
6.2 高灵活性、强可扩展性
HCS采用的结构形式是模块化及积木化，这样的话用户可选择不同数量、不同规格的单元设备以组成不同要求、不同规模的硬件系统，进而满足自身实际需要。组装上，灵活的组装方式使系统扩展变得容易，整个系统采用分级分散的网络结构形式，使增加或去除某些单元不会影响整个系统的性能，这有利于工厂按当前规模配置系统，使设备的利用效率全面提高。
6.3 可靠性高
（1）冗余技术
为了避免由于某个部件失效而影响整个系统运行，HCS允许用户在任何需要的关键部分扩充冗余部件。如将冗余的处理器、传输介质、中央服务器等加在控制器中，提升整个系统性能。
（2）自我诊断功效
HCS系统软件可整个系统的软硬件状态进行在线监视，如果有异常情况发生时，系统可立即自行采取有效措施，自行运行，使故障得到有效解决。
（3）断电保护功能
在HCS控制器的处理器模块内装有新型锂电池，因此在外部突然断电的情况下数据也不会丢失。
7.结束语
在未来，工业过程控制系统向智能化、开放性、网络化、信息化发展。同时，DCS及PLC系统将会更加完善，更多的应用于社会生产的各个环节。
参考文献
[1]夏晓莉.PLC、DCS两大控制系统的分析[J].中国新技术新产品,2009(9).
[2]童伟.集成PLC与DCS的新型过程控制系统[J].江西化工,2007(2).
[3]周明.现场总线控制系[M].中国电力出版社,2008,3.
plc控制范文6
【关键词】PLC；控制系统；雷电防护
0.引言
PLC控制系统是一种广泛应用于工矿企业单位、满足于实时控制要求的专用计算机系统。它的工作原理是靠存储程序、执行指令进行信息交换处理，实现外部输入信号到输出信号的转换，驱动各种类型的外部设备进行工作的自动控制系统。PLC控制系统大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元，集控制、通讯、监测为一体。要实现PLC控制系统安全可靠的工作，对PLC控制系统要尽可能降低雷电带来的损失，就必须采取系统的、综合的防雷措施。
1.PLC控制系统的防雷措施
根据瞬间过电压产生、危害途径等特点，本文从配电系统防雷、控制系统网络线路、输入输出设备防雷、构筑物防雷和合理接地等几个方面论述了PLC控制系统的防雷措施。
1.1配电系统的防雷
当雷击输电线或雷闪放电在输电线附近时，都将在输电线路上形成雷电冲击波，其能量主要集中在工频至几百赫的低端，容易与工频回路涡合。雷电冲击波从配电线路进入PLC控制系统的电源模块以及从配电线路感应到同一电缆沟内的自控网络线上进入PLC控制系统的通讯模块的几率比从天馈线和信号线路进入的要高得多。因此配电线路的防雷是控制系统防雷的重要部份。
一般的配电系统在高、低压进线都已安装有阀型避雷器、氧化锌避雷器等避雷装置，但PLC的电源机盘仍会遭受雷击而损坏。这是因为这些措施的保护对象是电气设备，而PLC控制设备耐过压能力低，同时，这些避雷器启动电压高而且有些有较大的分散电容存在，与设备负载之间成为分流的关系，从而使加在PLC控制设备上的残压较高，至少高于避雷装置的启动电压，一般为峰值2～2.5倍（单相残压不低于800V），极易造成PLC控制设备损坏。同时大型设备启停产生的操作过电压也是危害PLC控制系统的重要原因之一。由上述，用单一的器件或单级保护很难满足PLC控制设备对电源的要求，所以对电源防雷应采取多级保护措施，具体级数根据各自实际情况而定。如图所示为一典型PLC控制系统采用的三级保护方案（原有的高压避雷器保留）。
第一级在变压器二次侧，主要泄放外线等产生的过电压，其雷通量大，启动电压高（900-1800V）。第二级在各控制站PLC专用隔离变压器前，主要泄放第一级残压、配电线路上感应出的过电压和其它用电设备的操作过电压、其电流通量居中，启动电压居中（470-1800V）。隔离变压器的安装非常重要，它能有效抑制各种电磁干扰，对雷电波同样有效。末级在PLC专用电源模板前，主要泄放前面的残压，完全可达到嵌位输出，其残压低，响应时间快。
1.2通讯线、天馈线、输入输出设备防雷
PLC控制系统通讯线一般都采用特制屏蔽双绞线，并且一般在安装时都是采取穿管直埋（或电缆沟）铺设，所以雷电在此处的感应电压不高（1KV～2KV）。但由于其直接进入PLC或计算机通讯口这一薄弱环节（正常电压一般为正负5V，12V，24V，48V等），故损害也很大。计算机数据交换或通讯频率是从直流到几十兆赫兹（据系统而定），在选用避雷器件时一般都不采用氧化物避雷器，因为它的分布电容大、对高频损耗大，除非对之进行特殊处理。选用避雷器时还应以通讯电平和频率或速率来确定，对于比较高频的讯号便需要特殊设计的防雷器以确保其阻抗与该系统对应，否则会有信号反射的现象。避雷器应靠近通讯接口处安装（减小反射损耗）。
而对于PLC的I/O模板、仪表、传感器等设备，应根据各种设备的具体情况，按设备的电压等级配置，其工作电压以安装在电路中部件的额定电压为准。防止线路在受感应雷的影响，形成过电压或电流，造成设备损坏。除了安装相应避雷器，有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路、电源线、信号线、通信线、馈线的情况采取屏蔽措施。网络通讯线路避雷的最好方法当然是采用光纤网络。
1.3控制站构筑物的防雷
PLC控制系统的总控站是控制和信息中心，集中了很多的计算机设备、通讯设备、仪器仪表，大多数还有电台和天馈线，是整体生产监控、调度中心，在装修中大量采用了铝、铁等金属材料，所以对防雷的要求就更高一些，其目的是要形成均压等电位屏蔽措施。控制站所在构筑物应安装避雷带、避雷网，只安装避雷针效果不好，特别是在构筑物高度低、地势空旷、临近水源的地方，极易遭受各方向的各种形式的雷击。雷电的危害途径主要通过感应而进入自控系统，所以避雷针、带、网的引下线应尽量多设几条，使雷电电流有更多的分流途径，以减小每条线上的泄放电流量从而降低感应能量。室内计算机、PLC控制系统要尽量置于远离避雷设备的导地金属体。
1.4合理接地
防雷的最终目的是“泄放”雷电电流，因而对防雷设备的“接地”切不可掉以轻心。一般接地主要有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地。如这三种接地配置不合理，极易在雷击时通过接地网对控制系统造成反击从而对设备造成损坏。
PLC控制系统是一个特殊用电系统，它包括以下几种接地：系统工作地（小于4欧），直流工作地（信号屏蔽地、逻辑地等小于2欧），安全保护地（小于2欧）。在安装时难以分开（特别是对PLC系统），对PLC系统采用联合接地较好。接地电阻取最小值，至少小于2欧。
地网分开设置时应注意避免地网之间的闪络。雷击时，会在地网及附近导体中产生很高电位，地网分开，则可能造成接闪接地体向其它接地体闪络。所以，地网之间的距离当涉及自控系统接地时应大于10M。在接地线引入室内时，若与其它地网距离太近，可局部采取既绝缘又屏蔽的措施。
2.结束语
由于计算机、PLC系统大量采用大规模CMOS集成电路和分散控制用的CPU单元，使其对瞬间过电压承受能力大幅度减弱，同时控制系统各种线路伸入到工厂的各种环境之中，采用任何一种单一的防雷器件都难以保证其安全，必须采取综合防护的措施，对症下药，将各类可能引起雷害的因素排除，才能将雷害减少至最低限。
【参考文献】
[1]李根荣.PLC控制系统的防雷设计与保护[J].南方金属，2011，（2）：54-56.
[2]贾沛，李明军.PLC控制系统的雷电防护[J].机电信息，2011，（5）：207-208.
[3]陈勤，徐润生.油库PLC控制系统的防雷应用[J].有色冶金设计与研究，2009，（6）：43-45.