基於PLC自動化電氣控製應用探討

    技術應用

    作者：朱勇

    摘 要 隨著計算機技術的快速發展，可編程控製器技術應用也越來越廣泛，可編程控製器又稱為PLC，它在自動化電氣控製中具有多方麵的優勢，使得它成為工業控製係統中不可或缺的一部分。文章從PLC自動化電氣控製的特點出發，介紹了它的優點，如操作簡單、實用性強、易改造和維護以及強抗幹擾能力等。介紹了PLC自動化電氣控製係統的工作過程，以及它們在工業方麵的應用，包括開關量控製、模擬量控製、集中式控製、分散式控製以及運動控製等。最後對PLC自動化電氣控製應用中所存在的問題進行分析，並針對這些問題提出了一些建議。

    關鍵詞 PLC；電氣控製；應用

    中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0134-02

    隨著現代科學技術快速發展以及自動化控製技術的日益成熟，基於可編程控製器（PLC）係統在工業自動化控製中的地位越來越重要，甚至在我們日常生活中也不斷被應用。傳統的電氣控製已經不能滿足實際中工業自動化的要求，它暴露的諸多缺陷促使PLC自動化電氣控製在工業領域大展身手。

    1 PLC自動化電氣控製的特點

    PLC從本質上講是一種專門用在工業上的計算機，硬件部分的構成與普通微型計算機類似，由電源、CPU、存儲器、輸入輸出接口電路、各功能模塊以及通信模塊等部分組成。而基於PLC構成的自動化電氣控製係統擁有許多特點，如應用簡單、容易維護和改造、具有大型和小型化的結構以及抗幹擾能力強等。

    1）PLC自動化電氣控製應用簡單、實用型強。由於PLC編程所使用的梯形圖形狀、語言符號和表達方式等與繼電器控製的電路圖有很多相同之處，所以PLC自動化電氣控製的接口非常簡單而且容易辨別。操作人員在實際中使用PLC進行自動化電氣控製時能夠很容易理解並接受，並且能夠很快上手，他們隻需要稍微了解下PLC的操作指令及其邏輯控製方法等內容，就能夠編寫出一定功能的梯形圖，並經過一定的實踐，能夠掌握PLC的使用。由於PLC這種簡單實用性，它已經廣泛用於各種需要自動化電氣控製的場所中，並且不斷地向其他行業滲透。

    2）PLC自動化電氣控製維護和改造十分簡單方便。PLC自動化電氣控製使用的是先進的存儲邏輯控製技術，而不是傳統的接線邏輯技術，這樣，不僅節省或減少了設備的外在接線，壓縮了物理空間，還極大地減少了設計和建造控製係統的時間，還能為後期維護提供了很大方便。PLC自動化電氣控製編寫的程序能根據實際需要的不同而進行更改，十分方便快捷。PLC自動化電氣控製係統還能適應於各種不同的工作環境，即使在惡劣的環境中也能正常工作，並且保持良好的性能。機器一旦出現故障，指示燈會給出提示，操作人員可以根據模塊上運行的監控設備或指示燈的位置做出相應的維護，這樣可以減少查找故障的時間，保障設備能處於正常的工作狀態。

    3）PLC自動化電氣控製具有很強的抗幹擾能力。PLC自動化電氣控製使用的是具有抗幹擾能力的大規模集成電路，而且其電路設計和加工工藝上均使用了抗幹擾技術，再加上自動檢測報警裝置的配置使得PLC的硬件部分能抵抗外界的絕大部分幹擾。這種遠優於傳統繼電器的抗幹擾能力的PLC自動化電氣控製係統能夠在複雜多變的電氣控製或工業製造的工況中大展手腳。此外，設計者可以再編寫過程中根據實際情況的需要，寫入一些自動診斷程序，使得PLC本係統之外的其他設備和電路也能夠抵抗外界的幹擾，達到自我保護的目的。

    4）大型化和小型化。PLC自動化電氣控製的發展具有兩種不同的趨勢，大型化和小型化，這主要是因為在實際的應用過程中，對係統功能的要求有所區別。在某些大型工業區需要複雜的控製，這不得不在客觀上增加了PLC的結構的複雜程度，而有些地方隻需要簡單控製，可以適當使用小型PLC。一般來說，小型PLC消耗的能量較少、體積小、質量輕，而且安裝方便，因此被廣泛應用於各行業中。大型PLC運行速度快、容量大而且具有很多的功能，所以被用於大型企業的規模化生產。

    2 PLC自動化電氣控製的運行

    PLC自動化電氣控製的運行是以計算機的微處理器為基礎，融合了通信技術和自動控製技術等內容，其工作過程包含下列幾個方麵。

    1）信息的收集和輸入：PLC的指令程序編寫好以後，控製係統根據指令對所涉及的輸入區域進行實時掃描，判斷其運行狀態，與指令所要求的狀態相比較。

    2）執行：當PLC的程序編寫好以後，係統會按照一定的規則對整個係統進行實時掃描，將掃描得到的各部分運行狀態與指令狀態相比較，符合指令要求的就按照指令執行相應的程序，使得係統能夠實時分析並進行邏輯性運算。

    3）響應：係統根據執行程序的分析結果以及邏輯運算後所得到的結果使得各輸出設備做出相應的動作。一般來說，結果先要輸出到係統控製主機，然後由主機向輸出設備發出指令，從而使其動作。