plc職稱論文發(fā)表

　　在信號系統(tǒng)中的設計中，越來越多的使用PLC作為內部及外部接口的元器件，學習啦小編整理了plc職稱論文發(fā)表，有興趣的親可以來閱讀一下!

　　plc職稱論文發(fā)表篇一

　　PLC概述及維護

　　摘要：針對在信號系統(tǒng)與外部接口設計中廣泛使用的PLC，本文介紹了PLC的概況和使用中的常見問題處理。

　　Abstract: In view of the signaling system with exterior connection design in widespread used PLC, this article introduced PLC’s survey and frequently malfunctions.

　　關鍵詞：PLC, 接口，故障，維修，地鐵，信號

　　Key words: PLC, Interface, Malfunction，Maintenance, Subway，Signaling

　　中圖分類號： U231+.7 文獻標識碼：A文章編號：

　　一、背景及基本概念

　　1.1 背景

　　在信號系統(tǒng)中的設計中，越來越多的使用PLC作為內部及外部接口的元器件，而接口的問題一直是設備調試、維護中比較難于掌握的。所以作為工程人員就需要對PLC的工作原理，及常見的問題有一定的了解。

　　1.2 基本概念

　　1.2.1 定義

　　PLC即可編程控制器PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 的簡稱。國際電工委員會(IEC)頒布了對PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程控器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。

　　PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。

　　1.2.2 PLC的結構及基本配置

　　一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點數又有若干規(guī)格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架。無任哪種結構類型的PLC，都屬于總線式開放型結構，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。

　　一、CPU：

　　PLC中的CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每臺PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數據，用掃描的方式采集由現場輸入裝置送來的狀態(tài)或數據，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路，

　　與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態(tài)總線構成，還有外圍芯片、總線接口及有關電路。它確定了進行控制的規(guī)模、工作速度、內存容量等。內存主要用于存儲程序及數據，是PLC不可缺少的組成單元。

　　CPU模塊的外部表現就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設定或控制開關。一般講，CPU模塊總要有相應的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接I/O范本或底板，有內存接口，用于安裝內存，有外設口，用于接外部設備，有的還有通訊口，用于進行通訊。CPU模塊上還有許多設定開關，用以對PLC作設定，如設定起始工作方式、內存區(qū)等。

　　二、I/O模塊：

　　PLC的對外功能，主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯系的，按I/O點數確定模塊規(guī)格及數量，I/O模塊可多可少，但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入緩存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。

　　三、電源模塊：

　　有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。

　　四、底板或機架：

　　大多數模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現各模塊間的聯系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。

　　1.2.3 PLC的通信及編程

　　PLC具有通信聯網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其它智能設備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現分散集中控制?，F在幾乎所有的PLC新產品都有通信聯網功能，它和計算機一樣具有RS-232接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內交換信息。

　　當然，PLC之間的通訊網絡是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產廠家采用工業(yè)標準總線，并向標準通訊協議靠近，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯網。

　　1.2.4 PLC編程

　　PLC的編程語言與一般計算機語言相比，具有明顯的特點，它既不同于高級語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易于編寫，又要滿足易于調試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產品有它自己的編程語言，OMRON公司的產品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點：

　　1. 圖形式指令結構：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件開發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨立運算功能編制成象征性圖形，用戶根據自己的需要把這些圖形進行組合，并填入適當的參數。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示，它沿用二進制邏輯組件圖形符號來表達控制關系，很直觀易懂。較復雜的算術運算、定時計數等，一般也參照梯形圖或邏輯組件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運算部分，也受用戶歡迎

　　2. 明確的變數常數：圖形符相當于操作碼，規(guī)定了運算功能，操作數由用戶填人，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數以及其取值范圍有明確規(guī)定，由產品型號決定，可查閱產品目錄手冊。

　　3. 簡化的程序結構：PLC的程序結構通常很簡單，典型的為塊式結構，不同塊完成不同的功能，使程序的調試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。

　　4. 簡化應用軟件生成過程：使用匯編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用編程語言，只需要編輯一個過程，其余由系統(tǒng)軟件自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用戶有高深的軟件設計能力。

　　5. 強化調試手段：無論是匯編程序，還是高級語言程序調試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監(jiān)控等，并在軟件支持下，診斷和調試操作都很簡單。

　　二、PLC維護

　　2.1 維護概述

　　一般各型PLC均設計成長期不間斷的工作制。對于地鐵維護人員來講，是不需要更改PLC內部程序的。但是在調試期間就需要對相應動作進行修改。

　　2.2 查找故障的設備

　　PLC的指示燈及機內設備，有益于對PLC整個控制系統(tǒng)查找故障。編程器是主要的診斷工具，他能方便地連到PLC上面可以觀察整個控制系統(tǒng)的狀態(tài)。根據PLC廠家的不同編程器也有區(qū)別，有的是運行在PC上的軟件，有的是一個專用的設備。

　　2.3 查找故障順序

　　根據下列問題，并根據發(fā)現的合理動作逐個否定。一步一步地更換PLC中的各種模塊,直到故障全部排除。所有主要的修正動作能通過更換模塊來完成, 除了一把螺絲刀和一個萬用電表外，并不需要特殊的工具。

　　1、PWR(電源)燈亮否?如果不亮，在采用交流電源的框架的電壓輸入端(98-162VAC或195-252VAC)檢查電源電壓;對于需要直流電壓的 框架，測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問題發(fā)生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險絲，如必要的話，就更換CPU框架。

　　2、PWR(電源)燈亮否?如果亮，檢查顯示出錯的代碼，對照出錯代碼表的代碼定義，做相應的修正。

　　3、RUN(運行)燈亮否?如果不亮，檢查編程器是不是處于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器并沒插上，或者編程器處于RUN方式 且沒有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。

　　4、BATT(電池)燈亮否?如果亮，則需要更換鋰電池。由于BATT燈只是報警信號，即使電池電壓過低，程序也可能尚沒改變。更換電池以后， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統(tǒng)編程初始化后，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。

　　在日常的維修活動中，可以根據故障統(tǒng)計來準備備品備件，并不需要準備整個PLC。掌握了故障判斷方法后，可以進行針對性地更換，這樣可以減少維修成本，增加維修效率。

　　三、總結

　　了解PLC的組成部分及工作原理，可以更加準確的對PLC進行故障判斷，在系統(tǒng)設計和生產使用中要對該系統(tǒng)的設備消耗、元器件設備故障發(fā)生點有清楚的估計，可以減少安裝調試、維修成本，延長PLC控制系統(tǒng)的壽命。

　　在信號設計過程中有過把系統(tǒng)改復雜的現象，如采用復雜的控制方式和設備來實現，本可以用簡單裝置來實現的控制，違背了經濟、簡單、實用的原則，并可能會增加故障率。另外我們在信號系統(tǒng)中大多使用PLC處理接口信息，所以在設計過程中要盡量將接口信息容易識別，這樣在出現故障時，能夠盡快判斷故障的歸屬方，便于地鐵的運營管理。

　　分析故障或處理故障時也要注意系統(tǒng)性，要綜合的考慮系統(tǒng)的各個輸入輸出才能能準確地判斷故障點。

　　plc職稱論文發(fā)表篇二

　　PLC電力通信技術

　　摘要：本文介紹了一種嶄新的電力線通信系統(tǒng)――PLC電力通信技術。這個系統(tǒng)的特點在于其采用了脈沖位置調制，大大提高了信息速率并且減少了誤碼率，且具有很強的抗干擾能力。

　　關鍵詞： PLC通信PIC脈沖位置調制X-10

　　中圖分類號： C35 文獻標識碼： A

　　Abstract

　　This paper describes a new Powerline Communication System---- PLC Powerline Communication System. This system is well-known as its modulation mode―pulse position modulation. The mode can enhance data rate and decrease BER (Bit Error Rate), and also has excellent ability of error correction.

　　Key word: PLCPICPPMX-10

　　一.PLC通信技術簡介

　　PLC，是PowerLine Control的縮寫形式，也就是“電力線控制”。在更早期的文獻里也被寫成PowerLine Carrier Control，即“電力線載波方式控制”。不過隨著時代的發(fā)展，電力線控制已經不僅僅是用載波方式了，例如本文介紹的脈沖位置調制技術也開始走上前臺。因此，如不做特別說明，本文的PLC指的是PowerLine Control。

　　電力線載波(PLC)是電力系統(tǒng)特有的、基本的通信方式，電力線載波通訊是指利用現有電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。

　　PLC有極其廣泛的應用場合，例如寬帶接入網絡訪問Internet的服務，還可為遠程視頻點播、家電遠程控制等等，特別是在遠程抄表系統(tǒng)方面已逐步形成應用研究熱點，還可以構建防火�p防盜�p防有毒氣體泄露等保安監(jiān)控系統(tǒng)和醫(yī)療救護系統(tǒng)。

　　下面來看一看這項技術的優(yōu)勢與不足之處。

　　PLC有其獨特的優(yōu)勢。以光纖和局域網等通信技術作對比，這兩者均需鋪設專門的電纜，綜合成本(包括設備、安裝、電纜鋪設等費用)高。對用戶的干擾大，接口位置固定，也不便于用戶隨意調整。

　　相比之下，PLC有如下的優(yōu)勢：

　　1.實現成本低： 由于可以直接利用已有的配電網絡作為傳輸線路，所以不用進行額外布線，

　　而大大減少了網絡的投資，降低了成本。

　　2.范圍廣：電力線是覆蓋范圍最廣的網絡，它的規(guī)模是其他任何網絡無法比擬的。PLC可以輕松地滲透到每個家庭。

　　3.高速率：PLC能夠提供高速的傳輸。目前，其傳輸速率依設備廠家的不同而在4.5M~45Mbps之間。

　　4.永遠在線：PLC屬于"即插即用"，即通信與電源同線，只要沒有停電，就等于一直接在網絡中。

　　5.連接方便：PLC與其他設備的連接也非常方便，只要提供電源接口，使PLC設備能夠接入到電力網當中就可以了。

　　當然，PLC并不是完美的，它也有一些自身的不足之處。一是電力線上不可避免的存在許多干擾，現在有比以前更多的電氣設備，他們的存在使得電力線上噪聲變得更多，各種設備之間的沖突日趨嚴重，更容易對我們的控制信號產生干擾。第二，它自身也會產生電磁輻射，對周圍的電器帶來影響。第三，高速度并不能時刻得以保障。提到的速度只是理想情況下的最高速度。第四，它總也要受到停電的影響，從這個角度來看似乎還不如電話線。這個缺點是它一出生就伴隨的，無法解決，不過我們利用它在正常工作時的性能完全可以實現很多功能了。

　　二.脈沖位置調制技術

　　即PPM(Pulse Positon Modulation)。這是一種編碼方式。主要要點就是利用在波形的不同位置加載脈沖信號來表示不同的碼。我們提取正弦波的過零點作為同步信號，在波形上加入突發(fā)的脈沖信號，依據其與過零點的時間間隔不同，將其判定為不同的編碼。

　　在目前已經采用的一些PPM技術中，一般是在正弦波的第一個1/4周期和第三個1/4周期上加載脈沖，這樣的目的是為了消除調光時可能采用的切割波形的影響。

　　我們可以用一個很大的可變電阻或可調壓變壓器來改變一個完整的正弦波的幅度?？勺冸娮枋秸{光法曾經被用于舞臺調光，但那已經是二十世紀上半世紀的事了。用那種方法調光，不但工作效率低而且花費昂貴。如今，我們有固態(tài)器件可控硅。它控制燈的亮度不是改變正弦波的幅度，而是非?？斓?quot;打開-關閉輸出給燈的正弦波。

　　一般來說，波形不會被切割的過分。因此，正弦波的第二個1/4周期和第四個1/4周期是安全的，我們可以把脈沖加在這里。如果把1/4個周期再劃分成16個等分(即1/3200秒一等分)，在每個時間段內出現脈沖表示1，不出現則表示0。這樣的優(yōu)點是傳輸速率快(和上面介紹過的X-10協議相比至少提高了32倍)、抗干擾能力強(由于電力線的波形峰值有155V，我們可以把脈沖幅度調的大一些，比如20V，這樣在線路中的普通干擾與之相比顯得太小以至于根本就不能造成危害)，可靠性高(編碼解碼方便，只要檢測相應位置的脈沖是否存在即可，不必像X-10一樣那么繁瑣)。

　　產生脈沖的方法，也是利用可控硅，在相應的時刻使其導通，則電力線上就會出現一個脈沖，這個脈沖信號會伴隨著正弦波在線路中傳輸。因此可控硅在脈沖位置調制技術中占有很重要的地位。

　　1.PLC通信協議簡介

　　CEBus

　　美國Electronic Industries Association于1992年正式發(fā)布了針對家庭的電器聯網標準CEBus(消費電子總線、家庭總線)，編號EIA-600。

　　CEBus參考了ISO的OSI7層模型設計，但比OSI模型簡單，包含物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層，其中應用層還包括消息傳輸子層。CEBus的設計者考慮了多種媒體，包括電力線、紅外線、無線電、雙絞線、同軸電纜乃至光纖。

　　以電力線為例，MDP子層負責往電力線上發(fā)送信號，該子層還不間斷地偵聽電力線的狀態(tài)。如果電力線上有載波，就說明電力線處于S狀態(tài)，否則就處于I狀態(tài)。顯然，只要有一臺設備試圖使電力線處于S態(tài)(發(fā)送載波)，整條電力線就處于S態(tài)。載波的頻率范圍是100K到400K。SE子層用原語M_STATE.request通知MDP子層發(fā)送或不發(fā)送載波，而MDP用M_STATE.indication報告SE電力線的狀態(tài)。假設MDP在不發(fā)送載波時發(fā)現電力線處于S態(tài)(偵聽到別人的載波)，它會立刻拒絕SE要它發(fā)送載波的請求。

　　CEBus采用NRZ編碼體制，用脈沖寬度表示信號，如表所示，其中UST(Unit Symbol Time)為單位符號時間，是編碼和解碼的計時基準，EOF即End of Frame，EOP即End of Packet。

　　ApBus

　　一種分布式控制網絡(總線)技術及通信協議，命名為APBUS。該總線技術采用24V直流電源，信號傳輸速率為10kbps,以雙絞線作為傳輸媒體,總線的雙絞線結構使網絡既可作數據傳輸,也可以作為電能的供應。

　　對于ApBus總線，聽者、講者都可編程，有互操作性(要編程)，也有互換性(要再編程)。對于網絡系統(tǒng)最基本的問題，即信號傳輸過程中的數據沖撞問題，ApBus總線有新的突破，它是在以太網所使用的CSMA/CD信號傳輸控制技術的基礎上作了關鍵性的改進，使各節(jié)點可以實現無沖撞的多節(jié)點隨機數據傳輸，這項技術進一步提高了系統(tǒng)的通信效率和數據的可靠性，ApBus總線將該方案定義為CSMA/CF(Carrier Sense Multiple Access with Collision-Free)。

　　LonWorks

　　LonWorks是一個開放的控制網絡平臺技術，它是全世界最為普遍的用來連接日常設備的標準。

　　LonWorks允許網絡上許多智能裝置直接通信。不需要介入“監(jiān)控者”輪詢取得信息，轉發(fā)給其他裝置。也沒有一個監(jiān)控裝置負責全系統(tǒng)的算法。每個裝置根據自己的需要發(fā)布信息。信息變成數字式串行數據，通過網絡直接到達另一些裝置。數據轉移通常涉及一個信息發(fā)送者，一個或一個以上接收者。

　　收發(fā)器可用于各種介質，包括電力線、無線、紅外、雙絞線、同軸電纜和光纖。下表總結幾類廣泛應用的信道特征。

　　LonTalk通信協議是LonWorks技術的核心。該協議提供了一套通信服務，使得裝置中的應用程序能在網上對其他的裝置發(fā)送和接收報文而無需知道網絡拓撲，名稱，地址或其他裝置的功能。LonTalk協議能有選擇的提供端到端的報文確認，報文證實，和優(yōu)先級發(fā)送以便設定有界事務處理時間。

　　LonTalk通信協議是一個分層的以數據包為基礎的對等的通信協議。像有關的以太網和英特網一樣是一個公布的標準并遵守國際標準化組織(ISO)的分層體系結構要求。可是，LonTalk協議設計用于控制系統(tǒng)而不是數據處理系統(tǒng)的特定要求。每個包有可變數目字節(jié)構成，長度不定，并且包含應用層(第7層)的信息以及尋址和其他信息。

　　為了處理網上的報文沖突，LonTalk使用類似以太網所用的“載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA)”算法。LonTalk建立在CSMA基礎上，提供介質訪問協議。使得可以根據預測網絡業(yè)務量發(fā)送優(yōu)先級報文和動態(tài)調整時間槽數目。通過動態(tài)調整網絡帶寬，稱為預測性P-persistent CSMA的算法使網絡能在極高網絡業(yè)務量出現時繼續(xù)運行，而在業(yè)務量較小時不降低網絡速度。

　　參考文獻

　　【1】Anonymous，低壓電力線載波信道特性分析

　　【2】Anonymous，X-10 Communications Protocol and Power Line Interface PSC04 & PSC05

　　【3】Anonymous，UPB_Announcement

　　【4】Anonymous，UPBSystem Description

　　【5】黃更，ApBus控制網絡技術及通信協議

　　【6】Anonymous，消費總線電力線接口電路的設計

　　【7】Intellon white paper ,Cebus Power Line Encoding and Signaling

　　【8】Echelon公司,LonWorks技術介紹