PLC型DCS控制系统论文范文第1篇
1 整体设计方案
PLC控制的教学型机器人通过上位机Win CC或者按钮和限位开关控制S7-1200, 再通过S7-1200控制X轴、Y轴的伺服电动机和Z轴直流电机, 来实现机械手臂从原点到达所指定的平面的点, 能够准确的定位, 可靠的完成各项动作。系统结构框图主要由上位机Win CC、伺服电机、按钮、可编程序控制器、指示灯、中间继电器、限位开关、直流电机组成。
2 硬件电路设计
根据教学型机械手的动作流程, 设计其电气原理图, 外部220V交流电进L1, N供设备使用。QF1是总的设备断路器, 可以通断整台设备电源。FU1是整台设备的熔断器, 起到过流保护作用。QF2在主电路断路器。可以通断伺服1, 伺服2, 和电机3的电源。A1是直流电源, 将交流220V电变为48V直流电供伺服驱动1和伺服驱动2和直流电机M3使用。A2是伺服1驱动, 驱动X轴电机运行。M1是X轴电机, 驱动机械手水平左右运动。PLC输出的Q0.0接伺服驱动1的脉冲输入, PLC输出的Q0.1接伺服驱动1的反向控制输入。A3是伺服2驱动, 驱动Y轴电机运行。M2是Y轴电机, 驱动机械手水平前后运动。M3是Z轴直流电机, 驱动机械手垂直升降运动。KA1是下降启动继电器的触点, 控制Z轴下降, KA2是上升启动继电器的触点, 控制Z轴上升。
根据控制系统的要求, PLC选择CP1214DC/DC/DC, 晶体管输出。教学型机械手控制系统输入设备有按钮、开关、行程开关占用PLC的端子有I0.0到I0.7和I1.0到I1.2共11路数字量输入, 输出设备有指示灯和中间继电器占用PLC的端子有Q0.0到Q0.7和Q1.0到Q1.1共10路数字量输出。根据PLC的I/O分配表, 可以画出PLC接线图。
3 软件设计
根据教学型机械手控制要求及动作流程, 设计软件程序。主程序流程图主要体现程序下载到可编程逻辑控制器S7-1200, 通过对Win CC参数设置, 选择自动和手动两种工作方式, 机械手臂到达相应的点完成上升、下降、夹紧、松开动作, 实现快速响应、抓取放置位置准确等特点。
4 监控画面设计
新建Win CC项目, 打开Win CC项目管理器, 新建项目选单用户项目, 点确定。选择完项目类型, 然后创建项目窗口, 选择文件夹, 设定文件名, 点创建。新建Win CC项目完成后, 初始Win CC画面。
在Win CC项目管理器里找到变量管理, 鼠标右键, 弹出菜单, 选择打开。打开变量管理器, 得到的初始画面。点变量管理, 右键选择新建驱动, 选择SIMATIC S7-1200, S7-1500 Channel。点OMS+, 鼠标右键, 新建连接, 然后在新建的连接上, 右键选择连接参数。得到的初始连接参数更改成如下, IP地址192.168.1.111, 访问点PLCSIM, 产品系列S7-1200。启动PLC仿真, 下载PLC程序和数据, 激活Win CC, 在变量管理里, 找到连接, 右键, 选择AS符号里的从AS中读取, 会从PLC里面读取变量。读取完成后需要勾选Win CC里需要使用的变量, 勾选完成后可以保存在项目文件夹里。当通信定义和变量管理完成, 得到组态后的画面。
结束语
本文介绍了教学型机械手的设计过程, 在设计中, 机械手控制系统采用PLC进行控制, 可以根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数, 实现机械手控制系统的不同工作需求, 机械手控制系统具有了很大的灵活性和可操作性。该机械手经过严格的PLC选型, 合理的硬件配置及完善的程序设计, 整体布局紧凑合理, 程序运行可靠, 且具有动态监控功能。
摘要：教学型机械手是针对教学所研制的典型机器人设备, 本项目根据教学型机械手工作原理及系统需要完成的任务特点, 主要设计了教学型机械手PLC控制系统, 确定了教学型机械手PLC的硬件电路和软件设计, 努力研究出良好的机械手。同时监控软件利用组态进行开发实现了动态监控, 增加了经济性和实用性, 能够满足教学演示和实验的目的。
关键词：教学型机械手,PLC,监控
参考文献
[1] 朱慧玲.教学机器人的开发与设计[J].机电产品开发与创新.2007, 20 (2) :17.
PLC型DCS控制系统论文范文第2篇
摘要：DCS控制系统在20世纪中后期的工业生产中被广泛应用，到了90年代，DCS控制系统逐渐演变为PLC型DCS控制系统，对工业行业发展起到了主导性的作用，对促进行业发展和进步具有重要作用。
关键词：PLC型DCS控制系统；自动化生产线；电子控制系统；应用
一、自动化生产线电子控制系统设计方案
本文研究对象选择水泥工艺中的自动化控制系统，同时在现场单元中应用新型DCS控制系统，其主要功能是监视管理现场数据与设备。自动化生产线电控系统配置如图1所示。通常，控制系统内部的中控室环节由软件、工程师与操作员站硬件组成。起始量输出、输入继电器、信号处理设备等属于电子控制柜范畴，控制单元、通讯总线、通讯模块及隔离设备共同组成DCS。该水泥厂应用设备中有一个中央控制室，对熟料烧结、石灰石破碎等相关数据予以收集，对相关参数设定进行有效控制，以此对物理设备系统运行实施自动化控制，中央控制室中，工作人员都可以操作与管理车间相关的工艺参数。此外，中央控制室还包括报警打印机、工程师站等。修改逻辑程序是工程师站的重要工作任务，用以实时维护与控制系统。通信网络的目的主要是确保系统能够安全运转，特别是可靠传输信号，一般以光纤作为通讯介质，现场控制站方面，根据实际情况，可将控制区域进行六个控制站的划分，分別为石灰石破碎远程站、原料粉磨站、水泥包装控制站、窑尾控制站、烧成窑头控制站和水泥粉磨站。水泥厂控制站中，通常会将若干自动控制模块安装在低压配电室中，由此对DCS控制系统的完整性与统一性极为有利。
二、PLC型DCS控制系统的应用
2.1系统功能
在对机组开启顺序进行设定的过程中，通常会采用机组步状态字的方式进行设定，这样能保证所设定的时间间隔与电机保持同步。但需要注意的是，由于步信号也属于脉冲信号，所以当控制功能中内部逻辑显示已经完成任务后，其会继续将运算结果输送给DR管脚，进而对电机的运行状态进行控制。而通常为了确保所设定的控制开启时间与当前市面上大多数电机保持一致，所设置的时间大多为1s，而如果控制系统中电机的启动时间大于1s，则需要对程序的开启时间进行适当延长，使其能够与电机保持一致。在电子控制系统中，电机连锁程序主要包括设备、启动以及运行连锁三种信号，并分别以数字1和0代表系统可启动和不可启动设计程序。通常在启动连锁中，大型设备都只输出一个启动指令在功能模块中接入信号。而在运行连锁中，则需要先启动所有设备，只有这样控制单元中才会发出允许设备启动的指令。在系统中，为了方便对所有电机进行统一控制，需要按照预先设定好的规则对所有电机的控制字进行编辑，如果想要启动电机，就将相应电机的控制字调整到0的位置即可，而如果想要恢复运行，则对其控制字进行复位，这样不仅实现了电机控制的便捷性和高效性，还能有效避免因为错误区分电机控制位而影响整个生产线的自动运行，影响生产效率。
2.2计算机监控组件
在电子控制系统中，逻辑程序控制系统是自主独立运行的，并非与电子控制系统属于同一个控制单元，两者互不影响。但这并不代表两者之间就没有关系，相反，其还拥有整体性，其主要是因为两者均在总线网络和通讯协议额后应用，并且主要通讯中介都是以太网，这样不仅能对控制站和操作站之间的协调性进行稳定，有利于数据传输，还能满足控制站的通讯需求，提高系统运行的稳定性。
2.3软件功能设计
实时的控制和监测是电子控制系统的核心，该系统软件在实际的应用过程中具有可视性强、操作简单及功能齐全等特点。系统软件功能主要包括故障检测、运行状态监测等，进一步提升了电站的控制功能及安全功能。电站在实际的运行过程中，需要加大对电子控制系统中生产线运行状态及基本参数状态的检测，将这些系统信息集中显示在系统监控界面上，以方便工作人员对参数状态进行查询。另外，需要加大对系统故障进行处理，明确系统故障发生的位置及类型，明确故障发生类型，了解故障原因。
2.4通信软件设计
2.4.1通信协议和格式设计
此系统的通信协议一般采用Modbus协议和RTL通信模式实现信息的收集与储存。在DCS控制系统，所采用的通信协议一般都是Modbus协议，通信模式为RTL。但需要注意，在对Modbus协议进行使用之前，一定要采用16位CRC对系统数据进行校验，避免影响系统运行的稳定性和可靠性。由于DCS系统的数据量大，所以在RTL通信模式下，最好采用中断方式对数据进行发送，并通过上位机查询和读取数据。
2.4.2PC端设计
在DCS系统中，对PC端的设计一般采用VC++进行编程，同时由于上位机的主要功能是对PLC中的数据进行读取，所以其通信方式最好采用查询方式，其参数也与通信参数保持一致，避免对其通信造成的那个影响。同时由于上位机读取PLC时的间隔比较短，其周期一般为300ms，所以所取得的命令，需要放在固定的缓冲区内，以免影响其使用。
2.4.3PLC端设计
在对PLC可编程控制程序进行设计的过程中，为了方便对系统进行操作，使用采用直观性比较强的FBD语言对系统功能进行编辑。而PLC与上位机之间的通讯，通过查询方式来实现，采用Com2作为通信端口，拥有1个停比位，也不采用奇偶校验位，以此来提供系统控制的便捷性。
三、结语
总之，需要加大对PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用，有助于促进自动化生产线中电子控制系统功能的实现。
参考文献：
[1]崔海樱.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（24）.
[2]陆晶晶.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子测试，2015（06）.
（作者单位：吉林省长春市长春理工大学光电信息学院）
作者简介：
刘旭，1980年7月，男，汉族，吉林长春，工程硕士，研究方向：电机及拖动、电力系统继电保护、PLC控制系统。
李鹏，1982年4月，男，汉，长春，硕士，讲师，研究方向：电子信息工程。
郭丹伟，1981年7月，女，汉族，河北，硕士研究生，讲师，研究方向：电气工程。
PLC型DCS控制系统论文范文第3篇
目前煤矿生产技术还比较落后, 有的煤矿进行一定的技改, 提高了井上对井下的监控, 实际上与电力、石油、化工等还有很大的区别, 并且技改没有一个统一的规划, 浪费人力、物力和财力;目前在市场上成熟的DCS技术完全有能力解决目前煤矿中目前存在的问题。
2 DCS系统历史
上世纪70年代, 由于经济的迅速发展, 生产装置迅速向大型化方向发展, 尤其是石油炼制、冶金、化工、建材、电力等行业, 这些行业生产装置的大型化能够带来明显的好处, 如生产效率提高、原料消耗减少、劳动力成本降低等。生产设施的大型化要求设备之间具有更好的协调性, 而且停机将带来更大的损失。因此用户迫切希望能够有一种产品或者系统能够解决生产设施大型化和连续化所面临的控制问题。中国使用DCS始于1981年, 当时吉化公司化肥厂在合成氨装置中引进了Yokogawa的产品, 表现出良好的控制性能和可靠性。随后中国引进的30套大化肥项目和大型炼油项目都采用了DCS控制系统, 提高了生产设施的效率和产品质量的连续性, 并且物耗和能耗也有不同程度的降低。DCS产品在石油和化工行业的成功应用也促进了其他行业控制系统的发展, 在随后的几年, 冶金、建材、电力、轻工等行业的新建项目中也陆续使用了DCS产品, 并成为这些行业的主流控制系统。
2.1 技术发展
经过30年的发展, 现代的DCS产品与最初的产品相比在速度、可靠性、功能、通讯等方面取得了巨大的进步。功能领域的扩展:从功能上现在的DCS已经不再局限于控制层, 而是增加了更多的管理层功能, 向上提供企业管理系统接口。硬件技术的发展:随着硬件技术的发展, DCS系统的硬件可靠性进一步增加, 在系统规模日益扩大的情况下, 硬件的平均故障间隔时间 (MTB F) 也保持在100, 000h以上。现在的DCS控制站普遍采用32位处理器及多处理器技术, 在最新的产品上已经开始使用6 4位处理器, 相比初期DCS控制站的8位处理器, 运算速度得到大幅度的提升。
2.2 DCS的技术特点
DCS的体系结构主要分为四层结构:现场仪表层、控制装置单元层、工厂 (车间) 层和企业管理层。一般D C S厂商主要提供除企业管理层之外的三层功能, 而企业管理层则通过提供开放的数据库接口, 连接第三方的管理软件平台 (ERP、CRM、SCM等) 。所以说, 当今DCS主要提供工厂 (车间) 级的所有控制和管理功能, 并集成全企业的信息管理功能。D C S充分体现信息化和集成化信息和集成基本描述了当今DCS系统正在发生的变化。用户已经可以采集整个工厂车间和过程的信息数据, 但是用户希望这些大量的数据能够以合适的方式体现, 并帮助决策过程, 让用户以他明白的方式, 在方便的地方得到真正需要的数据。信息化体现在各DCS系统已经不是一个以控制功能为主的控制系统, 而是一个充分发挥信息管理功能的综合平台系统。D C S提供了从现场到设备, 从设备到车间, 从车间到工厂, 从工厂到企业集团整个信息通道。这些信息充分体现了全面性、准确性、实时性和系统性。与D C S相关的各功能模块有资源配置与状态 (Resource Allocation and S tatus) 、派遣生产单元 (Dispatching Product ion Units) 、文档控制 (Document Control) 、数据收集/获取 (Data Collection/Acquisiti on) 、劳工管理 (Labor Management) 、质量管理 (Quality Management) 、维护管理 (Maint enance Management) 、产品跟踪 (Product T racking) 、性能分析 (Performance Analysis) 。DCS的集成性则体现在两个方面:功能的集成和产品的集成。D C S更强调的系统集成性和方案能力, DCS中除过程控制功能之外, 还集成了PLC (可编程逻辑控制器) 、R TU (采集发送器) 、F C S、各种多回路调节器、各种智能采集或控制单元等。这也是为了适应用户的真正控制需求。
在DCS系统中, 采用了许多提高可靠性的技术措施。这些技术措施是建立在以下四种基本思想上的: (1) 使系统本身不易发生故障, 即所谓的故障预防; (2) 在系统发生故障时尽可能减少故障所造成的影响, 即所谓的故障保安和故障弱化; (3) 当系统发生故障时, 能够让系统继续运行, 即所谓的故障容错; (4) 当系统发生故障时, 可以在不停止系统运行的情况下进行维修, 即所谓的在线维修。基于这四种基本思想, DCS系统中采用了各种各样的可靠性措施降低事故的发生及所造成的损失。
3 煤炭企业安全生产回顾
目前煤炭生产企业每年发生许多安全事故, 煤矿灾害事故频繁发生, 让我们先看一看国家安监局官方公布的数字:煤矿企业2000年发生伤亡事故2863起, 死亡5798人;2001共发生死亡事故3082起, 死亡5670人;2002年共发生死亡事故4344起, 死亡6995人;2004年全年煤矿企业发生各类伤亡事故3853起, 死亡6009人.随着科技水平的提高和企业管理的规范, 我国煤矿安全生产状况从总体上讲, 出现了不断好转的局面.在开展机械化生产, 原煤产量不断提升的情况下, 1949年~2000年全国煤矿百万吨死亡率总体趋于稳步下降态势, 1999年煤矿的百万吨死亡率为6.08, 2000年为6.0, 2001年为5.85, 2002年为5.0, 2003年为4.170, 2004年为3.100。有关资料显示, 中国目前煤炭产量占世界总产量的35%, 但死亡率却占全球煤矿的80%。2003年世界煤炭产量约50亿吨, 煤矿事故死亡总数约8000人, 当年我国的煤炭产量约占全球的35%, 事故死亡人数则占近80%.2003年我国煤矿平均每人每年产煤321吨, 全员效率仅为美国的2.2%, 南非的8.1%;而百万吨死亡率则是美国的200倍, 南非的30倍, 2004年全国煤矿百万吨死亡率即使控制在3.1, 但与世界上先进产煤国家相比, 差距仍然不小.美国2004年产煤10亿吨, 仅死亡27人, 美国已经连续3年煤矿死亡人数在30人以内。中国是世界产煤大国, 去年煤炭产量约19亿吨, 远远超过美国, 俄罗斯等国, 按理较为发达的产业, 其安全技术也应比较先进.然而在中国情况却并非如此, 中国煤矿事故死亡人数是世界上主要采煤国家死亡总人数的4倍, 最近几年中国煤矿事故夺去了几万人的生命, 制造了几万个家庭悲剧, 为国家和社会造成了巨大损失。特别是最近的山西王家岭煤矿透水事故, 虽然救援创造了人类奇迹, 但是救援花费损失巨大, 浪费了不少公共资源。
事后回顾许多安全事故都可以避免, 有人为因素, 也有技术原因;目前在采煤技术在中国对比其他行业在科学技术的运用上还有相当差距;究其原因主要是在技术上没有跟上, 思想保守, 没有创新精神, 出了事故-可以解释大家都是这个技术, 自己在安全上没有指挥错误或者违章指挥。有了DCS系统煤矿中存在的许多例如:瓦斯突出、涌水、通风包括风门控制、皮带撕裂、井下运输和提升系统运行情况包括产量等均可以很好进行监控和测量。
摘要：文章主要介绍dcs系统在煤矿压风机车间的应用。
PLC型DCS控制系统论文范文第4篇
（酒钢【集团】有限责任公司焦化厂，甘肃 嘉峪关 735100）
摘要：本文焦化厂皮带控制系统中PLC控制系统的应用。着重介绍信息点的采集、人机界面的优化、以及利用多媒体电视监控系统来实现监控与生产的集中管理。
关键词：可编程控制器
PLC型DCS控制系统论文范文第5篇
[摘 要]对基于PLC自动化控制系统的通信技术进行了分析，在具体分析中，从主要功能程序设计和通信技术应用方面进行了论述。以此来解决PLC自动控制系统应用中的通信问题，让通信技术在PLC自动控制系统中得以良好应用;并为此类系统在工业领域中的良好应用与发展奠定坚实基础。
[关键词]工业生产;PLC;自动化控制系统;通信技术
Research on Communication Technology Based on PLC Automation Control System
Zhang Hai-yun
在PLC自動化控制系统的具体应用中，通信系统的好坏会对信息传递速度与质量造成直接影响，同时也会对PLC信号接收的时效性起到决定性作用。因此，在具体的PLC自动化控制系统设计与开发中，技术人员一定要对通信技术做到足够重视，通过通信技术的良好应用确保PLC自动化控制系统的应用效果。
1 项目概况
本次所研究的是某机械生产制造企业自动化生产线上的PLC自动化控制系统。在该自动化控制系统的主站中，控制器应用的PLC为西门子公司所研发的S7-315-2DP型设备;在系统从站中，控制器应用的PLC为西门子公司所研发的S7-200型设备。该系统现场总线所应用的通信方式为Profibus。文章就是对该PLC自动化控制系统中的通信技术应用进行了分析。
2 PLC及其通信需求概述
2.1 PLC概述
PLC是一种可编程形式的逻辑运算控制器。该装置及其技术在当今的工业领域中已经得到了广泛应用。具体应用中，PLC可以对各个设备进行自动化控制，包括连接主站控制、从站控制和各个系统接入点的控制等，进而达到整体工业生产的自动化控制效果。
2.2 PLC通信需求概述
在通过PLC对工业生产系统进行自动化控制的过程中，其信息的及时发送和接收是一项首要内容。基于此，在PLC自动化控制系统的具体应用中，应借助相应的网络技术实现信息的发送与接收。在此过程中，应借助相应的程序设置保障各种信息传输效果。就目前来看，在该程序的具体应用中，其构成形式主要有两种：①厂家在系统出厂后将相应的应用程序设置在其内部;②企业按照实际生产需求在系统应用中对其进行相应的程序设置。具体设置中，最重要的一项内容就是确保程序的稳定性，这样才可以达到良好的通信效果，有效确保工业生产的安全稳定进行;并进一步确保产品的良好品质，满足用户实际应用需求，为用户带来最佳的应用体验。同时，在具体的生产过程中，通过PLC的应用，也可以让用户按照其实际的需求对相应的程序进行调整和控制，让实际生产需求以及生产条件的变化得到及时有效的应对，以此适应生产厂家的实际生产与应用需求，确保工业生产的灵活性。
3 PLC自动化控制系统的主要程序功能设计分析
3.1 主程序功能设计
PLC自动化控制系统的主程序为OBI搬运站在该系统开启后，其主程序会率先启动，并在一次程序完成后继续进行下一次程序的循环，一直到接收到终止命令为止。在主程序的执行过程中，PLC将发送全局数据，这些数据会借助BOI一侧朝着各个搬运子程序、急停程序以及加工站程序等传递。在此过程中，主程序也会借助时间监视器监测大扫描所用的时间，并向PLC实时传递监测数据。本次设计中，将系统的最大扫描时间设置为200 ms，如果实际扫描中所用时间超过了这个限值，则表明该系统的响应速度变慢，需重新对其进行校正处理[1]。
3.2 启动中断程序功能设计
该PLC自动化控制系统中设置了暖启动、热启动、冷启动3种启动模式。在系统通电之后，模式选择器将会按照预设的指令在以上3种模式中自动选择一种来完成启动。在程序执行期间，如果出现了时间错误，程序便会自动中断，在做好时间校准之后才会继续返回上级程序，并对启动模式重新进行选择，最后再一次恢复正常运行。
3.3 功能程序设计
根据该企业的实际生产需求，本次设计的主要功能程序包括送料站、加工站、装配站以及落料站等。在对这些程序进行编写的过程中，为实现编程人员操作的便利性，应用了西门子公司所提供的面向该公司的PLC用户编程操作指令库。具体应用中，用户可直接对相关指令进行调用，以此来实现编程操作的进一步简化。例如：IN代表输入参数指令;OUT代表输出参数指令;STAT代表静态参数指令。
4 通信技术在PLC自动化控制系统中的应用
在PLC自动化控制系统中，因为西门子公司所研发的S7系列PLC设备可以对多种通信模式提供支持，包括现场总线（profibus）、多点接口（MPI）以及点对点接口（PPI）等;所以在本次系统设计中，主要应用到了点对点接口通信协议以及现场总线通信技术。
4.1 点对点接口通信协议的应用
在S7系列的PLC中，点对点通信协议最为常用，其信息的收发可直接借助PLC中原有的通信端口来实现。就本质而言，点对点协议为主从协议形式，可以对一级主站和二级主站提供支持，使其和各个从站之间进行信息传递。在系统运行的过程中，系统主程序首先会对网络占用情况进行判断，如果网络处于畅通状态，主程序就会立即进行点对点通信网络的建立，并将这个网络自主站作为基础，将相应的请求指令发送到从站[2]。在从站响应之后，便会将点对点通信网络作为依托来实现主站和从站之间的通信。在本次所应用的PLC中，虽然仅提供了PORT0和PORT1这两个通信端口，但是以点对点通信网络作为基础的主站从站通信网络最多可以建立32个，可充分满足该自动化控制系统应用过程中的实际通信需求。
同时，该PLC中的高级点对点通信协议也可以为各个独立网络设备之间的联系建立提供支持，但每一台设备能够连接的设备数量比较有限。表1是该系统PLC中各个模块对于设备连接数量的支持情况。
4.2 现场总线通信技术的应用
现场总线通信系统具有开放式特征，它在当今的楼宇自动化以及工业自动化控制领域中都得到了广泛应用。相比较点对点通信技术而言，该技术的主要优点是可以在更加复杂的通信任务中具有良好的适应性，且能够将复杂网络架构中的信息堵塞问题加以有效解决，以此实现整体PLC自动化控制系统通信能力的显著提升。因此，在该系统的设计与开发中，将现场总线通信技术用作备用通信模式。图1是该系统中的现场总线通信协议结构示意图。
由圖1可知，现场总线通信协议中有5个主要层次，其中人机交互界面属于顶层，借助于这一层次，用户可进行相关控制指令的手动输入，可进行各种运行数据的调用，进而实现生产系统运行情况与生产进度的实时掌握[3]。应用层主要按基本功能以及扩展功能进行划分，并进行了用户DP接口的提供。3～6层的概念并未定义，具体应用中，用户可根据实际的生产需求进行自主定义，同时也可以用来进行后续的功能扩展。数据链路层中的主要组成部分是现场总线中的所有数据链路，同时也为系统进行了IEC接口提供，借助于IEC接口，可以让现场总线与各个从站中的设备之间建立起良好的通信连接。物理层的主要组成部分是RS-485型光纤，其主要的光纤参数如表2所示。
在通过现场总线通信协议进行PLC自动化控制系统的通信过程中，为达到良好的通信效果，可以对起始定界符以及结束定界符加以合理应用，并对各个字节做好奇偶校验，这样便可进一步提升通信数据可靠性。
5 结束语
在当今的工业自动化发展中，PLC自动化控制线系统发挥着不可或缺的作用。而作为整个系统信息数据与控制指令的传输媒介，通信系统的应用质量将会对整体PLC自动化控制系统的应用效果产生决定性作用。因此，在对此类系统进行应用和研究的过程中，相关企业和技术人员一定要加强其中的通信技术研究，根据系统的实际应用需求，结合实际情况，对相应的通信技术进行合理选择与应用。通过这样的方式，才可以满足系统运行中的实际通信需求，促进PLC自动化控制系统在工业领域中的良好应用与发展。
参考文献
[1] 张玉伽.通信技术在PLC自动化控制系统中的应用分析[J].现代工业经济和信息化，2021（6）：113-114.
[2] 高专科.对基于PLC自动化控制系统的通信技术分析[J].中国新技术新产品，2021（1）：4-6.
[3] 王兆远.浅议PROFIBUS通信技术在PLC冶金自动化控制系统中的应用[J].电子测试，2020（9）：90-91.
PLC型DCS控制系统论文范文第6篇
[摘 要] PLC与电气控制技术是电气自动化和自动化等专业的重要专业课程，是一门技术性和实践性很强的核心课程。使用工作过程的课程教法是以学生为主体，以工作过程为导向，结合任务训练和能力目标，实现技能与知识的融合。课程设计遵从“以职业技能和道德培养为目标”“以就业为导向”“适应社会需求”的科学理念。课程设计理念为注重专业基础素质教育、工学结合设计理论教学情境、任务驱动法训练操作能力、培养创新精神。
[关 键 词] PLC与电气控制技术;工作过程;教学设计
PLC与电气控制技术是电气自动化和自动化等专业的重要专业课程，是一门技术性和实践性很强的核心课程，课程的总体要求是加强学生的PLC应用的意识，培养学生电气控制与PLC综合应用能力。另外通过本课程的学习，学生能够建立常规电气控制和PLC控制系统设计的完整概念，培养综合应用电气控制与PLC技术的能力。通过课程实践训练，培养学生根据生产实际的需要，设计较复杂的PLC控制系统等技术应用能力，对学生专业能力和职业素养的形成起重要的支撑作用。
一、课程设计目标
课程设计遵从“以职业技能和道德培养为目标”“以就业为导向”“适应社会需求”等科学理念。课程设计理念为注重专业基础素质教育、工学结合设计理论教学情境、任务驱动法训练操作能力、培养创新精神。
通过课程学习让学生具备两种基本能力：一是专业知识能力，二是职业综合能力。专业知识能力首先是电气控制方面，培养学生进行常规电气控制线路设备选型和原理设计的能力;其次是培养学生进行常规电气控制线路安装接线、调试运行和故障处理的能力;最后是PLC方面，培养学生进行PLC控制系统硬件选型和程序编制的能力和进行PLC控制系统安装接线、调试运行和故障处理的能力。职业综合能力培养学生运用所学知识解决复杂工程问题的能力，培养学生规范作业和安全生产的能力，培养学生的团队意识和合作精神。
二、教学内容设计
（一）课程设计的思路
第一步：根据职业技能选择典型的工作任务
分析企业相关岗位的工作任务和具体工作内容，提出本专业课程所对应的专业岗位需要完成的工作任务。根据课程内容分成了八个典型工作任务。具体工作任务如下：
工作任务一：三相异步电动机Y-Δ降压起动控制线路安装
工作任务二：工作台自动往返的PLC控制系统设计
工作任务三：三台电动机顺序启动逆序停止控制系统设计
工作任务四：水电站报警铃控制系统设计
工作任务五：十字路口交通灯PLC控制电路设计
工作任务六：水电站自动控制门系统设计
工作任务七：PLC控制水塔水位自动运行系统设计
工作任务八：PLC 控制变频调速系统设计
按照原来的教学内容分配，总共有十个学习情境，按照工作过程系统化原理具体可细化为图1工作任务：
第二步： 以工程实例为载体进行课程开发
课程设计依据职业技能岗位选取典型工作任务，以某蓄能电厂设备实际工作过程为载体进行课程开发，基于人的职业发展规律进行课程设计，始终将“理论实践一体化”的教学理念融入课程设计，充分体现教学过程的职业性、实践性和开放性，培养学生的综合职业能力及职业发展所需要的良好道德素养。（见下表）
第三步： 基于工作过程进行课程设计
工作过程系统化课程设计，在课程整体结构中以实际应用为根本，形成结构导向的课程理论与开发范式。针对课程建立一套具有可操作性的建设和实施方案，以有效激发学生自主学习的动力。工作过程系统化教学过程转化为工作过程，系统的教学过程包括六个步骤：资讯、决策、计划、实施、检查、评价。资讯包括让学生了解本专业本课程最新的行业信息，决策是让学生了解行业信息后根据课程任务选择合适的工艺和方法，计划就是按照选择的工作和方法进行具体的方案制作，实施就是按照方案进行执行，检查就是对执行的结果进行反复的验证，最后是对结果进行评价考核，总体培养学生具备专业能力、方法能力和社会能力的综合素质。
三、教学方法和手段
课堂教学是培养学生、提高学生综合职业素质的主要阵地，教学方法是教师和学生为了达到共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中使用的一种方法和手段。在课程的教学过程中有很多的教学方法，在本课程主要采用的是情境教学法、四阶段任务训练法、案例法等。本课程主要采用四阶段任务训练法和情境教学法多种教学方法的结合。四阶段教学法产生于美国。在美国的岗位培训中，主要是以“示范模仿”使学生掌握相关的核心技能以及岗位工作能力的教学方法。四阶段教学法在美国的教学中是把课程教学划分为准备、教师示范、学员模仿和总结练习四个阶段，通过四个阶段的教学让学生掌握基本的技能。我们把四阶段教学法进行改良应用，即把教學过程结合情境教学、案例教学等教学方法分为任务分析、制定计划、实施任务和考核评价四个阶段的培训方法。在四阶段任务训练法里面根据实际案例又穿插有多种教学方法。具体的教学过程如图2所示：
四、课程考核方式
课程的学习结果很多是通过考核来体现学习的掌握程度，考核在教学中起到举足轻重的作用，考核的方法和形式也是多种多样。很多课程通过考核来促进学生的学习兴趣，对教学目标的实现也有导向作用。本课程包括了理论和实验部分，理论与实践并重。考核方式也充分体现了这个原则。期末考核评价方案多元化，分别从理论知识水平、技能操作水平、沟通交流能力、个人道德修养、个人平时成绩等多方面进行评定。理论知识水平采用传统的笔试形式进行，技能操作水平考核采用现场实操考核，沟通交流能力采用学期总结及面试答辩的方式进行，平时成绩由所任课老师按照评价内容对每一位学生进行评价，然后取平均分。本课程总成绩=平时成绩（20分）+期末笔试（30分）+实验成绩（50分）;实验成绩=实验过程（30分）+实验成果（20分）。具体如图3所示：
五、存在的问题
通过工作过程系统化方法的教学跟其他方法进行比较也发现了在实施过程中也存在一些问题。如工作工程化教学需要的实验设备以及实验场地是比传统的教学要求更高，在教学资源上也远没有传统的课程资源丰富。最为明显的缺陷是缺少工作过程化的配套教材，现在大多数还是传统的教材，在教材的研究上还有很多的空间。另外，传统的实验大多数是以验证性为主，工作过程化教学要结合岗位技能，以实际操作为主，转变传统的教学方法为实现实训工作过程与企业生产过程对接的任务教学方法。
参考文献：
[1]张莉莉.浅谈新理念下数学教学方法的实施[J].教育教学论坛，2010（1）.
[2]李斌.新课改下教师教学理念的转型[J].教育教学论坛， 2010（11）.
[3]姜大源.结构问题是一个课程开发的关键[N].中国教育报，2016-08-23.
编辑 陈鲜艳