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【摘要】在我国现阶段的工业设备中,由于PIC控制系统具有构成简单、操作较为便捷迅速、性能可靠等优点,因此,广泛的应用于现代工业和工厂生产中.尤其是在钢厂的生产中,自动化的控制系统不仅有效的缩短了控制时间,提升了钢的生产效率,还大大减少了工人的劳动时间和劳动量,减少了工人发生安全事故的几率,为工厂缩短了人力成本、时间成本等,因此,PIC控制系统在钢厂中具有重要的意义.本文对plc控制系统的硬件和软件构成进行分析,并对其结构构成、原理等进行论述,重点分析plc控制系统在工厂中的应用.

【关键词】PIC；控制系统；工厂；应用

一、PLC控制系统硬件、软件、主要构成分析

(一)1PLC控制系统的软硬件分析

PLC自动化控制系统机构复杂,上下机位控制点较多,高达600多个,但是PLC当中v0模块数量的数目却有限,I/O模块是有主框架所配置,其数量较少,所以要适当的增加一些框架.由于整个PLC系统只有一个中源模块,所以全部用电均来源于UPS,并且整个体系的框架业只有一个进出的输入端结构模块,除此之外系统还另外设置了监控站,上下位机可进行通讯,至于软件系统的设计,编程主要采用了TISOFT软件,其编程是PLC自动控制系统中本身就配置有的.逻辑指令集合的设计保证了该系统的正常运行,并且对故障的处理起到一定的作用.

(二)PLC的结构组成

（1）进行逻辑和数学运算,控制整个系统,使之协调工作的处理器.

（2）用于存放系统的监控程序、用户程序、逻辑变量和一些其他信息的存储器.

（3）接口电路.它是PLC和现场设备以及设备的联系通道,如输入2输出接口、键盘显示接口、通信接口和扩展接口等.

（4）输入/输出电路.输入电路用来对输入信号进行隔离和电平转换；输出电路用来对PLC的输出结果进行放大和电平转换,驱动现场设备.

（5）电源.包括系统电源、备用电源和掉电保护电源等.

二、PLC的工作原理

(一)输入采样阶段

在此阶段PLC以扫描的方式顺序读人各个接口的状态和数据,并将它们存入I/O映像区中的相应单元内.并在用户程序运行阶段和输出刷新阶段保持不变,只有到了下一个周期的采样阶段才会根据实际的变化对v0映像区作相应的改变.因此若输入的是一个脉冲信号,则必须保证脉冲信号的宽度大于一个扫描周期,才能保证脉冲的有效输入.

(二)用户程序执行阶段

PLC总是按照由上而下的顺序依次扫描用户程序,在每一条梯形图中,又总是按照先左后右、先上后下的顺序对各触点构成的控制线路进行逻辑运算.然后根据运算结果,对输出点的逻辑线圈在系统RAM中的存储状态或I/O映像区状态进行刷新,而且在本扫描周期内只对排在梯形图下面的线圈或数据起作用,排在上面的线圈或数据只能在下一个扫描周期才会进行刷新,这就是扫描技术的最大特点.

(三)输出刷新阶段

在一个扫描周期结束后,CPU根据用户程序执行完后I/O映像区内的各个模块对应的状态和数据对所有的输出锁存电路进行刷新,然后驱动输出电路输出到相应的外设,此时才是PLC一个控制周期的结束.

三、PLC在化工生产中的控制应用

(一)PLC控制模块的设计

PLC在控制系统中的核心部分为控制器,分析控制器I/O部分的设计,体现控制系统的工作方式.I/O代表控制器的输入和输出,连接PLC和系统中的被控对象,输入部分采集系统信息,实行分析和处理,转化为PLC可识别的信号,输出和输入的工作状态恰好相反,将PLC内部的信号,转化为普通信息,传输到控制系统内,驱动设备,作用于化工生产.PLC控制模块的设计,着重考虑系统的传输距离、控制方式和干扰因素,还要考虑PLC接入点的选取,提高控制系统的效率.

（二）基于PLC的环境要求

PLC内部结构基本由电路和芯片组成,决定PLC的使用寿命,影响控制系统的稳定性.例如：化工生产现场空气湿度明显,影响电路的工作效率,干扰芯片应用能力,导致PLC的内部结构出现锈蚀或腐蚀,降低控制系统的能力.因此,对PLC的应用环境提出要求：（1）湿度基本控制在35%-80%,温度维持在零上状态,≤55℃；（2）保持环境的清洁度,避免扬尘、强酸碱性气体和导电物质的干扰,防止PLC接触不良,影响化工生产处理的精确度；（3）定期排查控制系统,清理现场,稳定状态,保持基于PLC处理控制系统良好的工作状态.

(三)PLC的防干扰方式

化工处理控制系统对PLC运行要求比较高,为防止PLC受过多因素的影响,为其构建防干扰环境.首先以PLC为中心,围绕控制系统,设计密闭的工作方式,例如：在密闭环境中,添加清洁气体,避免外界刺激或不良气体进入,影响控制系统的运行；其次PLC在控制系统中,较容易受振动影响,尽量保持生产系统的稳定状态,降低系统的振动频率、幅度,满足PLC的防振动要求,防止PLC元件受损；最后加强对控制系统的管理,根据PLC的运行标准和工作要求,合理管理控制系统.

(四)PLC的工作方式

处理控制系统对实际化工生产,提出严格的运行标准,特别是在因素控制方面,如：压力、流量、体积等,发挥极大作用,结合PLC,提高控制严格性,保障控制系统的稳定性.PLC可以有效约束系统的参数设置,根据现场的控制情况,提出控制方式,优化自动化的控制状态.

四、结束语

总而言之,PLC控制系统在我国的工业生产中发挥了非常重要的作用,其主要是由处理器、存储器、接口电路、输入输出电路、电源等構成,在工厂中主要由针对其设计、防干扰、工作方式等进行研究.

参考文献：

[1]王林.北工自动化系统中PLC控制系统的应用分析[J].煤炭技术,2012,31（12）：182-183.

[2]席盛代.基于PC+PLC工业控制系统的应用和发展趋势[J].工业控制计算机,2016（07）：1-2.

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