开关量通道在控制系统中的应用

PLC技术在电气仪表自动化控制中的应用摘要：在电气仪器的自动控制中引入PLC技术，能极大地提高设备的工作品质和工作效率，保证设备的安全、稳定。

为了充分发挥PLC控制技术的优势，有关部门要根据电气仪器自动控制系统的实际应用要求，研制一套功能完备的PLC控制器，以进一步降低电气设备运行故障问题的概率，为各领域生产经营建设提供充足的PLC资源。

关键词：PLC技术；电气仪表；自动化控制；具体应用引言在电气仪器的自动控制中采用PLC技术，必须经过三个环节：输入、执行、输出。

在输入取样时，采用数据扫描的方法，对电气装置的各种数据进行全面的收集。

利用PLC技术对电气仪器的自动控制进行了研究，可以帮助企业及时发现仪器设备在自动化运行中出现的问题，并对其进行有效的解决，从而有效地提高了仪器运行期间的安全效益和经济效益。

1.PLC技术在电气仪表自动化控制1.1.在电气仪表自动化中的顺序控制在电气仪器的自动化控制中，顺序控制是一个非常重要的需求，它需要利用PLC技术来完成对仪器的操作控制，以保证仪器的工作质量和效率。

具体来说，采用PLC技术代替传统的电子仪器自动控制系统中的控制辅助设备，实现了对电子仪器的精确控制和流程的精确控制，通过信息模块和通信总线的协同应用，有效地提高了PLC在自动化控制中的可控性。

随着PLC技术的不断发展，本系统替代了PLC项目中的人工控制模式，达到了较高的电气控制目的，有效地提高了PLC项目的自动化控制水平。

采用PLC技术，利用远程控制站、传感器等远程控制设备，实现对PLC控制的现场控制。

通过终端屏幕界面，相关操作人员可以了解PLC项目的自动控制工作状况，并能远程调节自动化装置的工作参数。

PLC技术在一定程度上保证了安全、灵活性和稳定性，可以根据用户的预先设定好的操作流程，从而有效地解决了传统的控制环节中存在的低效率、高能耗的问题。

1.2.在电气仪表自动化中的开关量控制在原有的电气仪器自动控制系统中，其内部以电磁力继电器为主，在使用过程中容易发生接触失效，从而影响整个系统的工作效率，降低整个系统的运行可靠性。

开关量信号1. 什么是开关量信号开关量信号（Digital Signal）指的是只存在两个状态的信号，即开（HIGH）和关（LOW）两种状态。

这种信号通常用于控制电子设备的开关，如电灯、电视等。

开关量信号可以是离散的或连续的，但在控制系统中，我们通常将其看作离散的。

2. 开关量信号的特点开关量信号具有以下特点：•二进制表示：开关量信号只有两个状态，通常用0和1表示，即开是1，关是0。

•离散性：开关量信号的取值只有两个固定的状态，没有中间状态。

•稳定性：开关量信号的状态在设定之后会保持稳定，直到下一次改变状态。

•可逆性：开关量信号的状态可以通过控制操作来改变，如按下一个按钮可以将灯的开关状态从关变为开。

3. 开关量信号的应用开关量信号在现代控制系统中广泛应用。

以下是开关量信号的一些常见应用场景：3.1 自动化控制在自动化控制系统中，开关量信号被用于控制各个部件的开关状态。

例如，一个自动化工厂的生产线中的机械臂，可以通过开关量信号控制它的运行和停止。

另外，电梯的上行和下行信号也是开关量信号的典型应用。

3.2 家居智能化随着智能家居技术的发展，开关量信号被广泛用于控制家居设备的开关状态。

例如，智能家居系统可以通过开关量信号控制灯光、窗帘、空调等设备的开关。

通过智能设备与开关量信号的结合，用户可以通过手机APP或语音控制设备的开关状态。

3.3 安全报警开关量信号也被用于安全报警系统中。

例如，门窗磁感应器可以通过开关量信号来监测门窗是否被打开，一旦进入报警状态，系统将发出警报通知用户。

同时，火灾报警系统中的烟雾探测器也可以通过开关量信号来判断烟雾浓度是否超过预定阈值，从而触发报警。

4. 开关量信号的电路实现开关量信号的电路实现主要有以下几种常见方法：4.1 开关最简单的开关量信号电路实现方法就是使用物理开关。

开关可以是机械开关或电子开关，通过控制开关的开合状态，来改变信号的状态。

这种方法简单可靠，但需要人工操作。

基本概述DDC(Direct Digital Control)直接数字控制，通常称为DDC控制器。

DDC系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。

它代替了传统控制组件，如温度开关、接收控制器或其它电子机械组件,及优于P LC等，特别成为各种建筑环境控制的通用模式。

DDC系统是利用微信号处理器来做执行各种逻辑控制功能，它主要采用电子驱动，但也可用传感器连接气动机构。

DD C系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。

同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能，可有多个不同对象的控制环路。

工作原理所有的控制逻辑均由微信号处理器，并以各控制器为基础完成，这些控制器接收传感器，常用融点或其它仪器传送来的输入信号，并根据软件程序处理这些信号，再输出信号到外部设备，这些信号可用于启动或关闭机器，打开或关闭阀门或风门，或按程序执行复杂的动作。

这些控制器可用手操作中央机器系统或终端系统。

DDC控制器是整个控制系统的核心。

是系统实现控制功能的关键部件。

它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据，并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换)，然后按照一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换)，并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制设备的运行。

功能介绍DDC控制器的软件通常包括基础软件、自检软件和应用软件三大块。

其中基础软件是作为固定程序固化在模块中的通用软件，通常由DDC生产厂家直接写在微处理芯片上，不需要也不可能由其它人员进行修改。

各个厂家的基础软件基本上是没有多少差别的。

设置自检软件和保证DDC控制器的正常运行，检测其运行故障，同时也可便于管理人员维修。

石油化工电气自动化控制中的PLC技术应用摘要：随着科学技术的不断发展和进步，我国石油化工电气自动化程度越来越高，同时，PLC技术也开始在石油化工电气自动化控制中应用，进一步提高了自动化控制的成效。

关键词：石油化工；电气自动化控制；PLC技术石油化工领域发展的速度比较快，PLC技术在石油化工领域的应用成效日益凸显出来。

就目前的情况看，很多石油化工企业并没有认识到PLC技术应用的优势，导致该项技术的推广有一定的难度。

随着人们研究力度的加深，该技术的应用范围在逐步拓宽，将其应用于石油化工生产中，既可以提高生产的效率，还可以提高生产的自动化控制程度，推动着石油化工行业的持续发展。

1PLC技术相关内容1.1原理PLC技术是工业控制装置技术的一种，融合了微电脑技术等先进技术的应用优势，操作简便。

同时，PLC技术具有存储器，能够根据实际应用进行编程，然后发出相应的操作指令。

PL技术可以看成一种能够进行编程的控制器。

数据输入过程中，技术人员可以对相应的数据信息进行扫描，然后传输制定的数据内容，数据信息输入完成后进而进行执行操作。

PLC技术对电路具有封锁的作用，数据处理完成后对电路进行封锁，然后将外接设备驱动器来，完成后期数据输出作业。

1.2优势第一、灵活性强。

PLC技术应用系统的设备相对简单，并且对电路具有控制作用，在实际应用时能够解决传统控制技术中应用的不足。

同时，该技术的应用流程简单，操作具有较高的灵活性。

第二、通用性强。

根据石油化工生产的情况，技术人员可以在PLC控制系统内进行编程，进而发出相应的指令，因此，PLC技术具有较强的通用性。

1.3在电气自动化控制中的应用方式第一、根据应用软件的情况技术人员可以对PLC系统管控功能进行调整，确保满足石油化工生产的需求。

根据石油化工生产实际情况，技术人员需要对PLC系统内编程，保证电器自动化过程需要对各项数据信息齐全，为后期指令的完成提供保障。

第二、PLC技术在闭环控制中的应用。

计算机控制系统填空20、选择10、判断5、程序10、简答55CH1绪论知识点提要（1）基本的负反馈闭环控制结构（2）领域：信息技术，生物与农业技术，新材料，先进制造与自动化技术，能源技术，资源与环境技术（3）工作方式：在线方式与离线方式（4）展望：1）集成化：CIMS2）智能化3）全球化4）虚拟化：虚拟现实（VR）、虚拟产品开发(VPD)、虚拟制造(VM)、虚拟企业（VE）5）标准化6）绿色化：面向环境（5）总线结构：内部总线、外部总线内：控制总线CB、数据总线DB、地址总线AB、电流总线PB外：RS-232C串行通信总线、IEEE-488并行通信总线重点知识：（1）计算机控制系统的含义?1）用计算机工程帮助设计人员对控制系统进行分析、设计、仿真以及建模等工作。

简称为计算机辅助设计控制系统或控制系统CAD。

（离线应用）2）利用计算机代替常规的模拟控制器，而使它成为控制系统的一个组成部分。

简称为计算机控制系统。

（在线应用）（2）计算机控制系统的典型结构?主要优点是什么？优点：1）能实现更为复杂的控制规律，如非线性控制、逻辑控制、自适应控制、自学习控制及智能控制。

2）输入输出信号都是数字量，只需A/D、D/A。

（3）计算机控制系统的硬件组成?（4）按控制系统的功能及结构特点分类为哪几种，每种的特点及适用场合?1）计算机巡回检测和操作指导系统优：结构简单、控制灵活而且安全。

缺：需由人工操作，速度受到限制，不能同时控制多个对象。

适用：进行数据检测处理及试验新的数学模型和调试新的控制程序等。

2）直接数字控制系统适用：计算机取代模拟调节器，可通过程序改变实现复杂控制规律。

3）监督控制系统优：它可考虑许多常规调节器不能考虑的因素，如环境温度和湿度对生产过程的影响；可以进行过程操作的在线优化；可以实现先进复杂的控制规律；可以进行故障诊断与预报，可靠性好；适用：应用于较为复杂的工业过程及设备的控制中。

5）集散控制系统DCS优：分散控制，集中操作，分级管理，分而自治和综合协调，将危险分散；积木式结构，构成灵活，易于扩展，系统可靠性高；采用CRT，操作、监视方便；采用数据通信技术，处理量大；与集中控制方式相比，电缆和敷缆成本较低，便于施工。

第二章输入输出接口与过程通道在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的被控参数及运行状态，按要求的方式送人计算机处理，再将结果以数字量的形式输出，并将数字量变换为适合生产过程控制的量，因此在计算机接口和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换装置，这个装置就称之为过程输入输出通道，也叫I／O通道。

2.1 过程输入输出通道概述2.1.1 过程输入输出通道的类型及功能根据过程信息的性质及传递方向，过程输入输出通道可分为模拟量输人通道、模拟量输出通道、数字量(开关量)输入通道、数字量(开关量)输出通道等几种类型。

生产过程的被调参数(如温度、压力、流量、速度、位移等)，一般是随时间连续变化的模拟量，通过检测元件和变送器转换为对应的模拟电压和电流。

由于计算机只识别数字量，故模拟电信号必须通过模拟量输入通道转化为数字量后，才能送人计算机。

对于生产现场的状态量(如开关、电平高低、脉冲量等)也不能为计算机直接接受，因此数字量(开关量)输入通道将状态信号转变为数字量送入计算机。

计算机控制生产现场的控制通道也有两种，即模拟量输出通道和数字量输出通道。

计算机输出的控制信号以数字形式给出，若执行元件要求提供模拟电压或电流，则采用模拟量输出通道将数字量转换为模拟电压或电流，若执行元件要求数字量(开关量)，则应采用数字量输出通道，将计算机输出的数字量经处理和放大后输出。

由此可见，过程输人输出通道是计算机和工业生产过程相互交换信息的桥梁。

2.1.2 过程输入输出通道与CPU交换的信息类型过程输入输出通道与CPU交换的信息类型有三种：(1)数据信息反映生产现场的参数及状态的信息，它包括数字量、开关量和模拟量。

(2)状态信息又叫应答信息、握手信息，它反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。

(3)控制信号用来控制过程通道的启动和停止等信息，如三态门的打开和关闭、触发器的启动等。

接口电路含这三类信息交换的端口。

2.1.3 过程通道的编址方式由于计算机控制系统一般都有多个过程输人输出通道，因此需对每一个过程输入输出通道安排地址。