浅析工业自动化控制中常用的核心技术(刘敏)

浅析工业自动化控制中常用的核心技术

刘敏

(安徽省临涣焦化股份有限责任公司，安徽淮北 235141)

摘要：浅析工业自动化控制中的变频器技术、触摸屏技术及嵌入式微控技术，就其原理、结构、功能作用和发展应用前景作了简要介绍。

关键词：自动化控制；变频、触摸和嵌入式微控技术；简介

1 引言

随着科学技术的不断发展，工业自动化控制技术以已在工业生产过程扮演了检测、控制、优化、调度、管理和决策的主要作用，保障了增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等目标的实现。工业自动化控制技术实质上就是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。控制系统主要由变频器、触摸屏、嵌人式微控制器等构成。生产性企业，通过对设备和生产过程的控制，能显著提升竞争力，提高经济效益。在此，就工业自动化控制技术中常涉及的几项核心技术进行分析。

2 变频器技术

1）变频技术原理和功能。众所周知，变频器技术是当前工业生产过程中应用较多一项控制技术，也是一门综合性的技术，它是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。实际上，变频器可看作是一个频率可调节器的交流电源，通过改变变频器的输出频率，就可以实现电动机的速度控制。而在变频器内部，只需要改变逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，从而实现电动机的正反转切换。与此同时，变频器还具有直流制动特性，无需另外增加制动控制电路，就能实现制动功能。必要的制动时，通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上即可进行制动。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备，不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造，显然就非常适用各种工作环境和工艺要求高的地点。另外，变频器的节能效果也是非常明显。尤其是工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)，需要的平均流量较小、转速较低时，其节能效果更加可观。

2）变频器主要结构。变频器是把电压、频率恒定的电网电压变成电压和频率可调的变频电源，其基本结构包括整流、直流中间、逆变三部分电路。①整流电路：它由三相全波整流桥组成，主要作用是对电网工频电源进行整流，把交流电整流成直流电，并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。②直流中间电路：它对整流电路的输出进行滤波，保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。直流中间电路用大容量的电解电容滤波时，这为电压型变频器；直流中间电路用电感很大的电抗器滤波时，这为电流型变频器。另外，直流中间电路中有时还包括制动电阻及其他辅助电路。③逆变电路：该电路是变频器最主要的部分，也是解决核心问题地方。常见结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路，主要作用是在控制电路的控制下有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断，将整流电路输出的直流电转换为频率和电压可任意可调的交流电。逆变电路的输出也就是变频器的输出，用之实现对电动机的调速控制。

④控制电路:它是变频器核心部分。高性能的变频器现已采用微型计算机进行全数字控制，并采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。

3）变频器的发展。新型电力电子器件和高性能微处理器的应用及控制技术的不断发展，变频器的优越性正逐步体现，并扩展应用到所有工业生产领域。在今后的发展中，变频器技术着重向以下三个方面进展:一是大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术，为其小型化搭接了较好的平台，促进装置更加小型化。二是高性能和多功能化。利用微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能的不断强化，使变频装置的灵活性和适应性不断增强。三是随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，其产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换，从而保证变频器的长寿命和高可靠性，并可利用网络实现多台变频器联动、组合控制。

3 触摸屏技术

1）作用。人机界面通常称为触摸屏，是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输人信息的一种输人设备。它包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。触摸屏是工业应用首选的接口设备，连接的主要设备种类是PLC触摸屏。它具有很强的适应性，比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。

触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是任何其他输人设备所无法比拟的。其在恶劣的环境下工作，都不会造成损坏。因此在工业自动化控制中发挥了较好的作用。

2）结构。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口（如RS-232串行口）送到CPU，确定输人的信息。它包括触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置两部分。其中触控屏控制器（卡）的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并转换成触摸点坐标，再送给CPU，同时能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种（电阻式、电容感应式、红外线式和表面声波式）。

3）发展。随着数字电路和计算机技术的不断发展，HMI的功能将越来越丰富，价格越来越降低，屏寿命越来越长，它的发展空间将更加广阔。

4 嵌入式微控技术

1）功能和作用。嵌人式微控制器（Embedded MieroeontrollerUnit，EMCU)是将先进的计算机、半导体和电子技术与各行业的具体应用相结合的产物，是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌人式微控制器系统通常面向特定应用，设计和开发必须考虑特定环境和系统要求，是一个发散的、技术密集的系统。

2）结构。嵌人式微控制器系统由硬件系统和软件系统组成。为了提高系统的执行速度和可靠性，它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中，而不是存储在外加的磁盘载体中；它是以微控制器为核心，加上外部专用电路和系统软件，形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输人输出(I/O)接口等；它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等特殊功能部件。

3）应用领域。嵌人式微控制器在应用数量上远远超过了各种通用计算机，在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、军事装备消费类产品等方面均是嵌人式微控制器的应用领域。新世纪以来，嵌人式微控制器技术逐渐成熟，并全面应用，也是一项具有良好发展潜力的实用技术。

5 结束语

工业自动化控制技术被应用到工业企业以来，有效提高了工业生产产品的数量、质量及设备的效率，大大改善了劳动条件。工业自动化控制技术的飞速发展，还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力，并推动现代工业制造业的迅速发展，其发展前景更加广阔。

参考文献

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工业自动化控制系统管理规定

办法设备保全处湖云设〔2016〕1号 湖南云峰工业自动化控制系统管理规定1 目的 为规范和加强弋阳海螺工业自动化控制系统的日常管理，保障公司生产的顺利进行，使自动化控制系统管理科学化、制度化，建立相适应的管理体系；根据公司《计算机管理办法》、《报警值修改管理规定》，特制定本规定。 2 适用范围 本规定适用于公司工业自动化控制系统设备从调研、选型验收、安装、使用直至更新全过程的管理。本规定中控制系统主要是指公司内工业自动化控制计算机系统、可编程序逻辑控制器系统。 3 系统管理 3.1 设备保全处是工业自动化控制系统的职能管理部门，主要负责控制系统的软、硬件的维护与运行工作、技术资料管理及各种备件管理,并根据运行状况制订系统检修计划及方案； 3.2 各使用部门严格按操作规程及维护规程使用与维护；确保系统使用运行环境，监控运转状况，发现问题及时与设备保全处联系；并积极配合专业维修人员分析处理系统故障； 3.3 设备保全处应在操作站设立严格的口令管理制度，严格区分维护、操作使用权限。系统管理员应设两人，拥有除用户权限设臵外的所有权限，用户权限设臵口令由保全处分管领导掌握：

3.4 一般情况下系统管理员需了解、熟悉系统设臵及程序时不得在系统操作站和工程师站上进行，以防止不慎错误的修改、下载程序。 3.5 严禁擅自在计算机根目录下删除或存放私有文件，严禁擅自移动系统程序、应用程序的文件和文件夹； 3.6 用户禁止将本岗位口令泄漏给他人，不得擅自修改系统程序、应用程序、控制系统的硬设定及软设定； 3.7 操作或使用人员负责日常清灰、保持清洁；未经许可，不得擅自搬动机房内的设备或变更电源系统，不得将设备随意借出；不得擅自打开微机设备修理，设备运行过程中若发生硬件或系统软件故障,应及时报告,不得擅自处理; 3.8 严格禁止在操作站上使用非系统所带可移动存储媒体（软盘、U盘、光盘等），确保系统的软件安全，杜绝病毒的入侵； 3.9 操作人员严禁在操作站上使用非工艺过程管理软件，严禁在操作站上读写、删 除文件、自行复位、关闭操作站； 3.10 控制系统中生产线控制系统、工控微机及单机设备可编程序控制器由设备保全处负责巡检维护，并负责生产期间内系统正常运行，排除运行过程中发现的设备故障； 3.11 控制系统在线控制时，一般不允许修改软件及报警值等相关数据；特殊情况下，须遵照《报警值修改管理规定》，经由使用单位提出书面申请并办理相关会签手续后，自动化系统管理人员方可修改，修改时应保证各计算机控制系统的一致性； 3.12 对控制程序属于技改性质较大的修改，报专业部

探讨工业自动化控制系统的研究

探讨工业自动化控制系统的研究 摘要：工业自动化系统经过长年才创新的发展，主要在计算机技术应用方面取得很大的成功，在工业自动化过程中发挥主要作用，成为生产过程安全、稳定、智能化运作必不可少的工具。当前从工业生产自动化现状趋势、生产过程自动化系统和生产管理系统、软PLC和软DCS、生产过程控制和管理软件的融合等方面展开论述.工业生产与自动化控制融合环节提出工业自动化控制系统设计的独特见解。 关键词：工业自动化；智能化；系统设计 l引言 以微处理器为核心的自动化系统，从简单PLC(可编程序逻辑控制器)发展到今天的PLC系统，从仅代替模拟调节系统的DCS，发展到今天融合PLC和DCS及计算机功能为一体的所谓三电一体化的DCS系统。作为今后工业自动化的发展趋势，有以下几个方面： (1)工业过程自动化新一代主控系统及其综合自动化的开发和产业化，主要包括集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。重点支持若干具有工业过程综合自动化系统产业化能力和开发能力的企业，发展具有市场竞争力的产品，同时适当支持建设工业自动化的：工程化验证环境与开发能力。 (2)先进控制与优化软件开发与产业化，主要包括先进控制技术、过程优化技术、实时监控软件平台、信息集成软件平台、系统集成技术等、专项将重点支持上述具有特色和市场价值的系列软件的产业化。

(3)智能仪表、执行器与变送器、成套专用控制装置和成套专用优化系统的开发与产业化。 2控制管理系统 在ISO的六层功能模型中，把从检测、执行、驱动到一级的控制和管理共分成六层功能。构成这种多层功能结构的出发点，是按经营、生产管理、控制功能的划分，而不是按控制和管理计算机系统硬件结构来划分的。只不过过去由于当初计算机技术和网络技术的限制，以及计算机系统设计人员理解的不充分，长期以来，把计算机系统按六层功能模型相对应地分成六级计算机系统的多层次结构。 随着计算机技术和网络技术的发展，越来越暴露这种多层次计算机系统在数据采集、管理、数据和知识的共享、硬软件资源共享、数据通信、软件开发等等中的各种弊端，特别是在设备控制、过程控制、生产控制之间。以至很早就有人提出管控一体化，或者控制系统就是管理系统的观点。美国西屋过程控制的WDPFOvation系统就是基于这种观点开发的，可以预计今后更多的工业过程自动化系统将会朝着这个方面发展。 3PLC和DCS开发工具软件 由于计算机技术，特别是芯片技术的快速发展，按照摩尔定律微处理芯的速度性能每l8个月将提高一倍。因此，当lntelPentium处理器问世后不久，Pentium2．3以及主频为1．4GHz的pentium4处理器就相继提供给市场．当广大用户还未来得及使用Pentium4处理器时，lntel和HP两家公司就联合推出了64位的hanium微处理器，自动化系统设备

浅谈工业自动化控制技术研究

浅谈工业自动化控制技术研究 工业自动化控制技术可以提高工业生产产量与生产质量，并且确保生产安全，可以说是一种综合性能较高的技术。现代工业的自动化控制流程，需要通过机械、计算机技术等技术来组合实现。当前我国工业自动化控制技术的逐渐成熟，能够标志着工业技术的进步，有利于推进社会机电一体化进程。伴随着社会的不断发展，我国的工业自动化控制技术一贯受到国家政策的支持，逐渐缩小了与国际先进水平的巨大差距，并且与此同时暴露出的问题也越来越多。文章对我国工业自动化控制技术发展研究，并对未来发展战略提出思考。 标签：自动化控制技术；自动化程度；工业技术 1 工业自动化控制技术内涵 随着科学技术的不断进步，工业控制技术也越来越朝着先进趋势迈进，进而使各大工厂中的生产效率明显提高。工业自动化控制从通俗意义上来说，就是在工业生产过程中尽可能的减少消耗人力资源的次数，而充分利用机器等除动物以外的能源或者动力来进行生产，也可以说是一种能够让工业流程不消耗人力，自动生产的一种过程。 作为现代制造业最重要的一种技术，自动化在现代制造业，特别是需要大批生产的制造业中发挥着重要作用。随着第三次科技革命的到来，计算机、微电子、纳米等技术不断更新，自动化技术也在不断发展，各国开始认识到研究工业自动化控制技术的必要性，在这样的背景下使工业自动化控制技术得到了空前绝后的发展。当前工业自动化技术在社会各个领域应用十分广泛，我们经常可以在机械制造、建筑、计算机等行业领域中发现自动化技术的影子。在中国社会随着改革开放的脚步加快，自动化控制技术也渐渐传入大陆被人们所接受，为现代机械生产作出了很大贡献，提高了工业生产产量与生产质量，并且从一定程度上降低了能耗，保证日常的生产安全。 2 我国的自动化控制技术发展现状分析 中国工业自动化控制技术是借着改革开放的风气被带进来的，甚至可以追溯到上个世纪，也正是因为改革开放这一优势，工业控制技术才得到了巨大的发展空间。到目前为止，中国的工业自动化进程发展依旧迅速，“PLC，变频器，触摸屏”等产品都被广泛应用到了工业控制的各国领域，为中国的现代化工业生产做出了巨大贡献。 2.1 PLC PLC是一种电子系统，通俗来说，是一种可以编辑程序的逻辑控制器，通过运用数字计算的操作过程，可以控制设备的生产。这种技术依赖于计算机技术，而随着计算机技术不断发展与革新，会出现容量更大、速度更快的产品不断出现。

工业自动化控制技术简析

工业自动化控制技术简析 1，前言 工业电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整，但由于其专业面宽，适用性广，一直到现在仍然焕发着勃勃生机。工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。 2.工业电气自动化的发展现状 2.1lE C61 13l标准使得编程接口标准化。目前，世界上有200多家PLC厂商，近400种PL C产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC*****使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。*****l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。 2.2Windows正成为事实上的工控标准平台微软的技术如Windows NT、WindOWSCE和IntemetExplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。 3、工业自动化控制系统的特点 用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式

PLC在工业自动化控制应用的探讨

PLC在工业自动化控制应用的探讨 发表时间：2016-10-21T16:54:42.363Z 来源：《基层建设》2015年34期作者：李宏伟[导读] 摘要：自动化技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。在未来经济的不断发展过程中，PLC技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。可以这样说，先进的自动化技术正是推动各行各业节能减排的有效武器，未来全球发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。鉴于此，本文对工业自动化控制中PLC的应用进行了分析探讨。 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司辽宁省阜新市 123000 摘要：自动化技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。在未来经济的不断发展过程中，PLC 技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。可以这样说，先进的自动化技术正是推动各行各业节能减排的有效武器，未来全球发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。鉴于此，本文对工业自动化控制中PLC的应用进行了分析探讨。 关键词：PLC控制技术；工业自动化；应用 一、PLC的构造及运行原理 基本构成为：①电源。通常情况下交流电压波动在大百分之十到大百分之十五的范围内，可以在不采取其它措施的基础上将PLC直接连接到交流电网上去。②中央处理单元（CPU）。中央处理单元（CPU）作为可编程逻辑控制器的控制中枢，在PLC的控制操作中起着很关键的作用。③存储器。即用来存放存放系统软件的存储器。其中用户程序存储器是指用来存放应用软件存储器。④输入输出接口电路。 ⑤功能模块。如定位、计数等功能模块。⑥通信模块。 工作原理：当可编程逻辑控制器开始运行后，完成三个工作过程阶段就达到了一个扫描周期，三个阶段为输入采样、用户程序执行和输出刷新。在整个运行过程中，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 PLC的优势：①使用起来很方便，编程简单易操作。②功能强大，性价比高，节能实用。③用户使用方便，硬件配套齐全，适应性强。能快速地适应复杂的工艺条件的变化。④具有很强的可靠性和权威性，抗干扰能力强。⑤系统的设计、安装、调试工作量小，效率高。⑥维修难度低，工作量小，节时方便。PLC的功能：控制功能、编程功能、处理速度、运算功能、通讯功能、诊断功能。 二、PLC在工业自动化控制应用 随着科技水平的不断发展，我国的PLC控制技术的发展速度也将随之加快。在实现工业自动化的领域中，采用PLC控制技术是适应社会的必然需求，同时也是保障自动化水平的基本前提。面对现如今的发展形势，相关的研究人员还应不断加大其研究力度，不断完善PLC 控制技术水平，从而使得其更好地应用于工业自动化的领域中。 1、系统集中控制 在工业自动化控制中应用PLC，可以实现其自动化控制，也可以实现对工业生产系统本身的集中控制，尤其是系统故障检测、故障显示等，PLC系统集中控制功能主要是根据故障检测和逻辑检测的结果对系统进行实施的监控。在工业生产中，机床设备的运转和停止都需要一定的时间，在这个循环过程中需要一定的时间才能完成，通过PLC可以对启动定时器进行实时的控制，并且将定时器的信号输出作为设备的停止和启动信号，以此来实现对系统的集中控制。 2、开关量方面 PLC本身是作为一种继电器控制的相关替代品，其自身的自动开关量在控制的过程中提高了控制的可靠性能。全自动的PLC开关量控制在工业自动化控制应用中对控制性能的可靠性方面进行了改进，采用逻辑函数以及内部线圈代替了传统的继电器，极大的减少了控制回路故障点，降低了控制回路的设计难度，提高了控制的准确性，安全性和可靠性。 3、模拟量控制 PLC具有通讯模块、位置模块、主机模块、高速技术模块、和模拟量控制模块等系统处理器。其中模拟量控制模块的功能是让PLC根据控制器的特征，通过模块组装功能而进行灵活全面的系统控制。模拟量控制的优势是：①给工业自动化热处理过程的控制和维护带来了极大的便利。②保证工业热处理过程达到控制标准③能够实现工业生产过程的全程控制④大幅度的提高工业过程控制数据的精准度。 4、顺序控制。 现阶段，随着科学技术的快速发展，PLC技术也在不断发展与完善，顺序控制也在不断更新与发展，顺序控制是指：是PLC技术的状态信息，在执行的过程中，可以通过输入简单的指令，就能全面的进行顺序控制。现阶段，顺序控制能够更好的体现PLC具有的基本功能，在顺序控制发展的过程中，PLC技术已经逐渐占据优势地位，在工业化发展的过程中，具有无可替代的作用。 三、PLC应用中需要注意的问题 通常情况下，PLC在工业自动化控制中的应用都处在工业生产环境中，环境因素对于PLC的应用有着较大的影响，为了保证PLC应用的有效性，需要对以下几个问题进行综合考虑。 1、温度因素 PLC控制器的安装过程中，要考虑到设备的散热问题，如果其运行的环境温度较高，则必须要在周边配置相应的制冷装置或者通风装置，保证PLC在合理的温度环境下运行，才能达到理想的控制效果。 2、湿度因素 通常电器元件的运行与空气的湿度都有着密切的关系，所以对于PLC运行环境的湿度条件也要科学地控制，将空气湿度控制在合理的范围内，避免空气中水含量过高而引起事故。 3、震动因素 PLC的运行过程中对于系统的防震系数有着较高的要求，所以在安装时需要远离高强震动的装置，在运行过程中也需要通过适当的保护措施减轻震动对PLC造成的影响。 4、空气因素

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浅谈工业自动化控制技术 摘要：随着如今社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，各行各业都实行 了工业化自动化的建设，如今人们的生活水平日益增长，所需的各种必用品得供 应量也逐渐增加，这就使得一些企业需要发展创新自己的产品，提高商品产出的 效率。工业自动化控制技术就是一个新兴的可以提高效率的技术，因此，它作为 一个重要的工业发展必备的技术。其重要地位在工业发展中占了很大的比重。而 且工业自动化控制技术作为一个智能机器操作，其效率是人工的好几倍。更为重 要的是工业自动化控制技术不仅能够提高工作效率，还能够保证生产出来的产品 的效率，并且有效的处理一些出现在生产效率和生产质量之间存在的不可避免的 矛盾。以下就是我对工业自动化控制技术的认识和对其以后在发展中的提议。 关键词：工业自动化;控制技术 前言： 虽说目前国家的经济水平日益提高，生产水平也在不断的发展，但是对于一 些国家来说，我国在一些领域上仍处于落后的地步。因此，我国需要不断的创新 学习其他新的技术和应用。目前在工业发展方面，已经有了新兴事物的出现，那 就是工业自动化控制技术的出现，工业自动化控制技术作为一个智能完全自动化 的技术，已经渐渐出现在了工业发展中，并且由于本身的优势和操作已经成为了 工业发展中十分重要的地位了。因为这一好用效率又高的技术的出现，使得工业 发展越来越快，不过这技术虽好，但不好好利用也会造成麻烦。所以，对于如今 这个新兴的技术来说，后面还有很大的考验在等着它，研究并改善工业自动化控 制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工业自动化控制技术，才能 使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，因此，工 业自动化控制技术日后的发展成为了很重要的一件事。 1.工业自动化控制技术概述 工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算 机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表 和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自 动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置， 以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。 2.工业自动化控制的发展现状 目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也 逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自 动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。 2.1 PLC的发展与应用 PLC是可编程序控制器的英文缩写，是由美国通用汽车公司在1968年首先提 出的可编程控制器的相关设想，并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界 各国都开始积极研发PLC，极大的促进了PLC的快速发展。直到今天，PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备，在工业自动化发展中起到很大的推 动作用。在我国，现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的 性能，但很多技术都还要依赖国外进口，因此如何提高我国自主的工业自动化控

自动生产线控制技术

《自动生产线控制技术》课程标准 课程名称：自动生产线控制技术 适用专业：机电一体化技术、电气自动化技术 教学模式：理实一体 总学时：32 实践学时：4 第一部分前言 一、课程性质 本课程是机电一体化专业的专业选修课程，是一门综合性课程。根据机电一体化技术专业培养目标和岗位需求。本课程针对的职业岗位是自动化设备与生产线的维修电工、车间电气技术员、安装调试维修工、PLC程序设计员、技术改造员及系统维护技术员等岗位，具有设备技术改造、运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档等专业技能，能在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、生产组织与管理工作及技术服务等工作。以及培养学生观察和分析问题、团队协助、沟通表达等能力和综合素质。 本课程是学生在到企业进行生产实践前对所学专业知识的一次综合应用，是学生在校的一次大练兵，也是进一步进行毕业设计和技师考证学习课程的基础。课程适用于高等职业教育三年制机电一体化及相近专业学生。 二、课程设计理念 1.坚持以高职教育培养目标为依据，按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的情景化专业课程体系”的总体设计要求，遵循“结合理论联系实际，以应知、应会”的原则，以培养锻炼职业技能为重点。 2.注重培养学生的专业逻辑思维能力和专业实践能力。 3.把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力。 4.培养学生分析问题、解决问题的能力。 三、课程设计思路

我们围绕机电一体化技术相关工作需要，深入企业，与企业联合，确定了本课程的课程目标，根据项目组织教学内容，每个项目包含具体的生产实践技能，针对技能要求选择理论知识，不求理论的完整性，只求理论的实用性，以能懂够用为准则，强化理论的服务性。 依据工作任务完成的需要、高等职业院校学生的学习特点和职业能力形成的规律，按照“学历证书与职业资格证书嵌入式”的设计要求确定课程的知识、技能等内容。 依据各项目的内容总量以及在本课程中的地位分配各项目的课时数。 学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用语来表述。“了解”用于表述事实性知识的学习程度；“理解”用于表述原理性知识的学习程度；“能”或“会”用于表述技能的学习程度。 第二部分课程目标 一、课程目标 通过项目教学活动，本课程是机电一体化专业的专业课程，涉及机械、气动、传感器、电机与拖动、电子电路、电气控制、PLC及网络控制等诸多知识和技能，是对以上领域的一体化、系统化处理过程，对于培养学生的机电一体化与自动化技术综合应用水平，提高学生的工程实践能力具有重要的意义。应通过把课堂教学、实践教学、机电一体化综合实训和毕业设计、自动化生产线技能竞赛有机地结合一体，提高学生的工程实践能力应用能力。 二、职业能力目标 （一）、知识目标 ◆熟悉自动化生产线控制系统的结构和基本功能； ◆掌握自动化设备及生产线常用机械结构和装置的工作原理； ◆熟悉气动元件的结构和应用，基本气动回路的工作过程； ◆掌握传感器等电气原件的结构、特性、应用和选择规则；电气元件装配工 艺，调整、检测元件安装精度方法； ◆掌握步进电机定位控制和变频器参数设置方法； ◆掌握自动化生产线控制系统PLC通讯方法和通讯协议。 ◆掌握典型自动化设备及生产线常用电路、电气、传感、控制等元器件的工 作原理与选用方法； ◆能够读懂典型自动化设备及生产线的机械、电气、气路系统原理图；

电气工程及其自动化专业必读书目

完成必读书目隐性学分的要求:从以下49本必读书目中,可任选四门,每门读书笔记不得少于3000字. 1、智能控制刘金琨电子工业出版社 2、自动控制原理及应用高等教育出版社 3、现代控制工程绪方胜彦（日）电子工业出版社 4、智能控制蔡自兴电子工业出版社 5、电机控制贺益勇浙江大学出版社 6、电路分析基础（上、下）第四版李瀚林高等教育出版社 7、模拟电子技术基础（第四版）童诗白高等教育出版社 8、数字电子技术基础（第五版）闫石高等教育出版社 9、微机原理及应用徐晨高等教育出版社 10、现代检测技术周杏鹏高等教育出版社 11、单片机原理及应用张毅刚高等教育出版社 12、电气工程概念范瑜高等教育出版社 13、运动控制系统李宁等高等教育出版社 14、电力系统分析孟祥萍高等教育出版社 15、信号与系统郑君里高等教育出版社 16、信号与系统第三版管侄中高等教育出版社 17、信号与线性系统曾黄麟重庆大学出版社 18、信号与线性系统分析第二版吴大正高等教育出版社 19、计算机网络第四版特南鲍姆（美）清华大学出版社 20、计算机网络高传善人民邮电出版社 21、计算机组成原理将本珊清华大学出版社 22、计算机组成原理与汇编语言程序设计第二版徐洁电子工业出版社 23、电气控制与可编程控制器技术史国生化学工业出版社 24、小型可编程控制器使用技术王兆义机械工业出版社 25、单片机与可变成控制器应用技术陈富安电子工业出版社 26、数字信号处理斯瑞尼娃山著王凤文译北京邮电大学出版社 27、数字信号处理基础及MATLAB实现周辉、董正宏中国林业出版社 28、电力系统分析陈怡中国电力出版社 29、电力系统分析与设计（英文版第三版） J.邓肯.格洛弗 提高性、拓展性阅读书籍 30、自适应控制理论与应用吴振顺哈尔滨工业大学出版社 31、神经网络控制徐丽娜哈尔滨工业大学出版社 32、神经网络设计戴葵机械工业出版社 33、模糊系统与模糊控制王立新清华大学出版社 34、遗传算法原理与应用周明国防工业出版社 35、模糊控制技术廉小亲中国电力出版社 36、智能优化算法及其应用王凌清华大学出版社 37、遗传算法及其应用陈国良人民邮电出版社 38、线性系统理论第二版郑大钟清华大学出版社 39、模式识别第二版边肇祺清华大学出版社

浅谈工业自动化控制技术

浅谈工业自动化控制技术 发表时间：2018-08-09T09:45:06.970Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：高波 [导读] 摘要：随着如今社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，各行各业都实行了工业化自动化的建设，如今人们的生活水平日益增长，所需的各种必用品得供应量也逐渐增加，这就使得一些企业需要发展创新自己的产品，提高商品产出的效率。 （哈尔滨天达控制股份有限公司黑龙江哈尔滨 150000） 摘要：随着如今社会经济的不断发展，科技水平的不断提高，各行各业都实行了工业化自动化的建设，如今人们的生活水平日益增长，所需的各种必用品得供应量也逐渐增加，这就使得一些企业需要发展创新自己的产品，提高商品产出的效率。工业自动化控制技术就是一个新兴的可以提高效率的技术，因此，它作为一个重要的工业发展必备的技术。其重要地位在工业发展中占了很大的比重。而且工业自动化控制技术作为一个智能机器操作，其效率是人工的好几倍。更为重要的是工业自动化控制技术不仅能够提高工作效率，还能够保证生产出来的产品的效率，并且有效的处理一些出现在生产效率和生产质量之间存在的不可避免的矛盾。以下就是我对工业自动化控制技术的认识和对其以后在发展中的提议。 关键词：工业自动化;控制技术 前言： 虽说目前国家的经济水平日益提高，生产水平也在不断的发展，但是对于一些国家来说，我国在一些领域上仍处于落后的地步。因此，我国需要不断的创新学习其他新的技术和应用。目前在工业发展方面，已经有了新兴事物的出现，那就是工业自动化控制技术的出现，工业自动化控制技术作为一个智能完全自动化的技术，已经渐渐出现在了工业发展中，并且由于本身的优势和操作已经成为了工业发展中十分重要的地位了。因为这一好用效率又高的技术的出现，使得工业发展越来越快，不过这技术虽好，但不好好利用也会造成麻烦。所以，对于如今这个新兴的技术来说，后面还有很大的考验在等着它，研究并改善工业自动化控制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工业自动化控制技术，才能使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，因此，工业自动化控制技术日后的发展成为了很重要的一件事。 1.工业自动化控制技术概述 工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置，以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。 2.工业自动化控制的发展现状 目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。 2.1 PLC的发展与应用 PLC是可编程序控制器的英文缩写，是由美国通用汽车公司在1968年首先提出的可编程控制器的相关设想，并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界各国都开始积极研发PLC，极大的促进了PLC的快速发展。直到今天，PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备，在工业自动化发展中起到很大的推动作用。在我国，现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的性能，但很多技术都还要依赖国外进口，因此如何提高我国自主的工业自动化控制技术水平仍然是需要我们不断努力研究的课题。 事实上，PLC一直都是引领工业自动化发展的先驱，也是工业自动化的发展重点。这是因为PLC在工业生产中的用途极为广泛，不但能够实现单机自控的自动化控制系统，而且还能在流水线上的生产设备上进行使用。不但能够执行逻辑运算，还能够通过程序设置来实现定时、计数以及控制生产顺序。并且由于其是采用插入式模块结构进行控制，因而能够直接将数据信息传回计算机中，方便了管理与维护。另外，PLC的编程较为简单，能够在现场及时进行修改或调试，因为维护极为方便，可靠性较高，体积小，通用性很强，方便扩展和安装。 2.2 工控PC 工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。而目前工况PC之所以没有完全替代PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC 与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。 工业自动化控制PC的主要优点在于它便于安装和使用，具有高级的诊断功能，使用人员可以更加灵活的进行选择而且在使用的花费上也比较合理，在工业发展中极大地降低了生产成木，基于PC的控制器可以像PLC一样，并且操作和维护人员接受，所以目前的制造商大部分都在生产中采用PC控制方案。近些年，工业PC在我国取得了很大的发展，技术与研发上也己经和发达国家水平相近。 3.工业自动化技术系统的发展趋势 工业自动化控制技术作为一个拥有极强的控制能力和自动化的技术，在未来的发展中一定可以为企业和国家带来足够的利益，而且由于它的内在系统十分强大，也可以在以后的发展中起到重要的作用。工业自动化控制技术的内部系统主要分lDE和lAS。lDE是为每个程序提供了历史记录审核跟踪技术，可以很好的为每一份工作在工作过程中的一切记录下来，方便后期的查看和研究，可以通过观察工作过程来找出不合理以及需要改正的地方，使得工业自动化控制技术在工程发展中更上一层楼；lAS对于企业来说是有着极大的好处，可以降低工程投资成本，降低了人工劳动费的支出，而且还能高效精准的完成工作，是每一个企业都需要的技术。而且对于未来的生活发展来说还是一个未知，只有将工业自动化控制技术加大改善力度，不断创新，不断增强设备的属性，相信工业自动化控制技术在未来一定会发展的更

工业自动化控制技术发展的新趋势探讨

工业自动化控制技术发展的新趋势探讨 工业自动化的概念可以简单归结为将工业生产中的各种人力、物力用先进的技术、设备、仪器代替，并用计算机技术实现智能化控制，从而有效减少人力、物力、财力的消耗，使生产效率和生产质量都得到提高的综合性工业控制过程。这是人类历史上重大的突破，是一项重要的技术，打破了以往工业生产中效率与质量之间的怪圈，从而实现生产的灵活性和定制性。工业自动化控制技术在经济繁荣的今天已取得了举世瞩目的成就，工业生产领域的绝大多数企业在进行产品生产的过程中都依赖于工业自动化控制技术。在科学技术日新月异的21世纪，该技术也呈现出不断发展成熟的新趋势。本文对工业自动化控制技术的发展现状和发展新趋势做出了简要探讨。 1 工业自动化控制技术的发展现状 1.1 PLC系统 在工业自动化控制领域，占据主导地位很长时间的是PLC。PLC 的应用目的很简单，就是为很多不同的工业自动化控制设备提供安全、可靠的控制方案，对于工业自动化领域的发展起着独一无二的推动作用。但是PLC也同样面临着其他工业自动化控制技术的冲击。目前，国外的厂家似乎更加青睐PLC产品的生产，世界上的PLC产品型号大约有300种。而且我国所使用的PLC主要依赖于国外引入，因为我国的PLC并没有发展到足够的规模，也缺少在PLC生产方面具有强大能力和品牌质量的企业。但是不容忽视的是，我国对PLC的生产也取得了不小的进步。另外，PLC虽然没有达到产业化，但是凭借其在工业自动化控制中的活跃应用，行业领域也没有被局限住，反而应用范围也很广。 1.2 DCS系统 DCS（Distributed Control System）是指集散控制系统。它是在20世纪的70年代被研发出来而且随即得到成功运用的系统。随后的10

电气自动化控制技术及其应用

电气自动化控制技术及其应用 1.电气自动化控制技术简介 电气自动化控制技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科，随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展，使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。它主要体现在传感器技术、自动控制技术、电机控制技术以及通信网络等控制技术上，并且通过发展研究，已经成为了现代工业自动化的一个重要的技术手段。过去的电气控制主要是以低电压器件为主，不断形成新的继电为主的新型电气控制系统。近些年来，随着电子行业的不断发展，我国电气控制系统从根本上发生了很大的变化，从最先的继电器的控制系统发展到微处理的自动化控制系统，同时我们也开始利用网络技术把它们结合起来，在一个控制网络系统上体现出来，最终形成一个开放性的网络化的控制系统。 2.电气自动化控制技术的具体应用 2.1在当代建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展，建筑系统势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑，特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。 楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器，然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕；曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用；楼宇自动化是一个非常复杂的系统，包括很多的方面，比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应

浅谈工业自动化控制系统中的智能控制

浅谈工业自动化控制系统中的智能控制 ——郝庆超 在自动化（automation）不断完善和发展的今天，自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准，而自动化的一个重要分支——工业自动化，更是生产型企业提高生产效率，稳定产品质量的重要手段。我国的自动化发展历程也经历了以“观测”为主的第一阶段，以“观测”并“人为反应”的第二阶段，已经逐渐进入到“自动测量自动反应”的第三阶段。这些进步，同时需要控制理论和实践的完善，智能控制（intelligent controls）作为现代控制理论基础上发展起来的新型控制理论，已经广泛应用于各个自动化领域，全自动洗衣机就是典型的智能控制自动化的例子。 一个控制系统包括控制器（controller）、传感器（sensor）、变送器（transmitter）、执行机构（final controlling element）、输入输出接口（I/0 interface）五部分组成。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器，这样完成了一次正常的运算控制操作。 按照自动控制有无针对对象来划分，自动控制可分为“开环控制”和“闭环控制”。区分“开环控制”和“闭环控制”最直接的办法是看是否有最终对象的反馈，当然这个反馈不是人为直观观察的。例如向一个容器里加水，有水位测量设备，水位到达设定的高度，水龙头自动关断，这就是“闭环控制”；如需人为的看水是否到了设定的高度，而去人为的关水龙头，这就是“开环控制”。当然，智能控制，目标是不需要人为干预，所以，我们可以简单的认为“开环控制”是人为干预控制，不能完全体现智能控制的特点，所以在这里不去深究它。“闭环控制”按照执行机构的不同，可分为“状态闭环控制”和“调节闭环控制”。区分“状态闭环控制”和“调节闭环控制”的办法是看对执行机构的作用方式，如上例中，如果水龙头是开关两位的，在水位到达设定的高度，自动关断水龙头，则此为“状态闭环控制”；如果水龙头是可调节的，根据水位高度的不同，调节水龙头开度的大小，通过加水量的不同，让水位保持平衡，此为“调节闭环控制”。 目前工业自动化控制中，“状态闭环控制”多用于保护类控制，例如汽机的ETS，锅炉的MFT，化工的ESD，水泵保护等等。其优点是反应比较快，控制器本身不需要复杂的计算，通过逻辑运算基本可以实现；其缺点是一旦收到的反馈信号为假信号，则按照假信号进行动作，工程上多称之为“误动”。由于动作迅速（一般是以“毫秒”为单位进行计算），所以一旦误动产生，无法在执行之前或之中做出人为反应处理，只能事后补救，而一些重要的保护一旦产生误动，其影响和损失都是比较大的。针对这个问题，根据现场“状态闭环控制”的重要性和损失性，需要将反馈信号进行品质判断处理，判断出信号的真实性，如果是假信号，则保持原信号不变，不触发执行机构工作，避免误动。而且几乎所有的“状态闭环控制”都有是否允许执行的开关，即联锁按钮。联锁按钮可根据实际情况，屏蔽控制内容，这样就可以部分的对其进行提前控制，把误动的可能性减到最低。 “调节闭环控制”相对“状态闭环控制”要复杂一些，需要控制器进行复杂的运算，计算出输出的结果给执行机构，执行机构进而调节被调节对象。从时间上来讲，“调节闭环控制”是不间断的时时进行计算和输出，其周期决定于控制器的运算周期。“调节闭环控制”需要人为或通过系统计算给定一个被控制对象的理想的状态数值（给定值set value，简写为S），控制器会比较实际的被控制对象的数值（测量值practical value，简写P）与给定值之间的偏差，并计算出输出到执行机构的值（输出值output value，简写O）给执行机构，执行机构变化，使测量值改变，控制器再次比较测量值与给定值的偏差（以下简称偏差），进行下一循环的计算并输出。“调节闭环控制”一般常用的控制方式是“比例积分微分控制”即“PID控制”或“PID调节”。PID控制器就是根据偏差，利用比例（proportional）、积分（integration）、微分（differentiation）计算出控制量进行控制的。PID控制器问世至今已有近几十年的历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。很多盘装仪表控制器就具备很好的带有记忆功能的PID控制功能。“调节闭环控制”对控制系统中各个

备考复习资料《机械电气控制与自动化》与参考答案

机械电气控制及自动化 一、单项选择题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分） 1. 对转速负反馈调速系统，其反馈电压（） A. 正比于电机功率 B. 正比于电机转矩 C. 正比于电机的电枢电压 D. 正比于电机转速 2. PLC不宜用于以下（）场合。 A. 运动控制 B. 系统集成 C. 数据处理 D. 通 讯 3. 已知某电机的理想空载转速为3000r/min，在额定负载下的转速为 2700r/min，该电机调速的静差度值S为（） A. 12 B. 0.1 C. 0.2 D. 1 4. RST的作用是（） A. 用于计数器、移位寄存器的复位 B. 实现电路块的串联连接 C. 移位寄存器移位输入指令 D. 使该步序作空操作 5. 在未来的工业生产中，机器人、CAD/CAM将成为实现工业自动化的三大支柱。（） A. CIMS B. 自动控制 C. 继电接触器控制 D. PLC 6. 以下关于调压调速，说法错误的是( ) A. 机械特性的斜率不变 B. 可实现无极调速 C. 平滑性好 D. 调速范围较窄 7. 以下反馈方式中，属于软反馈的是（） A. 电流截止负反馈 B. 转速负反馈 C. 电压微分负反馈 D. 电压负反馈 8. 低压电器是指工作电压在交流( )以下或直流1200V以下的各种电器。 A. 1500V B. 800V C. 1000V D. 2000V 9. 变频调速是以一个频率及( )可变的电源，向异步（或）同步电机供电，从而调节电动机转速的方法。 A. 频率 B. 电流 C. 相序 D. 电位 10. 以下关于机械电气控制特点说法错误的是( ) A. 控制功能多、灵活性强 B. 设备制造周期短 C. 维护困难、成本高 D. 占用空间少、操作方便 二、多项选择题（本大题共30分，共 6 小题，每小题 5 分） 1. 下图中，有关说法正确的是（） A. 该移位寄存器的代号为M302 B. 该移位寄存器的代号为M300 C. 输入由接在输入端的X400的状态决定 D. 输入由接在输入端的X402的状态决定 2. 关于输出继电器说法正确的是（）。 A. 有16个点输出 B. 有12个点输出 C. 是用来专门将输出信号传送给外界负载 D. 每一输出继电器有多对常开触头

自动剪切生产线的PLC控制系统设计_王世红

第24卷第3期 青岛大学学报(工程技术版) V ol.24N o.3 2009年9月 JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T)Sep.2009 文章编号:1006-9798(2009)03-0013-04自动剪切生产线的PLC 控制系统设计 王世红a ,崔海荣b ,徐世许a ,张传林a (青岛大学a.自动化工程学院; b.软件技术学院,山东青岛266071) 摘要:为使自动剪切生产线设备协调运行,设计其控制系统。系统以可编程控制器 (PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电机等部件。送料长度在触摸屏 上设置,PLC 根据设定值计算出脉冲数后向伺服驱动器发送,控制伺服电机送料,从而实 现精确的伺服定位,其定位精度可达1m ?0.01mm 。 关键词:PLC;伺服驱动器/伺服电机;变频器;触摸屏 中图分类号:TP391.8文献标识码:A 收稿日期:2009-06-08 作者简介:王世红(1985-),男,山西省昔阳县人,硕士研究生,主要研究方向为计算机控制。 在工业生产过程中,自动剪切生产线应用十分广泛。它能将金属卷料加工成一定尺寸的板料,可实现自动开卷、定长送料和自动剪切,其生产效率高、适应性强,适合较大规模生产。但是传统的生产设备与系统多以机械为主,是电气液压或气动控制的机械设备[1],存在送料不够精确、生产效率低下等诸多不足,已不能满足所有的生产需要。随着工业水平的不断发展,生产设备已逐步地由手动操作改为能够进行大规模生产的自动控制。本文设计的PLC 控制系统,使用了伺服驱动装置,充分发挥其控制精度高、响应速度快和运行平稳等优点,有效地提高剪切的精度和效率,提升生产过程的自动化程度,具有十分广阔的应用前景。1 自动剪切生产线组成 自动剪切生产线由开卷机、送料机和剪切机3部分组成,如图1所示。 图1 自动剪切生产线 1) 开卷机包括开卷轴、保持器和弧形托起器。 开卷轴由变频器驱动的电动机带动,负责将卷料展 开。为了避免送料机工作时对已展开的卷料产生较 大的张力以及对机械设备造成损伤,开卷机先预放 一定长度的料,起到缓冲的作用。保持器在开卷机 转动时压住卷料,避免卷料松动。弧形托起器托起 已展开的卷料,避免其触地。 2) 送料机通过伺服驱动器/伺服电机装置带 动内部许多组压辊旋转,精确地给剪切机送料。另 外,这些压辊还能对卷料进行压平,使送到剪切机的 料更加平整。 3) 剪切机完成对送料的剪切,是整个生产线的最后一道工序。2 PLC 控制系统设计 2.1 系统的控制要求 1) 运行方式。开卷机、送料机和剪切机都具有手动/自动两种工作方式。采用自动工作方式时,系统将按预先设定的工艺流程不间断地循环工作;手动工作方式是在设备单动、调试和检修阶段使用[2]。