plc编程应用技巧与软件

　　导读:plc(可编程序控制器)是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。

　　是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。在冶金、交通、化工、电力等领域获得了广泛的应用，被成为现代工业技术的三大支柱之一。

　　高可靠性是电气控制设备的关键性能。plc由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。故障也就大大降低。尽管plc在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使plc有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。

　　1 plc控制系统干扰的主要来源及途径

　　1.1

　　电源

　　的干扰。

　　plc系统控制的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰，空间的辐射电磁场(emi)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达等产生的，通常称为辐射干扰，若plc系统置于所射频场内，就会收到辐射干扰，而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证plc的正常运行。

　　1.2信号线引入的干扰。

　　与plc控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，由此引起系统故障的情况也很多。

　　1.3接地系统的干扰。

　　接地是提高电子设备电磁兼容性(emc)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使plc系统将无法正常工作。

　　1.4变频器干扰。

　　一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。

　　2 抗干扰的措施

　　2.1 电源干扰的抑制。

　　一般通过设置屏蔽电缆和plc局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等，对电源变压器、中央处理器、编程器等主要部件，采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理，以防止外界干扰信号的影响。电源调整与保护：电源波动造成电压畸变或毛刺，将对plc及i/o模块产生不良影响。对微处理器核心部件所需要的＋5v电源采用多级滤波处理，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线，时电源线对地呈低阻抗，以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同，对干扰抑制效果不一样，一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应可靠接地，以抑制共摸干扰。此外可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接lc滤波电路等。

　　2.2 信号线引入的防干扰措施。

　　动力线、控制线以及plc的电源线和i/o线应分别配线，隔离变压器与plc和i/o之间应采用双绞线连接。将plc的i/o线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。此外利用信号隔离器解决干扰问题也是很理想的办法，其原理是首先将plc接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种隔离器，就可有效解决干扰问题。

　　社区更多>> 电子工程 2011-03-25 15:28:35文章来源：ofweek电子工程网我来说两句(0) 关键字plc抗干扰变频器

　　2.3 正确选择接地点，完善接地系统。

　　良好的接地是保证plc可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是plc控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。在plc控制系统中，具有多种形式的“接地”，主要有：

　　(1)信号地。输入端信号元件的地；

　　(2)交流地。交流供电电源的n线；

　　(3)屏蔽地。为防止静电和磁场感应而设置的外壳或金属丝网，通过专门的铜导线将其接入地下；

　　(4)保护地。将机器设备的外壳或设备内独立器件的外壳接地，用于保护人身安全和防止设备漏电。

　　为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，应对plc系统进行良好的接地。一般情况下，接地方式与信号频率有关，当频率低于1mhz时，可用一点接地；高于10mhz时，采用多点接地；在1～10mh之间时，通常情况下，plc控制系统采用一点接地，将所有地线端子和最近接地点相连接，以获得最好的抗干扰能力。接地线截面积不能小于2mm2，接地电阻不能大于100ω，接地线使用专用地线。

　　2.4变频器干扰的抑制。

　　(1)加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。

　　(2)使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。

　　(3)使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常。

　　3 结论

　　plc控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，才能够使plc控制系统正常工作。随着plc应用领域的不断拓宽，如何高效可靠的使用plc也成为其发展的重要因素。在不久的将来，plc会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，plc作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用。

　　随着科学技术的发展，plc在工业控制中的应用越来越广泛。plc控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型plc，有的是集中安装在控制室控制工程网版权所有，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高plc控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。

　　电磁干扰源及对系统的干扰是什么？

　　影响plc控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源控制工程网版权所有，即干扰源。

　　干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同控制工程网版权所有，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130v以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统i/o模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

　　plc控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？

　　（1）来自空间的辐射干扰

　　空间的辐射电磁场（emi）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若plc系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对plc内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对plc通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和plc局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

　　（2）来自系统外引线的干扰

　　主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

　　（3）来自电源的干扰

　　实践证明，因电源引入的干扰造成plc控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的plc电源，问题才得到解决。

　　plc系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。plc电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，绝对隔离是不可能的。

　　（4）来自信号线引入的干扰

　　与plc控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起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。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰control engineering china版权所有，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。plc控制系统因信号引入干扰造成i/o模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。

　　（5）来自接地系统混乱时的干扰

　　接地是提高电子设备电磁兼容性（emc）的有效手段之一。正确的接地控制工程网版权所有，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使plc系统将无法正常工作。 plc控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地

　　系统混乱对plc系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端a、b都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态加雷击时，地线电流将更大。

　　此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环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。plc工作的逻辑电压干扰容限较低控制工程网版权所有，逻辑地电位的分布干扰容易影响plc的逻辑运算和数据存储，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。

　　（6）来自plc系统内部的干扰

　　主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路

　　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。这都属于plc制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不必过多考虑control engineering china版权所有，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。

　　怎样才能更好、更简单解决plc系统干扰？

　　1）选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源，动力线和信号线走线要更加合理等等，也能解决干扰，但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。

　　2）利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种产品，就可有效解决干扰问题。

　　为什么解决plc系统干扰都选信号隔离器呢？

　　1）使用简单方便、可靠，成本低廉。

　　2）可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量，即使复杂的系统在普通的设计人员手里，也会变的非常可靠。

　　信号隔离器工作原理是什么？

　　首先将plc接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过

　　光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号control engineering china版权所有，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。

　　信号隔离器功能是什么？

　　一：保护下级的控制回路。

　　二：消弱环境噪声对测试电路的影响。

　　三：抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀plc/dcs输入输出及通讯接口的忠实防护。标准系列导轨结构，易于安装，可有效的隔离：输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。

　　现在市场有那么多品牌的隔离器，价格参差不齐控制工程网版权所有，该怎么选择呢？

　　隔离器位于二个系统通道之间control engineering china版权所有，所以选择隔离器首

　　先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能，例如：噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关控制工程网版权所有，这些需要使用者慎选。总之control engineering china版权所有，适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。

【关键词】plc、dcs、fcs、scada

plc

即programmable logic controller，可编程控制器，简称plc。是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

dcs

即distributed control system，集散控制系统，简称dcs。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，dcs的骨架—系统网络，它是dcs的基础和核心，是一种完全对现场i/o处理并实现直接数字控制（dos）功能的网络节点。一般一套dcs中要设置现场i/o控制站，用以分担整个系统的i/o和控制功能。dcs的工程师站主要功能是提供对dcs进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在dcs在线运行时实时地监视dcs网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使dcs随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的dcs都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为dcs。

fcs

即fieldbus control system，现场总线控制系统，简称fcs。是由dcs与plc发展而来，fcs的关键要点有三点：1、fcs系统的核心是总线协议，即总线标准，2、fcs系统的基础是数字智能现场装置，3、fcs系统的本质是信息处理现场化。通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便。

scada

即supervisory control and data acquisition)，数据采集与监视控制系统，简称scada。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。广泛应用于电力系统、铁路系统、轨道交通、供水系统、石油化工等领域。

    3/1/2011，“plc芯片是光通信、光传感等技术中的核心器件，到目前为止这个器件全部依靠进口，国内还没有生产。在国家的支持下，中国科学院半导体研究所经过10多年的努力，终于获得了该项目的成功。项目推广以后，对我们国家的光通信、光传感、三网融合、物联网等都有很大的促进作用。”2月28日，中国科学院半导体研究所光电子研究发展中心研究员胡雄伟在接受记者采访时兴奋地说。

    “我们很高兴能够在鹤壁国家经济技术开发区把这项成果进行推广，鹤壁市委、市政府对我们的项目非常重视，工程进展很快，预计今年八九月份就可以建成投产，年底就能有小批量的产品问世。”胡雄伟对于选择在鹤壁进行项目推广充满信心，“为了把这个项目做得更好，我们还在这里建立了院士工作站，用以解决在推广过程中关键的工艺技术问题，同时还能把半导体研究所最新的研究成果不断转移到这里开发，从而增加企业发展的后劲。”

    胡雄伟告诉记者，plc器件是整个产业中最核心的部分，能将上下游产业带动起来形成一个很长的产业链。同时，它还将广泛应用于下一代的高性能计算机、高互联、互联网传感器等领域，有着极大的发展潜力和广阔的市场前景。

关键词  组合式空调机组; plc;触摸屏

1 引言

　　组合式空调机组，又称非独立式空调机组，是指不带冷、热源，其冷媒为水，热媒为水或蒸汽，以功能段为组合单元，能够完成空气输送、混合、加热、冷却、去湿、加湿、过滤、消声等功能中几种处理功能的机组。组合式空调机组通常按照箱体材料分为金属空调箱式和非金属空调箱式两大类，风量常介于2000m3/h至200000m3/h之间。
　　组合式空调机组是中央空调控制系统（集中供热或供冷系统）中空气处理的重要设备。组合式空调器以其技术参数可选范围大、性能价格比适中、功能段组合灵活等优点，在近几年的国内市场中有很大发展。
　　plc以其体积小，功能齐全，价格低廉，可靠性高等优点，在各个领域获得了广泛应用。利用plc对模拟量处理的优越性能和触摸屏简便、快捷的操作功能，使得组合式空调机组的性能得以很大程度提高。

2 组合式空调机组介绍
　　2.1设备结构
　　组合式空调机组根据不同使用需求，设有新、回风混合段、初效过滤段、袋式过滤段（分初、中效）、中间段、表冷段、热水加热段、蒸汽加热段、电加热段、风机段、消声段、加湿段、排风段、出风段等十几种功能段，用户可以根据需要灵活选择部分功能段进行组合使用，可按水平方向组合称卧式空调机组，也可叠置成立式机组。一般情况下，组合式空调机组常用的功能段有新、回风混合段、初效、中效过滤段、表冷段、加热段、加湿段和风机段等，系统的　　结构图如图2所示：　　2.2 控制要求
　　本系统要求能够进行手动和自动控制，温度、湿度控制精度为：±1%左右。
　　自动控制：系统启动后，首先打开新风阀，然后，根据设定的温度、湿度要求，自动控制加热器、加湿器工作，达到恒温、恒湿的控制目的。
　　手动控制：系统要求对加热器、加湿器、新风阀能够进行手动控制。
　　闭锁功能：对加热器、加湿器、新风阀的控制必须在风机运行的前提下进行。

3 控制系统介绍
　　3.1 控制系统方案
　　控制系统上位机采用和利时ht6600l触摸屏，下位机选用和利时lm3107e plc控制器，上、下位机之间通过基于modbus协议的rs232串口进行通讯。通过lm3107e进行温度、湿度信号的采集和处理，并同设定的温度、湿度值进行比较，当设定温度和实际温度差值大于设定的限值时，启动加热器；低于设定的限值时停止加热器，湿度控制方法同温度。同时，系统通过自动或手动调节入口风门的开度来调节新、回风的比例。
　　触摸屏用来切换系统的工作模式，包括手动、自动和停止，显示风机的运行状态，以及温、湿度信号值。同时，通过触摸屏设定温、湿度值，温、湿度差值的限值等。图3为控制系统配置图。

　　混合段：混合段的上部和侧部开有风管接口，用以接收新风回风，通过入口风门的开度自动或手动调节新、回风的比例。
　　过滤段：主要是对空气中的灰尘杂质进行过滤，通常包含初效过滤段和中效过滤段。
　　表冷段：该段主要功能是对空气进行冷却去湿。
　　加热段：该段主要功能是对空气进行加热。
　　加湿段：该段主要功能是对空气进行加湿。
　　风机段：该段主要功能是利用风机给空气提供流动动力，以克服系统管道阻力。

　　3.2控制系统硬件
　　3.2.1可编程逻辑控制器-plc
　　本系统采用本体自带2路模拟量输入（0~10v/0~20ma可选）/1路模拟量输出（0~10v/0~20ma可选），10路dc24v输入（源型/漏型可选）/8路继电器输出的cpu模块lm3107e。利用两路模拟量输入分别采集温度和湿度信号，精度可达1%。同时，该款cpu还集成1个rs232通讯接口，支持专有协议（仅rs232）/modbus rtu协议/自由协议。
下表1为系统i/o分配表。

　　3.2.2 人机界面-hmi
　　人机监控部分采用和利时ht6600l触摸屏，配以监控软件来完成。触摸屏上可以进行手动和自动操作，完成参数设定和显示设备运行状态。图4-图6为触摸屏部分监控画面。

4 结论
      采用lm系列plc和ht6600系列触摸屏对组合式空调机组进行控制之后，整个组合式空调系统发挥出了优异的空气调节性能，其稳定的工作性能，极大程度地保障了组合式空调机组应用在医药仓库、实验室等对空气环境质量要求严格场合的可靠运行。 

参 考 文 献
[ 1 ]  《hollias lm系列plc硬件手册》. 北京和利时自动化驱动技术有限公司, 2007.1
[ 2 ]  《hollias lm系列plc软件手册》. 北京和利时自动化驱动技术有限公司, 2008.1
[ 3 ]  《hollias lm系列plc指令手册》. 北京和利时自动化驱动技术有限公司, 2007.5

作者简介  孟醒（1982-），男，江苏南京，学士，研究方向：工业自动化。

今天想修改oracle表的一个字段，如c1，把其类型从 char(4)，修改为char(1)，因为原先表中主要是只存一位的标识符，因此其后面oracle自动补上了3个空格，所以，在改的时候一开始使用了下面的方法：

1) update t set c1=rtrim(c1,\’\');commit;

2) alter table t modify c1 char(1);

注意1)中的\’\'中间没有空格，然后，oracle提示成功，以为搞掂。结果进表一看，c1字段的数据全部变为null！幸好是测试数据库，于是，我再重新还原一遍，再试了下面的方法：

1) update t set c1=rtrim(c1,\’ \’);commit;

即加了个空格，结果数据就没有被置为null，但因为还是char(4)的类型，结果oracle又自动在后面补上了3个空格，等于没改！结果最终使用下面的方法搞掂：

1) alter table t modify c1 varchar2(4);

2) update t set c1=rtrim(c1,\’ \’);commit;

3) alter table t modify c1 char(1);

结论是，以后使用oracle的trim函数的去除空格时一定要小心，不能写成\’\'，否则oracle会认为是把整个字段清空为null！

1、概述

湖南某洗涤设备有限公司（原医疗器械厂）是专业从事工业洗涤设备生产与研发的企业。为医院、化工、石化、酒店宾馆及各生产企业提供各种规格的自动洗涤设备。旗下产品有半/全自动离心式洗衣机、半全自动卧式滚筒洗衣机、全自动物料结晶机等三十余种洗涤产品。产品在全国各医院、酒店宾馆及大型企业应用广泛。近年来在家用全自动洗衣机大力推广的影响下，大型工业洗涤设备也从原来的继电器控制方式时期逐步进入全自动控制时代。

2、工艺流程

整个洗涤过程分为进水、洗涤、放水、脱水四个部分，系统从进水环节开始到脱水环节结束共循环三次。
a．系统运行循环三次：第一次循环转鼓进水至中水位时开始洗涤；第二、三次转鼓进水至高水位时开始洗涤。
b． 洗涤方式分轻洗、标准洗、强洗（按正转、停止、反转、停止四步动作循环至洗涤时间到达）
c．在20-80hz频率脱水环节时如转鼓出现运行振动较大，则变频器停止输出至转鼓停止后再从20hz重新脱水。

3、控制要求及功能

a． 洗涤设备应具备延时停止进水功能（即洗涤水进至中水位或高水位时开始洗涤但不关闭进水阀，直至延时时间到再停止进水）
b．系统具备停止与急停功能（即系统在运行时按下停止键则终止所有运行，再启动时又从第一环节开始。按下急停键时则系统暂停运行，急停复位时系统再从急处继续运行）
c． 洗涤设备的启动、停止、急停操作、参数设定均由人机界面完成。
d． 系统使用变频器简易plc功能来完成洗衣机脱水环节的多段速度曲线（第一段20hz / 20秒；第二段50hz/15秒；第三段80hz/15秒；第四段100hz/10秒；第五段130hz/10秒）
e． 洗涤频率加/减速速率2hz/秒，脱水频率加速速率0.5hz/秒，减速速率1.5hz/秒。
f． 脱水过程中如机械振动大于设计要求的振动时，系统应立即停止变频器输出直至转鼓停止后再重新从第一阶段开始脱水（由振动开关提供信号）。
g． 变频器中的简易plc一至五阶段运行频率与运行时间由可编程控制器通过通讯方式设定。

4、系统控制原理

该系统由可编程控制器、变频器、触摸屏等控制元件组成，可编程控制器完成整个系统逻辑控制、各运行相关参数传送与读写、设备运行状态显示功能。变频器与可编程控制器利用自由口通讯协议通讯完成设备的启/停、简易plc程序的执行及其它相关运行参数的传送。plc与触摸屏通讯实现人机对话，完成相关参数设置、启停操作与状态显示。

5、方案的实现

触摸屏：
通过对厂家参数画面进行相关参数设置，将设备的洗涤时间、洗涤频率、手动脱水频率、自动脱水简易plc的运行频率及运行时间固化到可编程控制器中，再将运行频率与运行时间等参数通过自由口通讯协议方式传送到变频器中。操作画面上设置诸如设备的启/停、运行时间及运行状态显示。
楞编程控制器：
可编程控制器中编写主机带频率正转、主机带频率反转子程序供洗涤环节调用，编写阶段一至价段五运行频率设定、阶段一至阶段五运行时间设定子程序供厂家修改变频器简易plc程序中的参数。
变频器:
1） 频率给定通道与命令给定通道均选择串口给定; 主机各运行频率与运行指令由plc通过通讯的方式发给变频器。
2） 将上限频率与运行频率设为130hz。
3） 加速时间1、减速时间1（洗涤环节的加/减速速率2hz/秒）设为65秒，加速时间2、减速时间2（脱水环节的加速速率0.5hz/秒，减速速率1.5hz/秒）分别设为260秒和80秒。
4） v/f曲线电压值v1设为35%，频率值设定为20hz否则电机会因起动转矩过低而无法启动;
5） x1、x2端子设定为选择加/减速时间2功能，系统运行在脱水环节时（x2为高电平）加减/速时间2有效，变频器按加减时间2进行加/减速。
6） x3端子设定为外部停机命令功能，当plc给出停止命令或振动过大时（x3为高电平）变变频器停止输出。
7） x4设定为简易plc程序失效功能；系统运行在进水与洗涤环节时（x4为高电平）简易plc程序不能运行。
8） x5设定为简易plc程序暂停功能；系统运行在脱水环节时如按下急停键（x5为高电平）简易plc程序将暂停运行。急停复位后再从暂停处继续运行。

系统控制：
参数设置
a.进入厂家参数画面设置洗涤频率、洗涤时间、延时停止进水时间。
b．进入脱水参数画面设置阶段一至阶段五的运行频率与运行时间。
手动控制
按进水、洗涤、放水、低脱、中脱、高脱的顺序对设备进行独立启、停操作，操作过程中程序运行不受设置的运行的时间与转鼓振动频率影响。
自动控制
a.设置好各运行参数后按下系统启动键，进水电磁阀打开转鼓开始进水简易plc程序运行为无效。
b．转鼓进水至中水位时洗涤启动，设备按所选择的洗涤模式（轻洗、标准洗、强洗）运行，设定的洗涤时间到达时停止洗涤。
c．洗涤完成后开启放水电磁阀放水，简易plc程序运行设为有效，放水至低水位时简易plc程序开始按设定运行速度曲线运行。
d．如在脱水时出现机械振动大时，接近开关接通（x3为高电平）变频器停止输出，直至转鼓停止后再从阶段一开始脱水。
e． 脱水环节完成后系统自动进入第二次循环（第二、三次循环时进水水位到高水位时再开始洗涤）

6、总结

利用可编程控制器、变频器与人机界面等自动化产品的有机结合来实现对工业洗涤设备的自动控制，其主要控制思路是对洗涤设备的进水/出水、洗涤模式、洗涤时间、脱水频率的设定、可编程控制器通讯功能的应用、变频器简易plc功能的应用进行有机的组合与设计。此方案应用艾默生可编程控制器、艾默生 ev1000变频器、深圳人机触摸屏组成自动控制系统，结合艾默生可编程控制器、变频器与人机界面的控制优点，实现了可编程控制器与变频器的通讯功能；可编程控制器与人机界面的实时数据交换功能。从根本上解决设备控制线路繁锁、故障点多、操作复杂等一系列问题；有效的提高设备生产效率与设备性能。经调试与运行测试后能达到客户的设计要求并已投入生产。

    华夏物联网讯：plc指的是是可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)。plc可以在温差大、湿度高、电磁干扰强等复杂恶劣的工业生产现场环境中可靠地工作。

　　plc实际上就是模块化的计算机控制系统。大多数plc采用的是电工熟悉的继电器逻辑，编程极为简单，而plc的硬件系统采用模块化设计，可以便捷地按需选择不同的传感模块和执行模块，与中央处理模块共同搭建成所需的控制系统。是物联网应用中常用的技术

　　所谓继电器逻辑，就是利用多个继电器上不同触点的“吸合”与“断开”构成的逻辑组合来实现控制功能，而在plc中，则是用“1”和“0”来构成虚拟继电器触点的“吸合”与“断开”。与通常计算机通过程序来实现控制功能不同的是，plc是通过“1”和“0”的组合来实现控制的。通常，开发人员在pc平台上进行plc的开发，然后将控制逻辑传输到pcl中，由plc执行。

三菱plc控制系统一般设计方法：
1分析控制系统的控制要求 
熟悉被控对象的工艺要求，确定必须完成的动作及动作完成的顺序，归纳出顺序功能图。
1.2选择适当类型的plc
根据生产工艺要求，确定i/o点数和i/o点的类型（数字量、模拟量等），并列出i/o点清单。进行内存容量的估计，适当留有余量。根据经验，对于一般开关量控制系统，用户程序所需存储器的容量等于i/o总数乘以8；对于只有模拟量输入的控制系统，每路模拟量需要100个存储器字；对于既有模拟量输入又有模拟量输出的控制系统，每路模拟量需要200个存储器字。确定机型时，还要结合市场情况，考察plc生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定性能价格比好一些的plc机型。
1.3硬件设计
       根据所选用的plc产品，了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求，同时考虑软件编程的情况进行外电路的设计，绘制电气控制系统原理接线图。
1.4软件设计
 （1）软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，标明用途，以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。
（2）模拟调试。将设计好的程序下载到plc主单元中。由外接信号源加入测试信号，可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，直到满足设计要求为止。 
1.5现场调试
在模拟调试合格的前提下，将plc与现场设备连接。现场调试前要全面检查整个plc控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、i/o连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下才可送电。将plc的工作方式置为“run”。反复调试，消除可能出现的问题。当试运一定时间且系统运行正常后，可将程序固化在具有长久记忆功能的存储器中，做好备份。

    1．供电电源的检查。供电电源的质量直接影响plc的使用可靠性，也是故障率较高的部件，检查电压是否满足额定范围的85%～110％及考察电压波动是否频繁。频繁的电压波动会加快电压模块电子元件的老化，建议加装稳压电源。对于使用10多年的plc系统，若常出现程序执行错误，首先应考虑电压模块供电质量。
    2．运行环境的检查。
    (1)plc运行环境温度在0～60℃。温度过高将使得plc内部元件性能恶化和故障增加，尤其是cpu会因“电子迁移”现象的加速而降低plc的寿命。温度偏低，模拟回路的安全系数也会变小，超低温时可能引起控制系统动作不正常。解决的办法是在控制柜安装合适的轴流风扇或者加装空调，并注意经常检查。(2)环境相对湿度在5%～95％之间。在湿度较大的环境中，水分容易通过模块上的ic的金属表面的缺陷侵入内部，引起内部元件性能的恶化，使内部绝缘性能降低，会因高压或浪涌电压而引起短路；在极其干燥的环境下，mos集成电路会因静电而引起击穿。(3)要定期吹扫内部灰尘，以保证风道的畅通和元件的绝缘。建议plc的电控柜使用密封式结构，并且电控柜的进风口和出风口加装过滤器，可阻挡绝大部分灰尘的进入。 www.dqjsw.com.cn
    3．检查plc的安装状态。各plc单元固定是否牢固，各种i/o模块端子是否松动，plc通信电缆的子母连接器是否完全插入并旋紧，外部连接线有无损伤。
    4．检查plc的程序存储器的电池是否需要更换。