PLC在工控应用领域的方案汇总

PLC的应用领域不断拓展，方案亦层出不穷

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、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，使用情况主要分为如下几类：

1.开关量逻辑控制：取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制：在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制：PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理：PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网：PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

应用领域广泛，带动了整个PLC方案的快速发展，在套方案上的PLC方案每日递增，小编整理了几个领域应用的PLC方案，供大家参考。

嵌入式三相PLC集中器模块设计方案

方案概述：该评估板是SS基于TI的OMAP-L138和TMS320F28PLC83芯片而设计的嵌入式三相PLC集中器模块。该集中器支持OFDM调试方式；支持CHENEL A/B/C/D及FCC band；符合G3、PRIME传输协议；处理电表网络中路由注册和存储，并提供物理层上电力线载波通信。

功能定义及性能指标：载波频率：5KHZ~95KHZ载波通信速率：14Kpbs工作电源：12V~18V发送峰值：12Vpp接收灵敏度：20uVrms工作温度：-40℃~+85℃TI SocketsTMS320F28PLC83+AFE031+OMAP-L138

II型PLC简易采集器解决方案

方案概述：该采集器的主控芯片采用TI的ARM-Cortex-M3微控制器LM3S300，通过485接口实现对电表的数据采集，并且通过PLC载波模块进行数据上报到集中器或者服务器。本采集器采用外部的EEPROM芯片，用于历史数据保存。预留红外接口可以与其他设备进行通信。具有外部看门狗电路用于保护系统的稳定性，提高抗干扰能力。软件部分采用标准的DL645协议进行上行和下行数据通信，保证了数据的可靠性。

功能定义及性能指标：1、CPU 32位ARM Cortex-M3处理器2、工作电压：220VAC，50Hz 3、静态功耗：<3 W 4、通信信道：双向低压电力线通信5、PLC电力线上下通信6、RS485接口下行通信7、红外通信接口8、外部EEPROM芯片用于保存历史数据9、外部看门狗功能

嵌入式Vxworks实时PLC设计方案

方案概述："本方案基于VxWorks操作系统，提出了基于VxWorks的嵌入式实时PLC设计的方法与应用，利用VxWorks的开放性、模块化和可扩展性的系统结构特性以及多线程/多任务的系统环境来达到高实时要求的PLC控制，在保证实时性的同时，实现多点位、复杂功能的PLC系统控制目标。"

功能定义及性能指标：为了更好地支持实时运行系统，嵌入式系统一般要引入操作系统，嵌入式操作系统(如Windows CE，VxWorks等)为实时运行系统提供了启动代码、串行通讯接口、内存操作(malloc/free)、ANSI标准库、1ms的时钟滴答、调试接口等服务。如果实时运行系统整合了相应的功能，系统也可以不引入操作系统。我们所采用的嵌入式实时系统体系结构，其实时操作系统采用VxWorks。

ADI可编程逻辑控制器(PLC)解决方案

方案概述："因应产品精密度大幅提升的要求下，自动化生产机械控制也被要求提高精密度。ADI推出可编程逻辑控制器(PLC)解决方案，解决方案采用业界领先的技术，并提供了一系列的设计方案，从单独的元件完全整合的解决方案，协助客户缩短开发周期之优势，可以帮助客户迅速打入此应用市场，掌握此市场商机。"

功能定义及性能指标：PLC系统包括电源、控制和通信模块以及多种模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出模块。为了获得合适的PLC系统设计，设计人员必须考虑许多不同的系统要求，包括精度、带宽和输入范围等。借助ADI公司的放大器、数据转换、信号处理和电源技术以及专业经验，可以实现高分辨率、低噪声的工业PLC系统。

I型PLC电表数据采集器解决方案

方案概述：I型PLC采集器是基于Cortex-M3的采集器。该采集器实现了对电表的数据采集，历史数据存储等功能。功能定义及性能指标方案规格参数：1、50MHz主频的Cortex-M3内核；2、PLC远程数据传输功能；3、两路485通讯，本地维护和下行抄表功能；4、一路红外通讯接口；5、用于历史数据存储的1M-bit串行Flash；6、内置和外置双看门狗电路；7、带温补的RTC模块；8、下行485采用645协议，上行GPRS采用698协议；9、用于指示上行和下行数据的LED；10、支持本地和远程升级；11、用于软件调试的JTAG/SWD端口；

方案优势：I型PLC采集器是基于Cortex-M3的采集器。该采集器实现了对电表的数据采集，历史数据存储等功能。双路RS485通信接口，1路红外通信，还具有PLC电力线载波通信，实现远程控制通信，减少布线成本，容易实现规模化效应。本产品是应用于电力采集以及用户数据管理，配合上位机软件，可以实现对多个电表进行抄表，并且将数据转发至服务器上，同时保存每个月的历史数据。该采集器还具有红外抄表，外部看门狗电路，外部RTC，串行Flash，LED指示及按键输入等。