電氣自動化控制中應用PLC的實踐分析

馬淵

摘要：隨著科學的發(fā)展，電子信息的進步，自動化漸漸走進人類的生活中，人類的生活水平也得到了進一步的提升，數字化、智能化、現代化更受人們喜愛，電氣自動化控制中應用在PLC當中主要是由感應器件，PLC作為控制器以其受外界干擾小，普遍性高的特點，在各個行業(yè)被普遍運用。本次設計以S7-200PLC作為邏輯控制器，旨在給人們生活帶來便捷、方便。設計采STEP7編軟件進行程序的編寫，最后用組態(tài)王進行畫面的仿真調試。

關鍵詞：PLC：自動門;智能化

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）05-001 1-01

1PLC概述

由于自動智能化發(fā)展越來越快，自動化設備也越來越多，在工業(yè)生產領域不斷創(chuàng)新提高，所以控制裝置也不斷升級，而PLC作為新型控制器的代表，在工業(yè)控制中占有舉足輕重的位置。PLC運用計算機進行系統(tǒng)內部的運算，運用通信技術進行PLC與其他硬件或軟件的通信，運用自動化技術來進行PLC與設備之間的自動控制。工業(yè)中運用PLC，增強了工業(yè)方面生產的自動化能力，它也成為評定自動化標準的主要指標。由于它的使用很是廣泛，被譽為“藍領計算機”。

2電氣自動化控制應用自動門的PLC選型

$7-200的PLC由于其所占空間較小，被廣泛應用檢測，監(jiān)測以及各種控制的場所。

這種PLC的優(yōu)點在于其無論是在獨立系統(tǒng)還是組網運行的系統(tǒng)中，都能方便高效的運行，s7-200型PLc要比其他PLC性價比高很多。其CPU有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等類型，而且它們的中央處理器都是32位的，不同的CPU會有不同的參參數，本次系統(tǒng)選用的是s7-200系列的CPU22型號。它本身有8+@AA來配置數字量，6個點來配置輸出量，Rs485通信口1個，2個可以擴展的口，并可以進行連接，存儲空間6K字節(jié)。

3電氣自動化控制中應用PLC自動門的系統(tǒng)總體設計

3.1自動門功能分析

本次設計主要面向各大商場、超市、酒店、醫(yī)院等人流密集的公共場所，因此本次設計應該有安全方面和可靠方面的考慮，考慮各種因素，自動門應實現以下功能：

（1）手動控制和自動控制都應在自動門系統(tǒng)中展現出來。手動開關門的方式更安全，維護性更強一些，所以設置手動開關門的方式。為了方便維修，應該有手動控制開關門的方式和自動控制開關門的方式。當信號采集裝置檢測到信號區(qū)域有人或物體時，PLC執(zhí)行自動開門動作，當檢測區(qū)域無人時，進行自動關門動作。（2）緊急停止。自動門在工作中出現異常情況，停止按鍵被觸動，自動門即停止工作，以防止意外情況的發(fā)生。

3.2自動門控制要求

（1）當人處于感應區(qū)內，裝置感應到信號，電機進行正向轉動，處于開門狀態(tài)。開門限位開關被觸碰到，則動作停止。（2）門開至最大后開始延時，10s后電機進行反向轉動，處于關門狀態(tài)，當門接觸到關門的限位開關時，則動作停止。（3）關門動作時，感應裝置再次感應到信號，應該馬上終止關閉，并且馬上開門。（4）再次開門直到最大限度觸碰開門限位開關，計時10S需從新開始，計時結束后進行關門。（5）自動門調至手動控制時，能夠進行手動開門至最大限度，接觸到開門的限位開關后停止動作。手動控制門關閉至最小狀態(tài)直到接觸負責門關閉的限位按鈕，門終止運動。（6）自動門在工作中出現異常情況，停止按鍵被觸動，自動門即停止工作，以防止意外情況的發(fā)生。

3.3自動門的原理

本設計的構成包括門體、感應器件.PLC、驅動電機、傳動皮帶。當人或物體處于感應區(qū)時，感應器件會產生相應的信號傳遞給PLC，通過程序來控制驅動裝置動作，而自動門要想工作必須經驅動裝置作用于傳動裝置，進而控制門的運行。

4系統(tǒng)軟件設計

4.1系統(tǒng)的程序設計

STEP 7-Micro/WIN是西門子PLC專用的程序編輯工具，它支持在Windows上使用，使用方面比較容易，極大方便了用戶，能夠解決復雜的自動化任務，它可以在IL、LAD、FBD三種語言之間隨意切換。在使用這個軟件時，要XCPLC類型和通訊方式進行配置，此軟件的編程界面是由多組網絡組成的，所以編程時可以按照網絡進行編程，這也使得編程變得簡單易懂，且有問題時容易快速找到問題的所在，快速修改。此軟件的主要功能有一下幾部分：

（1）在離線狀態(tài)可以編寫程序，也可以導人程序，并編輯修改程序。在計算機未與PLC連接的狀態(tài)下也可以完成基本功能。（2）在聯(lián)機狀態(tài)下，可以對PLC進行操作，比女口可以將PLc存儲器中的數據讀人電腦，可以供用戶查看，編輯。也可以將電腦中的程序寫入PLc中。（3）在編寫程序時，就可以檢驗程序的對錯，可以提前解決編程出現的問題。經過檢查后的梯形圖，會在有問題的地方自動填充波浪線，且為紅色。程序經過語法檢查后，在有問題的地方會有提示。（4）可以管理用戶的文檔，加密用戶的文檔。（5）可以設置PLC的工作方式、參數、運行監(jiān)控等。

4.2編寫命令語言

在組態(tài)王畫面啟動時，會運行程序，在組態(tài)王畫面關閉時也要用程序來控制，而這個運行的程序就是來控制畫面的命令語言。在工程瀏覽器界面用函數進行程序的編寫。此次編寫的命令語言。在PLC中輸出端只用到了Q0.0和Q0.1，兩個輸出口即可滿足所有需求，極大節(jié)約了成本。系統(tǒng)中由傳感器來檢測是否有人，并將信號傳送至PJJc來進行門的動作，此動作都是由程序來進行控制的。同時系統(tǒng)也設置了緊急停止的操作方式，防止意外的發(fā)生。在本次的設計中，系統(tǒng)所有的需求全部實現。