PLC特點(diǎn)分析及其在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

史先燾

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的更新也日新月異，在工業(yè)環(huán)境中，PLC作為一種可編程控制系統(tǒng)，因其具有操作方便、結(jié)構(gòu)較為靈活、可靠性較高等特點(diǎn)，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中也得到了廣泛的運(yùn)用。本文就PLC含義、特點(diǎn)進(jìn)行闡述，指出PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對PLC未來的發(fā)展趨勢作了簡要分析。

關(guān)鍵詞：PLC 可編程邏輯控制器 電器自動(dòng)化系統(tǒng) 應(yīng)用

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-9416（2014）07-0011-02

1 PLC相關(guān)概念介紹

1.1 對PLC內(nèi)涵的分析

PLC是對Programmable Logic Controller，其中文全稱叫做可編程邏輯控制器，PLC是專門為工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用而設(shè)計(jì)出來的一種數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)。PLC采用的是一類可編程存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)程序，并執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等一系列的面向用戶指令的操作運(yùn)算。在這一過程中，通過數(shù)字的輸入輸出或者通過模擬的輸入輸出對各種類型的機(jī)械和機(jī)械的生產(chǎn)進(jìn)行全過程的控制。

1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)上就是一種計(jì)算機(jī)，是專門用來對工業(yè)進(jìn)行控制的。因此，可編程邏輯控制器在硬件結(jié)構(gòu)上，和計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)是基本相同的?？删幊踢壿嬁刂破鞯挠布Y(jié)構(gòu)主要包含以下幾個(gè)部分：第一是電源。一個(gè)系統(tǒng)如果沒有一個(gè)良好的電源是不同正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的電源在其整個(gè)系統(tǒng)中有十分重要的作用。第二是中央處理器。中央處理器即CPU，是PLC的控制中樞。CPU可以按照PLC系統(tǒng)賦予的功能接收和存儲(chǔ)用戶的一系列數(shù)據(jù)，檢查設(shè)備各個(gè)端口的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的語法錯(cuò)誤。第三是存儲(chǔ)器。PLC的存儲(chǔ)器主要是用來存放系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，其中，存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器就叫做系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器就叫做用戶程序存儲(chǔ)器。第四是輸入輸出接口電路。PLC的輸入輸出接口電路主要包括現(xiàn)場輸入接口電路和現(xiàn)場輸出接口電路。

第五部分是功能模塊。主要是計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)以及定位等功能模塊。第六部分是通信模塊。PLC的通訊模塊主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)信息的傳遞。

2 PLC的功能特點(diǎn)

PLC的功能特點(diǎn)比較多，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。其特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）PLC使用比較方便，編程較為簡單?？删幊踢壿嬁刂破髦饕遣捎昧颂菪螆D型、邏輯圖形以及語句表等編程語言進(jìn)行編輯，具有簡單明了的特點(diǎn)。在這個(gè)編程過程中，不需要應(yīng)用到計(jì)算機(jī)的知識(shí)，因此，系統(tǒng)開發(fā)的周期比較短，系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試起來也比較大的容易方便。（2）PLC具有較強(qiáng)的功能。PLC具有強(qiáng)大的功能，即便是一個(gè)一臺(tái)小型的可編程邏輯控制器也有成千上萬個(gè)編程軟件供用戶選擇，實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜系統(tǒng)的控制。（3）PLC可靠性高。傳統(tǒng)的繼電器控制使用的是中間繼電器和時(shí)間繼電器，中間繼電器和時(shí)間繼電器觸電的接觸上，常常有接觸不良的情況產(chǎn)生，導(dǎo)致機(jī)器在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障?？删幊踢壿嬁刂破鞲淖兞藗鹘y(tǒng)繼電器使用打來那個(gè)中間繼電器和時(shí)間繼電器的傳統(tǒng)模式，只用輸入模塊和輸出模塊以及少量的硬件元件實(shí)現(xiàn)了中間繼電器和時(shí)間繼電器的的功能。（4）PLC抗干擾能力強(qiáng)?？删幊踢壿嬁刂破髟诳垢蓴_上，主要采取了兩方面的措施，一方面是采取了硬件抗干擾措施，另一方面是采取了軟件抗干擾措施。目前可編程邏輯控制器在工業(yè)設(shè)備控制中，已經(jīng)被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的設(shè)備之一。（5）PLC方便用戶使用。PLC經(jīng)過多年的發(fā)展，其技術(shù)也在不斷的完善和成熟，到目前為止，可編程邏輯控制器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化，硬件的種類配備比較的齊全，用戶可以根據(jù)自身的需求，選擇不同的硬件裝置，可以靈活方便的配備用戶自己所需要的裝置，組成各種不同的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同的功能需求。（6）PLC的工程量小?？删幊踢壿嬁刂破鞑捎幂斎肽K、輸出模塊以及少量的功能模塊取代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中使用的大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器以及計(jì)數(shù)器等器件，很大程度上減少了控制柜在設(shè)計(jì)、安裝以及接線中的工程?？删幊踢壿嬁刂破魇褂昧颂菪螆D程序的模式，該圖形程序以便都是采用順序控制的設(shè)計(jì)新式進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)的，這種梯形圖的編程方法比較的有規(guī)律，易于掌握。相對于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)而言，在復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，使用可編程邏輯控制器的梯形圖編程的方法來編程，可以節(jié)約出很多的時(shí)間和精力?？删幊踢壿嬁刂破髟谕瓿上到y(tǒng)的安裝以及系統(tǒng)的接線工程后，如果在系統(tǒng)的調(diào)試中出現(xiàn)了問題，可以通過修改程序直接來解決。這種解決方式比傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)控制采用拆裝硬件調(diào)試的方式要節(jié)省很多的時(shí)間。（7）PLC系統(tǒng)維修比較方便。相較于傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)控制來說，可編程邏輯控制器的故障率是相當(dāng)?shù)偷?，可編程邏輯控制系統(tǒng)擁有完善的自我診斷的功能，并可以將診斷出來的結(jié)果顯示出來。當(dāng)可編程邏輯控制系統(tǒng)外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的時(shí)候，維修人員可以直接根據(jù)發(fā)光的二極管或者編程器顯示的信息快速的查找出發(fā)生故障的原因，并可以用跟換模塊的方法迅速的解決故障。

3 對PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)狀的分析

（1）PLC在中央空調(diào)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。眾所周知，對于空調(diào)系統(tǒng)來說，空調(diào)的冷凍系統(tǒng)是完成空調(diào)制冷功能的重要組成部分?？照{(diào)冷凍系統(tǒng)發(fā)展到目前為止，對冷凍系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法主要有三種方式。第一種方式是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。這種繼電器控制系統(tǒng)采用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)對及其的控制，其接線的數(shù)量比較多，導(dǎo)致在對機(jī)器的控制中，出現(xiàn)故障的幾率比較大，且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜、耗電量也比較的高，維修起來也比較的麻煩，因此，這種傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)隨著社會(huì)的發(fā)展被逐漸的淘汰。第二種方式是采用直接數(shù)字化的控制形式。直接數(shù)字化的控制方式在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化控制上也很大的優(yōu)勢，可以對系統(tǒng)進(jìn)行智能化的控制。但是，直接數(shù)字化控制形式的抗干擾能力不強(qiáng)，其采用的分級和分部的結(jié)構(gòu)對于目前的自動(dòng)化行業(yè)來說，有很大的局限性。隨著社會(huì)的發(fā)展和電氣自動(dòng)化要求的提高，直接數(shù)字化控制方式的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越小。第三種方式是可編程邏輯控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)相對于前兩種系統(tǒng)來說，采用了輸入輸出以及部分功能模塊進(jìn)行控制，替代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的中間繼電器和時(shí)間繼電器，使得維修比較方便，同時(shí)，軟硬件防干擾措施的采用，增強(qiáng)了在工業(yè)環(huán)境中的抗干擾能力，克服了前兩種方式的不利因素，在眾多領(lǐng)域中都得到了廣泛的運(yùn)用。（2）PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。在數(shù)控加工過程中，對于刀具位置的精確度要求較高，特別是點(diǎn)位加工領(lǐng)域和孔加工領(lǐng)域?qū)Φ毒呶恢玫木_度要求特別高。在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，可編程邏輯控制器的優(yōu)點(diǎn)可以得到應(yīng)用。通過對程序的編寫和設(shè)置，可以使刀具能迅速準(zhǔn)確的移動(dòng)到機(jī)械要加工的指定位置，其編寫的程序較為簡單，對與操作人員來說，操作過程是非常簡單的。在刀具移動(dòng)的過程中，刀具的運(yùn)動(dòng)過程是獨(dú)立的，這使得機(jī)械的整個(gè)加工過程的每個(gè)步驟都是很清晰的，程序編寫起來也比較方便和簡單。（3）PLC在交通系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀?？删幊踢壿嬁刂破髟诮煌ㄖ械膽?yīng)用比較的廣泛，主要應(yīng)用于對交通中信號燈的控制?？删幊踢壿嬁刂栖浖?yàn)橛泻芎玫沫h(huán)境適應(yīng)性，其內(nèi)部功能也比較的穩(wěn)定，可以適應(yīng)目前交通信號燈所處的環(huán)境，對其進(jìn)行精確的控制?？删幊踢壿嬁刂栖浖氖褂?，在岔口較多的公路上，可以精確的控制信號燈的轉(zhuǎn)變，使用起來比較的方便，能夠很好的控制車輛和人流的正常運(yùn)行。（4）PLC在輸煤系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。輸煤系統(tǒng)的好壞直接決定了煤炭企業(yè)生產(chǎn)效益的高低，輸煤系統(tǒng)的控制要經(jīng)歷三個(gè)階段，即人力控制階段、強(qiáng)電控制階段、計(jì)算機(jī)控制階段。輸煤系統(tǒng)是指從卸煤到卸煤廠，卸煤廠到鍋爐煤倉，在這一運(yùn)輸過程中所使用的運(yùn)輸設(shè)備和控制設(shè)備，輸煤系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)主要由主站層、遠(yuǎn)程IO站以及現(xiàn)場傳感器等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，主站層是由可編程邏輯傳感系統(tǒng)和人機(jī)結(jié)構(gòu)組成的，一般設(shè)備在系統(tǒng)集控制室內(nèi)。主站層和IO站的連接通過光纖通訊連接的，二次控制線纜連接了遠(yuǎn)程的IO站、輸煤系統(tǒng)中的設(shè)備以及觸媒傳感器。在輸煤系統(tǒng)中的集控制室內(nèi)，主要是以自動(dòng)控制為主、手動(dòng)控制為輔，其系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控是通過顯示器屏幕來實(shí)現(xiàn)的，并裝有緊急事故的開關(guān)和檢修啟停按鈕，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行很好的控制。在這一系列的控制過程中，不需要工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行控制，只需要工作人員在控制室內(nèi)對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作就可以完成?？删幊踢壿嬁刂葡到y(tǒng)在輸煤系統(tǒng)中的使用，使得工作人員的工作環(huán)境得到了極大的改善，減少了工作人員的數(shù)量，提高了工作人員對輸煤系統(tǒng)的控制效率。

4 結(jié)語

PLC具有使用方便、編程簡單、功能強(qiáng)、性價(jià)比高、硬件設(shè)施配套完整、實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各種電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，并在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]俞璐，余江澤.基于PLC的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)分析及其應(yīng)用[J].電子制作，2013，12：199.

[2]于軍，苗百春.PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技資訊，2013，21：122.

[3]臧蕓.電氣自動(dòng)化中嵌入式PLC的應(yīng)用發(fā)展分析[J].機(jī)電信息，2012，15：43+45.

[4]陳喆.PLC在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，11：95.

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的更新也日新月異，在工業(yè)環(huán)境中，PLC作為一種可編程控制系統(tǒng)，因其具有操作方便、結(jié)構(gòu)較為靈活、可靠性較高等特點(diǎn)，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中也得到了廣泛的運(yùn)用。本文就PLC含義、特點(diǎn)進(jìn)行闡述，指出PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對PLC未來的發(fā)展趨勢作了簡要分析。

關(guān)鍵詞：PLC 可編程邏輯控制器 電器自動(dòng)化系統(tǒng) 應(yīng)用

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-9416（2014）07-0011-02

1 PLC相關(guān)概念介紹

1.1 對PLC內(nèi)涵的分析

PLC是對Programmable Logic Controller，其中文全稱叫做可編程邏輯控制器，PLC是專門為工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用而設(shè)計(jì)出來的一種數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)。PLC采用的是一類可編程存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)程序，并執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等一系列的面向用戶指令的操作運(yùn)算。在這一過程中，通過數(shù)字的輸入輸出或者通過模擬的輸入輸出對各種類型的機(jī)械和機(jī)械的生產(chǎn)進(jìn)行全過程的控制。

1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)上就是一種計(jì)算機(jī)，是專門用來對工業(yè)進(jìn)行控制的。因此，可編程邏輯控制器在硬件結(jié)構(gòu)上，和計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)是基本相同的?？删幊踢壿嬁刂破鞯挠布Y(jié)構(gòu)主要包含以下幾個(gè)部分：第一是電源。一個(gè)系統(tǒng)如果沒有一個(gè)良好的電源是不同正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的電源在其整個(gè)系統(tǒng)中有十分重要的作用。第二是中央處理器。中央處理器即CPU，是PLC的控制中樞。CPU可以按照PLC系統(tǒng)賦予的功能接收和存儲(chǔ)用戶的一系列數(shù)據(jù)，檢查設(shè)備各個(gè)端口的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的語法錯(cuò)誤。第三是存儲(chǔ)器。PLC的存儲(chǔ)器主要是用來存放系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，其中，存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器就叫做系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器就叫做用戶程序存儲(chǔ)器。第四是輸入輸出接口電路。PLC的輸入輸出接口電路主要包括現(xiàn)場輸入接口電路和現(xiàn)場輸出接口電路。

第五部分是功能模塊。主要是計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)以及定位等功能模塊。第六部分是通信模塊。PLC的通訊模塊主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)信息的傳遞。

2 PLC的功能特點(diǎn)

PLC的功能特點(diǎn)比較多，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。其特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）PLC使用比較方便，編程較為簡單。可編程邏輯控制器主要是采用了梯形圖型、邏輯圖形以及語句表等編程語言進(jìn)行編輯，具有簡單明了的特點(diǎn)。在這個(gè)編程過程中，不需要應(yīng)用到計(jì)算機(jī)的知識(shí)，因此，系統(tǒng)開發(fā)的周期比較短，系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試起來也比較大的容易方便。（2）PLC具有較強(qiáng)的功能。PLC具有強(qiáng)大的功能，即便是一個(gè)一臺(tái)小型的可編程邏輯控制器也有成千上萬個(gè)編程軟件供用戶選擇，實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜系統(tǒng)的控制。（3）PLC可靠性高。傳統(tǒng)的繼電器控制使用的是中間繼電器和時(shí)間繼電器，中間繼電器和時(shí)間繼電器觸電的接觸上，常常有接觸不良的情況產(chǎn)生，導(dǎo)致機(jī)器在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障?？删幊踢壿嬁刂破鞲淖兞藗鹘y(tǒng)繼電器使用打來那個(gè)中間繼電器和時(shí)間繼電器的傳統(tǒng)模式，只用輸入模塊和輸出模塊以及少量的硬件元件實(shí)現(xiàn)了中間繼電器和時(shí)間繼電器的的功能。（4）PLC抗干擾能力強(qiáng)?？删幊踢壿嬁刂破髟诳垢蓴_上，主要采取了兩方面的措施，一方面是采取了硬件抗干擾措施，另一方面是采取了軟件抗干擾措施。目前可編程邏輯控制器在工業(yè)設(shè)備控制中，已經(jīng)被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的設(shè)備之一。（5）PLC方便用戶使用。PLC經(jīng)過多年的發(fā)展，其技術(shù)也在不斷的完善和成熟，到目前為止，可編程邏輯控制器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化，硬件的種類配備比較的齊全，用戶可以根據(jù)自身的需求，選擇不同的硬件裝置，可以靈活方便的配備用戶自己所需要的裝置，組成各種不同的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同的功能需求。（6）PLC的工程量小。可編程邏輯控制器采用輸入模塊、輸出模塊以及少量的功能模塊取代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中使用的大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器以及計(jì)數(shù)器等器件，很大程度上減少了控制柜在設(shè)計(jì)、安裝以及接線中的工程?？删幊踢壿嬁刂破魇褂昧颂菪螆D程序的模式，該圖形程序以便都是采用順序控制的設(shè)計(jì)新式進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)的，這種梯形圖的編程方法比較的有規(guī)律，易于掌握。相對于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)而言，在復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，使用可編程邏輯控制器的梯形圖編程的方法來編程，可以節(jié)約出很多的時(shí)間和精力?？删幊踢壿嬁刂破髟谕瓿上到y(tǒng)的安裝以及系統(tǒng)的接線工程后，如果在系統(tǒng)的調(diào)試中出現(xiàn)了問題，可以通過修改程序直接來解決。這種解決方式比傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)控制采用拆裝硬件調(diào)試的方式要節(jié)省很多的時(shí)間。（7）PLC系統(tǒng)維修比較方便。相較于傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)控制來說，可編程邏輯控制器的故障率是相當(dāng)?shù)偷?，可編程邏輯控制系統(tǒng)擁有完善的自我診斷的功能，并可以將診斷出來的結(jié)果顯示出來。當(dāng)可編程邏輯控制系統(tǒng)外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的時(shí)候，維修人員可以直接根據(jù)發(fā)光的二極管或者編程器顯示的信息快速的查找出發(fā)生故障的原因，并可以用跟換模塊的方法迅速的解決故障。

3 對PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)狀的分析

（1）PLC在中央空調(diào)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。眾所周知，對于空調(diào)系統(tǒng)來說，空調(diào)的冷凍系統(tǒng)是完成空調(diào)制冷功能的重要組成部分?？照{(diào)冷凍系統(tǒng)發(fā)展到目前為止，對冷凍系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法主要有三種方式。第一種方式是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。這種繼電器控制系統(tǒng)采用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)對及其的控制，其接線的數(shù)量比較多，導(dǎo)致在對機(jī)器的控制中，出現(xiàn)故障的幾率比較大，且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜、耗電量也比較的高，維修起來也比較的麻煩，因此，這種傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)隨著社會(huì)的發(fā)展被逐漸的淘汰。第二種方式是采用直接數(shù)字化的控制形式。直接數(shù)字化的控制方式在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化控制上也很大的優(yōu)勢，可以對系統(tǒng)進(jìn)行智能化的控制。但是，直接數(shù)字化控制形式的抗干擾能力不強(qiáng)，其采用的分級和分部的結(jié)構(gòu)對于目前的自動(dòng)化行業(yè)來說，有很大的局限性。隨著社會(huì)的發(fā)展和電氣自動(dòng)化要求的提高，直接數(shù)字化控制方式的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越小。第三種方式是可編程邏輯控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)相對于前兩種系統(tǒng)來說，采用了輸入輸出以及部分功能模塊進(jìn)行控制，替代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的中間繼電器和時(shí)間繼電器，使得維修比較方便，同時(shí)，軟硬件防干擾措施的采用，增強(qiáng)了在工業(yè)環(huán)境中的抗干擾能力，克服了前兩種方式的不利因素，在眾多領(lǐng)域中都得到了廣泛的運(yùn)用。（2）PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。在數(shù)控加工過程中，對于刀具位置的精確度要求較高，特別是點(diǎn)位加工領(lǐng)域和孔加工領(lǐng)域?qū)Φ毒呶恢玫木_度要求特別高。在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，可編程邏輯控制器的優(yōu)點(diǎn)可以得到應(yīng)用。通過對程序的編寫和設(shè)置，可以使刀具能迅速準(zhǔn)確的移動(dòng)到機(jī)械要加工的指定位置，其編寫的程序較為簡單，對與操作人員來說，操作過程是非常簡單的。在刀具移動(dòng)的過程中，刀具的運(yùn)動(dòng)過程是獨(dú)立的，這使得機(jī)械的整個(gè)加工過程的每個(gè)步驟都是很清晰的，程序編寫起來也比較方便和簡單。（3）PLC在交通系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。可編程邏輯控制器在交通中的應(yīng)用比較的廣泛，主要應(yīng)用于對交通中信號燈的控制?？删幊踢壿嬁刂栖浖?yàn)橛泻芎玫沫h(huán)境適應(yīng)性，其內(nèi)部功能也比較的穩(wěn)定，可以適應(yīng)目前交通信號燈所處的環(huán)境，對其進(jìn)行精確的控制?？删幊踢壿嬁刂栖浖氖褂?，在岔口較多的公路上，可以精確的控制信號燈的轉(zhuǎn)變，使用起來比較的方便，能夠很好的控制車輛和人流的正常運(yùn)行。（4）PLC在輸煤系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。輸煤系統(tǒng)的好壞直接決定了煤炭企業(yè)生產(chǎn)效益的高低，輸煤系統(tǒng)的控制要經(jīng)歷三個(gè)階段，即人力控制階段、強(qiáng)電控制階段、計(jì)算機(jī)控制階段。輸煤系統(tǒng)是指從卸煤到卸煤廠，卸煤廠到鍋爐煤倉，在這一運(yùn)輸過程中所使用的運(yùn)輸設(shè)備和控制設(shè)備，輸煤系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)主要由主站層、遠(yuǎn)程IO站以及現(xiàn)場傳感器等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，主站層是由可編程邏輯傳感系統(tǒng)和人機(jī)結(jié)構(gòu)組成的，一般設(shè)備在系統(tǒng)集控制室內(nèi)。主站層和IO站的連接通過光纖通訊連接的，二次控制線纜連接了遠(yuǎn)程的IO站、輸煤系統(tǒng)中的設(shè)備以及觸媒傳感器。在輸煤系統(tǒng)中的集控制室內(nèi)，主要是以自動(dòng)控制為主、手動(dòng)控制為輔，其系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控是通過顯示器屏幕來實(shí)現(xiàn)的，并裝有緊急事故的開關(guān)和檢修啟停按鈕，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行很好的控制。在這一系列的控制過程中，不需要工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行控制，只需要工作人員在控制室內(nèi)對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作就可以完成。可編程邏輯控制系統(tǒng)在輸煤系統(tǒng)中的使用，使得工作人員的工作環(huán)境得到了極大的改善，減少了工作人員的數(shù)量，提高了工作人員對輸煤系統(tǒng)的控制效率。

4 結(jié)語

PLC具有使用方便、編程簡單、功能強(qiáng)、性價(jià)比高、硬件設(shè)施配套完整、實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各種電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，并在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]俞璐，余江澤.基于PLC的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)分析及其應(yīng)用[J].電子制作，2013，12：199.

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[3]臧蕓.電氣自動(dòng)化中嵌入式PLC的應(yīng)用發(fā)展分析[J].機(jī)電信息，2012，15：43+45.

[4]陳喆.PLC在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，11：95.

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的更新也日新月異，在工業(yè)環(huán)境中，PLC作為一種可編程控制系統(tǒng)，因其具有操作方便、結(jié)構(gòu)較為靈活、可靠性較高等特點(diǎn)，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中也得到了廣泛的運(yùn)用。本文就PLC含義、特點(diǎn)進(jìn)行闡述，指出PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對PLC未來的發(fā)展趨勢作了簡要分析。

關(guān)鍵詞：PLC 可編程邏輯控制器 電器自動(dòng)化系統(tǒng) 應(yīng)用

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-9416（2014）07-0011-02

1 PLC相關(guān)概念介紹

1.1 對PLC內(nèi)涵的分析

PLC是對Programmable Logic Controller，其中文全稱叫做可編程邏輯控制器，PLC是專門為工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用而設(shè)計(jì)出來的一種數(shù)字運(yùn)算的操作系統(tǒng)。PLC采用的是一類可編程存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)程序，并執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等一系列的面向用戶指令的操作運(yùn)算。在這一過程中，通過數(shù)字的輸入輸出或者通過模擬的輸入輸出對各種類型的機(jī)械和機(jī)械的生產(chǎn)進(jìn)行全過程的控制。

1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)上就是一種計(jì)算機(jī)，是專門用來對工業(yè)進(jìn)行控制的。因此，可編程邏輯控制器在硬件結(jié)構(gòu)上，和計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)是基本相同的?？删幊踢壿嬁刂破鞯挠布Y(jié)構(gòu)主要包含以下幾個(gè)部分：第一是電源。一個(gè)系統(tǒng)如果沒有一個(gè)良好的電源是不同正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的電源在其整個(gè)系統(tǒng)中有十分重要的作用。第二是中央處理器。中央處理器即CPU，是PLC的控制中樞。CPU可以按照PLC系統(tǒng)賦予的功能接收和存儲(chǔ)用戶的一系列數(shù)據(jù)，檢查設(shè)備各個(gè)端口的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的語法錯(cuò)誤。第三是存儲(chǔ)器。PLC的存儲(chǔ)器主要是用來存放系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，其中，存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器就叫做系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器就叫做用戶程序存儲(chǔ)器。第四是輸入輸出接口電路。PLC的輸入輸出接口電路主要包括現(xiàn)場輸入接口電路和現(xiàn)場輸出接口電路。

第五部分是功能模塊。主要是計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)以及定位等功能模塊。第六部分是通信模塊。PLC的通訊模塊主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)信息的傳遞。

2 PLC的功能特點(diǎn)

PLC的功能特點(diǎn)比較多，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。其特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）PLC使用比較方便，編程較為簡單?？删幊踢壿嬁刂破髦饕遣捎昧颂菪螆D型、邏輯圖形以及語句表等編程語言進(jìn)行編輯，具有簡單明了的特點(diǎn)。在這個(gè)編程過程中，不需要應(yīng)用到計(jì)算機(jī)的知識(shí)，因此，系統(tǒng)開發(fā)的周期比較短，系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試起來也比較大的容易方便。（2）PLC具有較強(qiáng)的功能。PLC具有強(qiáng)大的功能，即便是一個(gè)一臺(tái)小型的可編程邏輯控制器也有成千上萬個(gè)編程軟件供用戶選擇，實(shí)現(xiàn)對各種復(fù)雜系統(tǒng)的控制。（3）PLC可靠性高。傳統(tǒng)的繼電器控制使用的是中間繼電器和時(shí)間繼電器，中間繼電器和時(shí)間繼電器觸電的接觸上，常常有接觸不良的情況產(chǎn)生，導(dǎo)致機(jī)器在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障?？删幊踢壿嬁刂破鞲淖兞藗鹘y(tǒng)繼電器使用打來那個(gè)中間繼電器和時(shí)間繼電器的傳統(tǒng)模式，只用輸入模塊和輸出模塊以及少量的硬件元件實(shí)現(xiàn)了中間繼電器和時(shí)間繼電器的的功能。（4）PLC抗干擾能力強(qiáng)?？删幊踢壿嬁刂破髟诳垢蓴_上，主要采取了兩方面的措施，一方面是采取了硬件抗干擾措施，另一方面是采取了軟件抗干擾措施。目前可編程邏輯控制器在工業(yè)設(shè)備控制中，已經(jīng)被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的設(shè)備之一。（5）PLC方便用戶使用。PLC經(jīng)過多年的發(fā)展，其技術(shù)也在不斷的完善和成熟，到目前為止，可編程邏輯控制器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化，硬件的種類配備比較的齊全，用戶可以根據(jù)自身的需求，選擇不同的硬件裝置，可以靈活方便的配備用戶自己所需要的裝置，組成各種不同的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同的功能需求。（6）PLC的工程量小。可編程邏輯控制器采用輸入模塊、輸出模塊以及少量的功能模塊取代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中使用的大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器以及計(jì)數(shù)器等器件，很大程度上減少了控制柜在設(shè)計(jì)、安裝以及接線中的工程?？删幊踢壿嬁刂破魇褂昧颂菪螆D程序的模式，該圖形程序以便都是采用順序控制的設(shè)計(jì)新式進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)的，這種梯形圖的編程方法比較的有規(guī)律，易于掌握。相對于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)而言，在復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，使用可編程邏輯控制器的梯形圖編程的方法來編程，可以節(jié)約出很多的時(shí)間和精力?？删幊踢壿嬁刂破髟谕瓿上到y(tǒng)的安裝以及系統(tǒng)的接線工程后，如果在系統(tǒng)的調(diào)試中出現(xiàn)了問題，可以通過修改程序直接來解決。這種解決方式比傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)控制采用拆裝硬件調(diào)試的方式要節(jié)省很多的時(shí)間。（7）PLC系統(tǒng)維修比較方便。相較于傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)控制來說，可編程邏輯控制器的故障率是相當(dāng)?shù)偷模删幊踢壿嬁刂葡到y(tǒng)擁有完善的自我診斷的功能，并可以將診斷出來的結(jié)果顯示出來。當(dāng)可編程邏輯控制系統(tǒng)外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障的時(shí)候，維修人員可以直接根據(jù)發(fā)光的二極管或者編程器顯示的信息快速的查找出發(fā)生故障的原因，并可以用跟換模塊的方法迅速的解決故障。

3 對PLC在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)狀的分析

（1）PLC在中央空調(diào)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。眾所周知，對于空調(diào)系統(tǒng)來說，空調(diào)的冷凍系統(tǒng)是完成空調(diào)制冷功能的重要組成部分。空調(diào)冷凍系統(tǒng)發(fā)展到目前為止，對冷凍系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法主要有三種方式。第一種方式是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。這種繼電器控制系統(tǒng)采用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)對及其的控制，其接線的數(shù)量比較多，導(dǎo)致在對機(jī)器的控制中，出現(xiàn)故障的幾率比較大，且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較的復(fù)雜、耗電量也比較的高，維修起來也比較的麻煩，因此，這種傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)隨著社會(huì)的發(fā)展被逐漸的淘汰。第二種方式是采用直接數(shù)字化的控制形式。直接數(shù)字化的控制方式在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能化控制上也很大的優(yōu)勢，可以對系統(tǒng)進(jìn)行智能化的控制。但是，直接數(shù)字化控制形式的抗干擾能力不強(qiáng)，其采用的分級和分部的結(jié)構(gòu)對于目前的自動(dòng)化行業(yè)來說，有很大的局限性。隨著社會(huì)的發(fā)展和電氣自動(dòng)化要求的提高，直接數(shù)字化控制方式的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越小。第三種方式是可編程邏輯控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)相對于前兩種系統(tǒng)來說，采用了輸入輸出以及部分功能模塊進(jìn)行控制，替代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的中間繼電器和時(shí)間繼電器，使得維修比較方便，同時(shí)，軟硬件防干擾措施的采用，增強(qiáng)了在工業(yè)環(huán)境中的抗干擾能力，克服了前兩種方式的不利因素，在眾多領(lǐng)域中都得到了廣泛的運(yùn)用。（2）PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。在數(shù)控加工過程中，對于刀具位置的精確度要求較高，特別是點(diǎn)位加工領(lǐng)域和孔加工領(lǐng)域?qū)Φ毒呶恢玫木_度要求特別高。在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，可編程邏輯控制器的優(yōu)點(diǎn)可以得到應(yīng)用。通過對程序的編寫和設(shè)置，可以使刀具能迅速準(zhǔn)確的移動(dòng)到機(jī)械要加工的指定位置，其編寫的程序較為簡單，對與操作人員來說，操作過程是非常簡單的。在刀具移動(dòng)的過程中，刀具的運(yùn)動(dòng)過程是獨(dú)立的，這使得機(jī)械的整個(gè)加工過程的每個(gè)步驟都是很清晰的，程序編寫起來也比較方便和簡單。（3）PLC在交通系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀?？删幊踢壿嬁刂破髟诮煌ㄖ械膽?yīng)用比較的廣泛，主要應(yīng)用于對交通中信號燈的控制?？删幊踢壿嬁刂栖浖?yàn)橛泻芎玫沫h(huán)境適應(yīng)性，其內(nèi)部功能也比較的穩(wěn)定，可以適應(yīng)目前交通信號燈所處的環(huán)境，對其進(jìn)行精確的控制。可編程邏輯控制軟件的使用，在岔口較多的公路上，可以精確的控制信號燈的轉(zhuǎn)變，使用起來比較的方便，能夠很好的控制車輛和人流的正常運(yùn)行。（4）PLC在輸煤系統(tǒng)中的運(yùn)用現(xiàn)狀。輸煤系統(tǒng)的好壞直接決定了煤炭企業(yè)生產(chǎn)效益的高低，輸煤系統(tǒng)的控制要經(jīng)歷三個(gè)階段，即人力控制階段、強(qiáng)電控制階段、計(jì)算機(jī)控制階段。輸煤系統(tǒng)是指從卸煤到卸煤廠，卸煤廠到鍋爐煤倉，在這一運(yùn)輸過程中所使用的運(yùn)輸設(shè)備和控制設(shè)備，輸煤系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)主要由主站層、遠(yuǎn)程IO站以及現(xiàn)場傳感器等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，主站層是由可編程邏輯傳感系統(tǒng)和人機(jī)結(jié)構(gòu)組成的，一般設(shè)備在系統(tǒng)集控制室內(nèi)。主站層和IO站的連接通過光纖通訊連接的，二次控制線纜連接了遠(yuǎn)程的IO站、輸煤系統(tǒng)中的設(shè)備以及觸媒傳感器。在輸煤系統(tǒng)中的集控制室內(nèi)，主要是以自動(dòng)控制為主、手動(dòng)控制為輔，其系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控是通過顯示器屏幕來實(shí)現(xiàn)的，并裝有緊急事故的開關(guān)和檢修啟停按鈕，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行很好的控制。在這一系列的控制過程中，不需要工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行控制，只需要工作人員在控制室內(nèi)對其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作就可以完成?？删幊踢壿嬁刂葡到y(tǒng)在輸煤系統(tǒng)中的使用，使得工作人員的工作環(huán)境得到了極大的改善，減少了工作人員的數(shù)量，提高了工作人員對輸煤系統(tǒng)的控制效率。

4 結(jié)語

PLC具有使用方便、編程簡單、功能強(qiáng)、性價(jià)比高、硬件設(shè)施配套完整、實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于各種電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，并在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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