PLC在發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：PLC（可編程邏輯控制器）是以微處理器為核心的通用自動(dòng)控制裝置，它功能強(qiáng)大、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，特別是具有非常好的抗干擾能力、方便的邏輯轉(zhuǎn)換功能和強(qiáng)大的通用接口。

廣播電視發(fā)射技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)相當(dāng)成熟。伴隨著新技術(shù)、新產(chǎn)品在廣播發(fā)射領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，由可編程邏輯控制器（即PLC）和工控機(jī)構(gòu)成的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制領(lǐng)域。國(guó)家新聞出版廣電總局654臺(tái)機(jī)房的DF100A型大功率短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是利用可編程邏輯控制器和工控機(jī)組成的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)自動(dòng)化的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

1 可編程控制器的簡(jiǎn)介

可編程控制器（Programmable Controller）簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器作為通用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其功能日益強(qiáng)大，性?xún)r(jià)比越來(lái)越高，已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域的主流設(shè)備。

2 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC的控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，硬件指PLC本身及其外圍設(shè)備，軟件是指管理PLC的系統(tǒng)軟件和PLC的應(yīng)用程序。

2.1 PLC的硬件系統(tǒng)組成

PLC實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC與計(jì)算機(jī)的組成十分相似。只不過(guò)它比一般的計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的接口，以及更直接的適應(yīng)控制要求的編程語(yǔ)言。從硬件結(jié)構(gòu)看，它由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、電源等組成。

2.1.1 中央處理器（CPU）

與一般的計(jì)算機(jī)一樣，CPU是整個(gè)PLC的控制中樞，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC有條不紊的進(jìn)行工作。CPU主要工作包括下述幾點(diǎn)。

（1）接收、存儲(chǔ)用戶(hù)通過(guò)編程器等輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù)。

（2）用掃描的方式通過(guò)I/O部件接收現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映像寄存器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。

（3）診斷PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。

（4） PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，執(zhí)行用戶(hù)程序，完成各種數(shù)據(jù)的處理、傳輸和存儲(chǔ)相應(yīng)的內(nèi)部控制信號(hào)，以完成用戶(hù)指令規(guī)定的各種操作。

（5）響應(yīng)各種外圍設(shè)備（如編程器、打印機(jī)等）的請(qǐng)求。

2.1.2 存儲(chǔ)器

PLC系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。

存儲(chǔ)器主要有兩種：一種是可讀/寫(xiě)操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，另一種是只讀存儲(chǔ)器或可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。

2.1.3 輸入/輸出接口

輸入/輸出接口是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備或其它外部設(shè)備之間的連接部件。PLC通過(guò)輸入接口把外部設(shè)備（如開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器）的狀態(tài)或信息讀入CPU，通過(guò)用戶(hù)程序的運(yùn)算與操作，把結(jié)果通過(guò)輸出接口傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電磁閥、繼電器、接觸器等）。

2.1.4 電源部分

PLC內(nèi)部配有一個(gè)專(zhuān)用開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源，它將交流/直流供電電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源，即為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。PLC一般使用220V的交流供電電源。PLC內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)提供的電源要求不高，與普通電源相比，PLC電源穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。許多PLC都向外提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于對(duì)外部傳感器供電。

2.1.5 編程器

編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件。它是PLC的外部設(shè)備，是人機(jī)交互的窗口。可用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。

2.1.6 擴(kuò)展接口和外設(shè)通信接口

（1）外設(shè)通信接口。PLC配有多種通信接口，可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)?？刂?。

（2）擴(kuò)展接口。用于連接I/O擴(kuò)展單元和特殊功能單元。

2.2 PLC的軟件組成

PLC控制系統(tǒng)的軟件主要包括系統(tǒng)軟件和用戶(hù)程序。系統(tǒng)軟件由PLC廠家固化在存儲(chǔ)器中，用于控制PLC的運(yùn)作。用戶(hù)程序由使用者編制錄入，保存在用戶(hù)存儲(chǔ)器中，用于控制外部對(duì)象的運(yùn)行。

一個(gè)完整的用戶(hù)程序應(yīng)當(dāng)包含一個(gè)主程序、若干子程序和若干中斷程序三大部分。

3 PLC的選型

因其是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的

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