基于PLC的生产线控制系统设计.pdf

基于PLC的生产线控制系统设计

【摘要】随着我国人民物质和精神生活水平的不断提高，许多城市的工厂、
事业单位和居民小区里都能看到各种形式的基于PLC（ProgrammableLogic
Controller）的生产控制系统。与此同时，工业经济在大踏步的前进后，越来越
需要提升生产效率，而生产系统的智能化、自动化程度起着决定性的作用。PLC
自问世以来，经过多年的发展，早已取代继电器控制系统在工控行业的绝对统治
地位，在全世界发达国家中已经产生巨大的经济推动作用。1985年以后，国外
的PLC在改革开放的作用力下开始进入我国市场，随着不断的模仿、学习和自
主创新，国产PLC在各行业也有了举足轻重的发展，技术含金量也得到了广阔
的提升。随着新型模块和各种新式元件的不断推出，编程语言的不断完善，汇编
工具的不断更新换代，PLC控制系统愈加智能化。在工业控制领域中，PLC控
制技术已获得工业界无可取代的地位。

【关键词】PLC；自动化；工控；控制系统

1.基于PLC的生产线控制系统设计的背景与意义

当今世界的各行各业，无论是大型综合性企业，还是小型的私企，都强烈需
求高度自动化的生产流水线，用以提高生产效率，来创造更高的生产价值。如何
提高生产效率成为所有从事生产的人们的共同问题。而PLC控制技术作为一种
高度自动化的过程控制技术，在生产线系统中得到越来越广泛的应用。生产线控
制系统自动化程度的不断提升则使得整个工控行业越来越多的开始思考如何利
用自动化的生产系统来装备自己、提升整企业的生产水平，通过提高整个生产水
平来转化成为盈利，从而创造源源不断的经济效益。

PLC作为现在工控界的宠儿，首当其冲成为生产线控制系统的必选。我国工
控业许多方面都应用了PLC控制技术，然而，我国的PLC产业尚属于发展阶段，
许多方面还不够完善，不能够很好的为我国工业发展提供技术保障。所以我们更
应该努力学习国外的先进的PLC控制技术，不断的完善和创新，以实现我国工
控行业的大发展。

2.基于PLC的生产线控制系统设计的可行性分析

在工业领域中，控制系统是整个工业系统的运转核心，而工控系统性能高低
的主要因素是控制器的选择，而当今工控行业用的最多的还是可编程控制器
（PLC），PLC是一种可编程的存储器，用于内部存储程序和执行逻辑去处、顺
序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的控制指令，并且通过数字或模拟式
输入或输出控制各程不同机械协同操作或者生产运转。PLC的设计主要是能将控
制命令图像化，在我们进行程序编写时能够很简单便捷地看懂电路控制图纸，能
够很简单地修改或更正控制电路不良，通过其软件在线状态时信号通过线路时其
带电状态来检测其控制的准确性与实际操作性。工业控制的优良的判定应该有以
下几个参数的存在，实时性、准确性、协同性和安全性。而在对PLC的生产线

控制系统进行开发利用时我们可以从以下几点进行可行性分析：

一是在性能层面上的。互相比较来说，西门子系列的PLC在性能上具有无
可置疑的优势，无论是可操作性还是稳定性上，但其高昂的价格也令人望而却步。
故而较次之的三菱系列PLC成为国内比较大众化的选择。为了控制成本，提高
性价比，国内生产的PLC也得到越来越广泛的应用，如信捷、台达系列的PLC，
其性能虽然比不上那些西门子、三菱，但在大部分不是要求十分精确严格的生产
中还是能完全胜任。

二是要看该生产系统的稳定性。一个时不时出现故障的生产系统是不可能符
合当代快节奏的生产要求。工业控制中PLC控制技术主要是一种过程控制技术，
它不同于单片机控制与ARM嵌入式的控制，PLC控制技术能够在没有生产前就
能提前通过设计电路去判定设计的过程电气逻辑状况，电路各个电气元件间的逻
辑正确才是控制的主要条件。在工业PLC控制中，各种信号灯的状态就能很实
时的反映出机器运行的具体状况。在我们大型的工业控制技术中，由于控制信号
比较复杂，在逻辑上有时存在竞争的这种状况，我们可以采用分块操控的技术进
行改善，在分块进行设计时，要分清主次顺序去进行相应设计。PLC应用于工控
系统应该着眼于电气控制方面，在主要控制电气箱内我们必须加上反馈回路来保
护电气电路能够正常工作。在设计中也要采取控制信号来模拟单片机中的中断的
概念要设计保护电路，在发生电路故障时能及时地停止其它工作来执行停电保护
的措施。

三是系统的可操作性。生产系统完成一系列生产流程，其操作过程越简洁越
好。生产线控制系统中，功能的分类与集成必须高度和谐统一，不存在操作的死
角与重合。各种系列的PLC一般都自带相应的编程软件，编程思想也大同小异。
所以最后系统的可操作性就取决于生产线机器的配置与生产线编程程序的完美
程度，生产线机器的配置已成定居，姑且不论，所以做好程序编写就成