Design and Implement of a Programmable Logic Controller (PLC) for Classical Control Laboratory

The design and implementation of a classical control system laboratory based on PLC control system is introduced in this paper. To design and implement the system, two parts must be produced. The first is software for PLC and the second is hardware for experiments related to the programs. The PLC control system used in the design is LS industrial system company GM7-DR40A 24/16 Digital I/O and single Analog I/O module, two photoelectric sensors from Atonic company’: the first with the model BR100-DDT-P, and the second BEN10M-TFR. An approximate sensor with 5-sides is detected, four of CMOS BCD-7-Segment driven by CD4511B, two relays: 2-poles and 3-poles, six voltages and an ammeter measurement, DC motor and 24 VDC power supply and many connecters and pinions. Satisfactory results are obtained by executing twenty four experiments for classical control theory that fulfill the requirements of control theory in undergraduate stage and replace the old experiments executed by PID controller where the practice system is implemented by PLC control now.

基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构设计与应用

随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述了该架构的运行机制和所涉及的关键技术;在此基础上,进行PLC系统的云化部署和调试,实现了工业现场、企业数据中心、5G网络和边缘网络的集成;最后,通过在某汽车制造公司产线改造过程中的应用,验证了所提架构的有效性.

基于PLC技术的播种机电气自动化技术探究

以进一步提升小麦播种机的作业控制精度及综合播种效率为目标,选取电控单元为改进设计出发点,基于PLC与电气控制技术展开布局设计与应用探究。结合小麦播种所要达到的作业标准及其结构组成特点,建立用于实现精准智能控制的理论计算模型,并进行规范的PLC自动控制程序设计与电气组件配置,形成高质量的全闭环自动播种系统,展开PLC电气控制下的播种作业性能验证。试验结果表明:基于PLC技术的小麦播种机结构控制改进设计,可令播种控制准确率与播种合格率同步得到显著提升,重播率与漏播率分别可控制在5.26%与3.37%,整机播种作业试验效果良好,具有很强的实践推广性,可为类似播种农机智能化的发展提供借鉴与参考。

基于PLC反渗透海水淡化控制系统的设计与开发

针对反渗透海水淡化系统工艺复杂、运维繁琐、对操作人员专业技能要求高的特点,研发了一套反渗透海水淡化控制系统。详细研究整个工艺系统中预处理、反渗透等关键工艺环节的原理及自动控制过程。从系统的硬件设计和软件开发两个方面进行详细阐述。硬件设计方面,根据装置规模和控制需求完成控制系统设备选型。软件开发方面,完成控制器及人机交互界面多套软件的开发。该系统成功应用于高校反渗透海水淡化教学实践课。应用结果表明:该系统设计合理、操作界面简洁方便,在稳定安全运行的同时可实现教学培训、故障处理等目的。该系统在提高海水淡化操作人员专业技能的同时,也对高校创新其他专业的实操培训课程提供了借鉴和技术支撑。

基于PLC构建电力巡检机器人自动化控制系统

该文对电力巡检机器人的自动化控制系统进行以PLC为基础的设计,提升电力调度的效率与安全性。基于PLC构建电力巡检机器人自动化控制系统总体架构,通过上位机接收操纵台传递的操作者信息以及下位机传递的温度、角度等状态信息,通过OPC通信程序将指令下发至下位机,下位机依据上位机下达指令,通过PID驱动控制器完成电力巡检机器人运动控制,利用模糊C均值聚类方法判别电力巡检机器人故障,将结果实时传送到上位机操纵台的显示器,及时反馈机器人的工作状态。实验结果表明,该系统可以控制机器人完成电力巡检,该系统应用后可有效检测机器人故障,使其具备优秀的避障能力,可实现上下位机实时通信。

基于PLC技术的联合收割机电气控制系统设计

以联合收割机电气控制系统为研究对象,利用可编程控制器(PLC)对联合收割机电气控制系统进行改进,以提高联合收割机运行效率和可靠性。通过对联合收割机的工作原理和液压作动系统进行分析,基于可编程控制器(PLC)进行联合收割机电气系统整体设计,并对电气系统的运行效果进行测试分析。试验结果表明:系统运行可靠,能够获得良好的收割效果,可将收割损失率控制在2%以内,验证了系统运行过程稳定性。

基于S7-200 PLC的步进电机运动控制系统设计

提出基于西门子S7-200 PLC的步进电机运动控制系统的设计与实现。由于S7-200系列PLC不支持圆弧插补功能,采用极限逼近的算法,利用PLC输出高速脉冲信号和方向信号驱动步进电动机进行画圆的工作,并通过系统的调试对该方法进行了验证。

基于RFID和磁导航的AGV小车S7-1200PLC控制系统设计

该项目利用S7-1200PLC作为AGV主控制器,采取驱动轮差速进行转向控制,采用磁导航传感器和RFID标签传感器实现循迹和定位功能,实现AGV小车在立体仓库、VMC850数控加工中心、CK40S数控车床、RB20工业机器人、装配单元之间产品的搬运功能。

PLC自动化控制系统在造纸污水处理中的应用

造纸行业不但促进了文化发展,还为国家的经济发展贡献了力量。但是造纸过程中产生的废水污水对环境构成了很大的威胁,造纸污水的处理是不容忽视的问题。目前造纸污水的处理主要还是依靠人力,自动化系统协助水平较低。将PLC自动化控制系统合理运用于造纸污水的处理中,科学高效处理污水,可达到可持续发展的目的,提高生产效率。基于此,从污水源头及污水处理的难点分析,结合PLC自动化控制系统特点,从控制方式、通讯网络、软件以及整个系统多层次分析,提出了一种基于自动化处理污水的PLC系统设计方案,期望能为高效处理造纸污水提供借鉴。

基于PLC的水果气动打标机控制系统设计

【目的】进一步降低劳动力成本,解决水果标签易撕毁、人工贴标费时费力、资源浪费等问题,利用PLC技术提升水果贴标的效率和质量。【方法】课题组利用数学动力学模型,提出了一款基于PLC的水果气动打标机,分析并设计了水果气动打标机的气动系统与控制系统。控制系统硬件部分设计了PLC控制器的模块选型及各执行模块的运行参数,软件部分设计了PLC内部I/O地址分配以及梯形图的编制。【结果】将水果气动打标机在果皮上进行仿真实验,其打标速度较快,果肉完整未被破坏,工作效率与工作质量明显高于人工。【结论】基于PLC控制的气动打标机同时具备气动技术和PLC技术的优点,工作介质经济易取,环保无污染,可控性好,能通过PLC程序实现水果类农产品的自动供料及快速打印,在较恶劣的环境中和速度要求较快的流水线上均能使用,具有推广价值。

PLC技术的造纸机械设备自动控制系统设计与研究

新型造纸公司依托于高科技实现了生产流程的机械化和自动化,造纸行业的生产效率和效益都得到了提升。PLC技术在工业自动化生产中应用广泛,在造纸机械设备的应用有利于提高造纸设备的自动化运转,同时有助于提高产品的质量,节约产品的人力成本和时间成本等。对PLC技术进行了简要介绍,并讨论了其在造纸机械设备的应用的形式以及自动化设计系统的设计等,为造纸行业的进一步发展提供更多的技术支撑。

基于PLC控制器的医院网络通信故障自适应监控系统

传统的医院网络通信故障监控系统未对故障警报信息进行分类,通信故障点定位不准确。为此,提出基于PLC控制器的医院网络通信故障自适应监控系统。采用BP网络对医院网络通信故障警报信息分类处理,通过人工神经网络对医院网络通信故障数据进行训练,依据BP神经网络计算动量项、速率以及抽象处理等不同的数据训练结果,对故障点定位分析。构建以UPnP技术为核心设计系统网络构架,为系统提供有力的实时数据支持,实现大数据量的远程实时在线监测。结果表明,所设计系统监控故障监控时延较短,能够实现故障精准定位,能够快速发现故障并及时报警。

电气控制与PLC创新实践型人才培养“三融合”模式构建与实践

培养创新实践型人才,关键在于课程教学的应用型改革。以电气控制与PLC课程为例,强化课程思政引导,构建“教、学、做、思”四维教学体系,采用模块化教学元素和“基础、进阶、拓展、综合”渐进式实验教学方法,结合“理论+实验、线上+线下、虚拟+现实、分工+合作”四元混合式教学模式开展实验教学,形成教学体系、教学方法、教学模式“三融合”模式,引导学生由被动式学习转变为主动式学习。实践证明,“三融合”模式适用于应用型本科院校,效果良好。

基于PLC冗余控制的微机励磁调节控制系统设计

为满足中小型水电站智能化建设对水轮发电机励磁调节控制系统提出的高可靠性要求,有效解决基于单CPU的PLC励磁调节控制系统“死机”问题,基于西门子S7-1500系列具有冗余功能的PLC设计了水轮发电机励磁调节控制系统。系统采用2台CPU 1513R组成冗余控制器,并通过MRP冗余环网和分布式I/O实现对发电机励磁调节的过程控制。励磁调节采用PLC内部集成且具有抗积分饱和的PID控制器,通过定时中断方式对励磁调差计算结果进行PID运算,得到晶闸管控制角后再与机端电压同步信号合成控制脉冲,完成对励磁主回路晶闸管的控制。

基于PLC的工业烧结炉温度控制系统设计与实现

工业烧结炉是一种广泛应用于冶金、陶瓷、玻璃、粉末冶金等领域的重要设备。它通过高温烧结过程,将粉末或颗粒状的原材料烧结成具有一定强度和性能的烧结体。工业烧结炉通常采用电热或燃气加热方式,具有较高的温度控制精度和均匀性。在烧结过程中,炉内的温度和气氛条件需要严格控制,以确保烧结体的质量和性能达到预期目标。我国的粉末冶金工业受到技术以及生产设备的限制,目前尚处于初步发展阶段。粉末冶金烧结的质量受到烧结温度的重要影响。合理的烧结炉温度控制方法能够保证烧结过程的稳定性和产品质量。本文综合分析了烧结炉的组成以及工作原理,探讨了烧结炉温度控制系统的设计原则以及系统设计方案,根据烧结工艺和设备特点确保烧结产品的质量和生产效率。

基于PLC的模块化可重组机器人实训平台控制系统研究

文章针对模块化可重组机器人的实训教学需求,提出一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的机器人实训平台控制系统。该系统采用模块化设计,通过PLC实现机器人的运动控制、传感反馈和人机交互等功能。为验证系统的可行性,设计一套完备的系统仿真实验,评估机器人执行机械加工任务的性能。实验结果表明,该系统能够显著提高加工精度和效率,在智能制造领域具有广阔的应用前景。

基于Modbus通讯协议的PLC运动控制研究

在基于Modbus通讯协议的PLC运动控制系统中,PLC作为主站,通过Modbus协议与从站设备(如变频器、电机控制器等)进行通讯。探讨了如何在上位机工控软件中通过Modbus通讯协议与PLC运动控制器及PLC输入输出模块进行数据交换以及逻辑程控。

基于TIA Portal的HMI+PLC虚拟仿真探究

文章提出一种在TIA Portal软件上集成人机界面(Human Machine Interface,HMI)和可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)进行虚拟仿真的方法。该方法能够在现有的硬件条件下,使学生不受时间、地点等的限制,只需要在计算机上安装TIA PORTAL软件就可以进行虚拟学习,构建控制系统,进行硬件组态、编程、控件组态、仿真运行和程序调试等。最后,以十字路口的交通灯为例,采用基于实际物理设备和基于TIAPORTAL软件虚拟仿真两种方式搭建控制系统,完成项目的设计、组态、编程、调试和运行测试。主要任务是寻找方法构建虚拟网络,将虚拟运行的PLC与HMI设备联系起来,实现虚拟设备之间和软件之间的数据传输,达到与使用实际物理设备效果相同的目的。

基于Profinet与S7‑1200 PLC的RN254型铁钻工电控系统的研发与应用

RN254型铁钻工是勘探技术所自主研发的井口自动化拧卸设备,可在3.5~10 in范围内安全、快速、平稳地实现钻具连接、上卸扣操作。基于对一般钻井井台自动化设备集成应用和功能需求特点分析,以井台设备模块化、集成化为设计思想,结合RN254型铁钻工的作业工况、机械结构及液压系统,设计了RN254型铁钻工电控系统。该系统以S7-1200PLC为控制核心、Profinet为通讯方式,将铁钻工所有元件有序地整合到一起,实现了动作单步控制或多个动作顺序组合的一键自动控制。经野外实际生产试验及厂内联合调试,RN254型铁钻工各动作执行良好,主机控制稳定有序,验证了电控系统的可行性及可靠性,提高了孔口作业自动化程度和作业安全性,为后续钻井智能化装备研发提供了参考。

基于PLC的水下激光焊接装置控制系统研究与应用

针对核电站内乏燃料池损伤后水下焊接维修困难、维修人员易暴露于强辐射环境下等问题,设计一套水下激光焊接装置。该装置分为硬件部分和软件部分:硬件部分由雷赛PMCPLC、HMI触摸屏、连续光纤激光器、焊枪、焊接滑台等部分组成;软件部分由自主设计的触摸屏控制界面及编写的控制装置自动焊接程序组成。介绍该控制系统的工作原理和工作流程。通过该水下焊接设备,完成水下焊缝的焊接实验,验证了该激光焊接系统的工作可行性。结果表明:该水下激光焊接装置可实际应用于乏燃料池修复等水下作业环境中,为恶劣环境下的水下焊接作业提供了高效的解决方案。