1. PLC电气控制系统
可以简单的说，PLC由单片机加外围的输入及输出电路组成，使用专用的编程软件可以方便的编写控制程序，应用在自动控制系统中，替代传统的继电器逻辑电路。
变频器只是控制电机的频率
2. plc电气控制系统方案
基于PLC和变频器串行通讯的变频恒压供水系统 摘 要：介绍了一种基于PLC和变频器采用串行总线方式通讯的变频恒压供水系统的构成和工作原理。系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速，保持供水压力的恒定，在用水低谷时投入小流量泵，降低电能损耗。变频器故障时仍能自动运行，保证不间断供水，同时故障消除后能自启动，实现无人值守全自动运行。 关键词：可编程控制器 变频调速 串行通讯 小流量泵 在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉定压供热和恒压补水喷淋及消防等供水系统中，采用传统的水塔、高位水箱、气压增压等设备，不但占地面积和设备投资大，维护困难，且不能满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求。另一方面，由于供水量的随机性，采用传统方法难以保证供水的实时性，且水泵的选取往往是按最大供水量来确定，而高峰用水时间较短，这样水泵在很长一段时间内有较大余量，不仅水泵效率低，供水压力不稳，而且造成大量电力浪费。这里介绍一种由可编程控制器控制的变频恒压供水系统，它既能解决人工操作的繁杂劳动和精神压力，又能节约能源。 一、系统介绍 变频恒压供水控制系统由PLC控制器、触摸屏显示器、变频调速器、压力变送器、水位变送器、交流接触器等其它电控设备以及3台水泵（水泵数量可以根据需要设置）和一台小流量泵等构成，如图1所示。在供水系统总出水管上安装压力变送器检测出水压力，在蓄水池安装液位变送器，PLC具有模拟量输入检测模块，检测压力变送器和液位变送器输出的4-20mA信号，将检测的压力信号与设定的压力信号经过PID运算后，通过控制变频器的输出频率来调整电动机的转速，保持供水压力的恒定，这样就构成了以设定压力为基准的压力闭环系统；自动检测水池水位信号与设定的水位低限比较，输出水位低报警信号或直接停机。触摸屏显示器可以显示电源电压、电流、变频器输出频率、实际供水压力和设定供水压力和各泵的工作状态等信息；可以通过触摸屏在线修改设定供水压力和控制水泵的运行。该系统还设有多种保护功能，尤其是强电逻辑硬件互锁功能，从而保证正常供水，且可以做到无人值守。 二、工作原理 该系统具有手动和自动两种运行方式： 2.1手动运行方式 选择此方式时，按启动按钮泵或停止按钮，可根据需要而分别启停各水泵。这种方式仅供检修或控制系统出现故障时使用。 2.2自动运行方式 2.2.1启动程序 在自动运行方式下开始启动运行时，首先检测水池水位，若水池水位符合设定水位要求，1#泵变频交流接触器吸合，电机与变频器连通，变频器输出频率从0Hz开始上升，此时压力变送器检测压力信号反馈PLC，由PLC经PID运算后控制变频器的频率输出；如压力不够，则频率上升至50Hz，延时一定时间后，将1#泵切换为工频，2#泵变频交流接触器吸合，变频启动2#水泵，频率逐渐上升，直至出水压力达到设定压力，依次类推增加水泵。 2.2.2水泵切换程序
3. plc电气控制系统设计
设计PLC应用系统时，首先是进行PLC应用系统的功能设计，即根据被控对象的功能和工艺要求，明确系统必须要做的工作和因此必备的条件。然后是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式，控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。最后根据系统分析的结果，具体的确定PLC的机型和系统的具体配置。 PLC控制系统设计可以按以下步骤进行。
1．熟悉被控对象，制定控制方案分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，确定被控对象对 PLC控制系统的控制要求。
2．确定I／O设备 根据系统的控制要求，确定用户所需的输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLC的I／O点数。
3．选择PLC选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。
4．分配PLC的I／O地址 根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。
5．设计软件及硬件进行PLC程序设计，进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。由于程序与硬件设计可同时进行，因此，PLC控制系统的设计周期可大大缩短，而对于继电器系统必须先设计出全部的电气控制线路后才能进行施工设计。
6．联机调试 联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。开始时，先不带上输出设备（接触器线圈、信号指示灯等负载）进行调试。利用编程器的监控功能，采分段调试的方法进行。各部分都调试正常后，再带上实际负载运行。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部分程序即可，全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改则应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。
7．整理技术文件包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。
4. plc电气控制系统框图
一，PLC 的故障类型。
1，外部设备故障。
外部设备就是指与 PLC工作过程直接联系的各种开关、 传感器、 执行机构、 负载等。 这些设备发生故障,会直接影响 PLC 系统的控制功能。因此,维修 PLC ,首先要分清是外部设备故障,还是 PLC 本身故障。
2，系统故障。
1)系统故障是影响 PLC 系统运行的全局性故障。
2) PLC 系统故障可以分为固定性故障、偶然性故障。
3)故障发生后,可以重新启动使系统恢复正常,则就是偶然性故障。如果重新启动不能恢复, 而是需要更换硬件或软件, 系统才能够恢复正常, 则认为是固定性故障。
3，硬件故障。
PLC 硬件故障主要指 PLC 系统中的模板、电路损坏而造成的故障。
4，软件故障。
PLC 软件故障包含软件错误、操作错误等。 PLC 软件故障一般可以通过 PLC 本身 的自诊断测试功能或者软件来查看、检查。
二，PLC 控制系统故障率情况。
1) CPU 与存储器故障率占 5%。
2) I/O模块故障率占 15%。
3)传感器及开关故障率占 45%。
4)执行器故障率占 30%。
5)接线等其他方面故障率占 5%。
三，PLC 故障频发重点部位。
1)继电器、接触器。
2)阀门、闸板。
3)开关、极限位置、安全保护、现场操作的一些元件或设备。
4) PLC 系统中的子设备。
5)传感器、仪表。
6)电源、地线、信号线的噪声。
四，维修 PLC的基本先后顺序。
1，先动口再动手。
1)维修 PLC 时,不要立即直接动手,而是先询问故障发生前后的情况、故障现 象;
2)如果对生疏的 PLC 维修,应先了解其工作原理。
2，先清洁再维修。
维修 PLC 时,可以打开机子,首先进行清洁 PLC 。
3，PLC检查先外后内。
维修 PLC 时,先检查外部现象与原因,如果外部正常,则然后检查 PLC 内部。
4，先无电判断后通电判断。
首先在没有通电的情况下，先判断熔丝是否损坏、 是否不通电就可以判断出故障点。如果不能够判断出来,则再通电检查 PLC 。
五，PLC 系统维护与故障排除的基本流程。
总体诊断：可以根据总体检查流程图找出故障点的大方向,然后逐渐细化找出具体故障。
1，电源故障诊断。
如果电源灯不亮需要对供电系统以及电源灯本身进行检查。
2，运行故障诊断。
电源正常, 运行指示灯不亮, 则说明系统可能因某种异常原因而终止正常运 行。
3，输入输出故障诊断。
1)输入输出是 PLC 与外部设备进行信息交流的通道;
2)输入输出是否正常工作,除了与输入 /输出单元有关外,还与连接配线、 接线端子，熔断器等元器件状态有关。
六，查找一般的PLC 故障的基本步骤。
PLC 维修时,插好编程器,并将开关拨到 RUN 位置,再根据下列步骤查找:
1)如果 PLC 停止在某些输出被激励的位置、状态(地方),一般是处于中间状 态,则查找引起下一步操作发生的信号,编程器会显示信号的 ON/OFF状态;
2)如果输入信号,将编程器显示的状态与输入模块的 LED 指示作比较,若结果不一致,则说明需要更换输入模块。更换模块前,需要先检查 I/O扩展电缆和相关连接是否正常;
3)如果输入状态与输入模块的 LED 指示一致,则比较发光二极管与输入装置的状态。如果两者不同,则需要测量一下输入模块。如果发现存在问题,则需要更 换 I/O装置、现场接线、电源等。否则,需要更换输入模块;
4)如果信号是线圈,没有输出或输出与线圈的状态不同,则需要用编程器检查 输出的驱动逻辑,并检查程序清单;
5)如果信号是定时器,并停在小于 999.9的非零值上,则需要更换 CPU 模块;
6)如果该信号控制一个计数器,则需要先检查控制复位的逻辑,再检查计数器 信号。然后检查、判断相关组件是否异常,需要更换
5. plc电气控制系统有哪些
主要有以下5种编程语言：
1、梯形图语言（LD）
梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉，因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。
梯形图编程语言的特点是：与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有继电器控制相一致，电气设计人员易于掌握。
梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。
2、指令表语言（IL）
指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时，指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。
指令表表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。
3、功能模块图语言（FBD）
功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。
功能模块图编程语言的特点：功能模块图程序设计语言的特点是：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强，对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程；对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统，由于功能模块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少。
4、顺序功能流程图语言（SFC）
顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及维护，大大减轻编程的工作量，缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。
顺序功能流程图编程语言的特点：以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解；避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷，同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时，由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷；用户程序扫描时间也大大缩短。
5、结构化文本语言（ST）
结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中，常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。
结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系，完成所需的功能或操作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C
语言等高级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。结构化文本编程语言的特点：采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算；需要有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧，对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。
不同型号的PLC编程软件对以上五种编程语言的支持种类是不同的，早期的PLC仅仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言。目前的PLC对梯形图（LD）、指令表（STL）、功能模块图（FBD）编程语言都以支持。
6. plc电气控制系统的硬件设计具体要完成什么工作
PLC的现场调试是检查、优化PLC控制系统硬件、软件设计，提高控制系统可靠性的重要步骤。为了防止调试过程中可能出现的问题，确保调试工作的顺利进行，现场调试应在完成控制系统的安装、连接、用户程序编制后，按照规定的步骤进行。 尽管在不同场合使用的PLC型号、控制对象、控制要求各不相同，但PLC控制系统现场调试的基本方法与步骤相似。通常来说，PLC现场调试主要分为调试前的基本检查、硬件调试、软件调试三个阶段。 调试前的检查包括PLC安装检查、连接检查、电源电压检查等步骤。其中，特别需要注意以下几点。
1、调试（通电）前应确保PLC上的防尘纸已经取下。
2、PLC各输入、输出模块的地址已经正确分配与设定，且I/O信号的地址已经做了明确的标记。
3、PLC必须已经按照要求进行可靠接地、接地系统必须符合规范。
4、确认全部低压PLC输入端（如DC24V）与高压（如AC220V）控制回路间无短路或不正确的连接。
5、确认全部PLC的输出无“短路”现象。
6、确认PLC的扩展电缆已经可靠连接，且已经安装终端电阻。以上检查完成后可以进入如下的PLC控制系统的试运行阶段（包括硬件调试与软件调试两个阶段）。
7. plc电气控制原理
PLC的工作原理为：当PLC控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
1、输入采样阶段
在输入采样阶段，PLC控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。
2、用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
3、输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。
8. plc电气控制系统布局图
（1）：电气原理图：电器布置图电气安装接线图。
（2）：电气原理图：根据控制线图工作原理绘制，具有结构简单，层次分明。主要用于研究和分析电路工作原理。
（3）：电气布置安装图：主要用来表明各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置，为机械电气在控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。
（4）：电气安装接线图：是为了进行装置、设备或成套装置的布线供各个安装接线图项目之间电气连接的详细信息，包括连接关系，线线种类和数设线路
9. 电气控制与plc系统
简而言之。
继电器控制线路复杂，故障率较高。
但是成本低廉。
适合简单控制。
PLC由于没有过多的线路和接触器。
触点较少。
故障也较低。
但是成本较高，适合大中型连续工作控制。