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PLC原理功能简介以及基于PLC的烟气监测系统设计

来源:火狐首页    发布时间:2025-11-08 15:05:27 人气:1

  摘要:随工业自动化进程的不断推进,自动化机器的使用领域及需求量也在持续不断的增加。尤其是在大型生产线领域内,自动化机器在在涂胶、搬运、分拣以及焊接等危险场合取代工人操作,提高生产效率及其产品质量方面取得了至关重要的作用。本文以PLC控制管理系统为切入点,对PLC的发展历史、控制原理以及PLC控制管理系统在烟气监测中的应用做出简要分析。

  实时数据监测:能实时的从与计算机连接的仪器上采集数据,并做多元化的分析显示,可实时显示各种检验测试的数据及系统运行时各部分的运作时的状态。系统主要完成以下功能:

  PLC控制管理系统,又叫可编程逻辑控制器。是专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置,是大多数工业控制的核心。

  程式控制器在发表初期被称为Programmable Logic–Controller,简称为PLC,最先的目的是取代继电器,从而执行继电器逻辑及其他计时或计数等功能的顺序控制为主,所以也称顺序控制器,其结构也像一部微电脑,所以也可称为微电脑可程式控制器(MCPC)。PLC控制管理系统是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的远程控制管理系统。PLC控制管理系统基本结构包括:中央处理单元、存储器、电源、程式输入装置、输入\输出回路。

  AC500PLC的部分开关量通道能够最终靠软件设为输入或者输出。模拟量模块上每个通道都能够准确的通过用户的需求接入电流、电压和热电阻信号。

  烟气污染物排放总量数据监测系统,依据使用需要的不同,能选用不同的参数,如:CO、NOX、颗粒物、温度、压力、流速、湿度等等。这些参数值由分析仪采集烟道中气体做测量分析后传送到上位机,由上位机对其做处理、运算、存储、输出等等。

  上位机大多数都用在显示各个分析设备的工作情况,汇总烟气的历史数据,进行打印归档、趋势显示以及报警信息处理。

  上位机通过FameView组态软件与PLC通过MODBUS-RTU或MODBUS-TCPIP协议进行通讯。实时从仪器上采集数据,将采集到的数据分析处理后保存到数据库中,并实现数据和历史数据查看和曲线查询,对数据库中的数据来进行查询、报表打印或导出到EXCEL表格中去。

  远程通讯主要是上位机与环保中心站之间通过GPRS/CDMA/电话拨号、局域网进行数据通讯。CEMS中的上位机作为服务器,环保中心站作为客户机,采用C/S模式获取数据。具体来说就是环保中心站发送查询请求,CEMS上位机返回相应时间段内的烟气排放数据。

  CEMS测量烟道中的固体烟尘。一般都会采用直接抽取法采样,将湿烟气经过过氧化锆分析仪,测出湿氧含量,再把烟气经干燥器送入烟气分析仪。

  由于CEMS中需要控制的是按一段时间序列开闭的管路,故PLC程序大多数都用在接收各种操作命令,控制各种阀、泵、指示灯的开闭及互锁,并定时或实施完成对采样通道的吹扫、测量仪器的标定等等。对采集到的各项模拟量进行数字滤波。

  PLC控制管理系统内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式,在一些大、中型的PLC控制管理系统中增加了中断工作方式。PLC控制管理系统的工作过程主要可分为三个阶段:输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段,PLC控制管理系统工作过程除了包括上述三个主要阶段,还要完成内部处理、通信处理等工作。

  引言:目前PLC控制管理系统在国内外已大范围的应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。治理大气污染,必须有可靠的监测仪器和系统来保证。烟气连续监测系统CEMS在国内慢慢的变多的满足广大新老用户的需求。本文以烟气在线监测系统为例,简要分析PLC控制管理系统的应用原理。

  PLC控制器是由模仿原继电器控制原理发展起来的,二十世纪七十年代的PLC控制器只有开关量逻辑控制,首先应用的是汽车制造业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产的全部过程。用户编制的控制程序表达了生产的全部过程的工艺技术要求,并事先存入PLC控制器的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。PLC控制器的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为END指令),然后再返回起始步循环运算。PLC控制器每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不相同的型号的PLC控制器,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。大型PLC控制器使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。

  1.王佰玲,刘红日,张耀方,吕思才,王子博,王启蒙.工业控制管理系统安全仿真关键技术探讨研究述[J/OL].系统仿线]