PLC可編程控制器在工廠電氣控制中的應(yīng)用

冉凱

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代化技術(shù)也在不斷的完善，可編程控制器在工廠電氣控制中也得到了廣泛的應(yīng)用，在應(yīng)用技術(shù)上的不斷改善，最終在應(yīng)用性能以及功能上實(shí)現(xiàn)突破，從而有效提高了電氣控制的工作效率。

關(guān)鍵詞：工廠電氣控制;現(xiàn)代化技術(shù);可編程控制器;突破

對(duì)于可編程控制器的應(yīng)用是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，依靠著微處理進(jìn)行操作，所以可編程控制器是一種新型的處理技術(shù)，并且將計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、通訊技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)三方面技術(shù)有效結(jié)合的控制器，所以可編程控制器的組成較為復(fù)雜，但是在應(yīng)用過(guò)程中并不需要考慮其內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素。在發(fā)展初期，繼電器控制系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，可編程控制器并未得到廣泛的認(rèn)可，因此成為了后者成為前者的替代品，但是隨著電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展，可編程控制器的優(yōu)勢(shì)才不斷的體現(xiàn)出來(lái)，更有效的保障了電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)彌補(bǔ)了繼電器系統(tǒng)中的應(yīng)用缺陷，彰顯其安全性的運(yùn)行特點(diǎn)。

一、可編程控制器的特點(diǎn)

1.1體積小、重量輕

可編程控制器的體積較小，密度較小，所以其質(zhì)量較輕，底部的尺寸是在一百毫米以內(nèi)，質(zhì)量小于一百五十克，因?yàn)槠潴w積小，質(zhì)量輕的特點(diǎn)，可編程控制器便于安置和儲(chǔ)存，充分實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。

1.2實(shí)用性和普遍性

在可編程控制器當(dāng)中，能夠充分實(shí)現(xiàn)邏輯處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算等功能，不僅能夠在不同規(guī)模的情況下實(shí)現(xiàn)電氣控制，還能夠?qū)⑵鋬?yōu)勢(shì)在數(shù)字控制方面體現(xiàn)出來(lái)。隨著可編程控制器的應(yīng)用不斷廣泛，為了滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需求，對(duì)可編程控制器的功能及性能也在不斷的完善，最終體現(xiàn)出其實(shí)用性和普遍性的特點(diǎn)。

1.3抗干擾能力強(qiáng)

考慮到可編程控制器中應(yīng)用的是大規(guī)模集成電路的形式，所以在可編程控制器當(dāng)中無(wú)論是內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)還是應(yīng)用處理方面都進(jìn)行了相應(yīng)的抗干擾處理，提高了工作的穩(wěn)定性。除此之外，可編程控制器能夠?qū)崿F(xiàn)自我檢測(cè)，對(duì)自身的設(shè)備硬件進(jìn)行不定時(shí)檢測(cè)，如果設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障能夠準(zhǔn)確的檢查出來(lái)并且及時(shí)發(fā)出警報(bào)。在軟件應(yīng)用中，應(yīng)用者還可編入外圍器件的自診斷故障程序，讓系統(tǒng)中除了PLC之外的電路與設(shè)備也能獲得自我保護(hù)功能。

1.4應(yīng)用簡(jiǎn)單

隨著對(duì)可編程控制器的不斷完善，其能夠直接應(yīng)用到企業(yè)的電氣控控制系統(tǒng)當(dāng)中，設(shè)備與系統(tǒng)之間的接口可以直接進(jìn)行銜接，操作容易。同時(shí)，可編程控制器所提供的編程語(yǔ)言能夠輕松的被相關(guān)技術(shù)人員翻譯和解碼，其圖形符號(hào)及梯形圖語(yǔ)言、表達(dá)方式等與繼電器電路圖基本類似，只需通過(guò)PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就能熟練實(shí)現(xiàn)在電氣控制中的應(yīng)用。

1.5維護(hù)與改造方便

相比較傳統(tǒng)的連接方式，可編程控制器與電氣控制系統(tǒng)的連接應(yīng)用了存儲(chǔ)邏輯，不僅能夠減少建設(shè)成本，還能夠提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)方便維護(hù)和改造。

二、可編程序控制的基本工作過(guò)程

可編程控制的接本工作過(guò)程，包括了現(xiàn)場(chǎng)信息的輸入、程序的執(zhí)行以及控制信號(hào)的輸出三個(gè)方面。

2.1現(xiàn)場(chǎng)信息的輸入

第一步是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息的輸入，通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)軟件的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)輸入點(diǎn)的識(shí)別和掃描，最終讀取輸入點(diǎn)的最終狀態(tài)。

2.2程序的執(zhí)行

第二步是程序的執(zhí)行，對(duì)用戶系統(tǒng)中傳出的操作指令進(jìn)行掃描，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)所識(shí)別出的輸入狀態(tài)和操作執(zhí)行實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。

2.3控制信號(hào)的輸出

第三步是對(duì)控制信號(hào)的輸出，需要對(duì)第二步程序執(zhí)行中的邏輯運(yùn)算的結(jié)果，將輸出信號(hào)在輸出狀態(tài)寄存器中發(fā)出，最終達(dá)到系統(tǒng)的邏輯控制。

以上三個(gè)方面即為可編程控制的基本工作過(guò)程，在完成這三方面內(nèi)容后需要重復(fù)進(jìn)行操作，每完成一次工作循環(huán)即為一個(gè)周期。設(shè)備的運(yùn)行就是工作流程的不斷循環(huán)，可編程控制器也不例外，實(shí)現(xiàn)了與機(jī)器動(dòng)作的同步運(yùn)行，應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，易于修改，減少了開(kāi)發(fā)軟件的費(fèi)用，并縮短軟件開(kāi)發(fā)周期。

三、可編程序控制器的電氣控制中的應(yīng)用

3.1開(kāi)關(guān)量邏輯的控制

開(kāi)關(guān)量邏輯控制的應(yīng)用在可編程控制中應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的繼電器電路模式，突出了邏輯控制的特點(diǎn)。關(guān)于開(kāi)關(guān)量邏輯控制的應(yīng)用，可以應(yīng)用于單臺(tái)設(shè)備，也可以在自動(dòng)化流水線上進(jìn)行作業(yè)，如生產(chǎn)線、組合機(jī)床、磨床、鏜床和龍門刨床等。

3.2控制模擬量

可編程控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的控制，由于工作環(huán)境的問(wèn)題，在工廠從事生產(chǎn)活動(dòng)的過(guò)程中，外界可變因素的存在可能影響工作效率，例如溫度和壓強(qiáng)的變化等等，這些模擬量可通過(guò)數(shù)字量之間D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)編程器對(duì)模擬量處理。

3.3集中式控制系統(tǒng)

在可編程控制器當(dāng)中，存在一個(gè)集中式控制系統(tǒng)，能夠?qū)Χ鄠€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。在集中式控制系統(tǒng)中，連接著多臺(tái)設(shè)備，其運(yùn)行都是由可編程控制系統(tǒng)來(lái)集中操作。所以，集中式控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠更加便捷的對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制，在建設(shè)方面能夠大大降低成本。集中式控制系統(tǒng)也存在一定的弊端，就是在集中控制的過(guò)程中，如果有一個(gè)設(shè)備需要進(jìn)行調(diào)整，需要暫停中央可編程控制系統(tǒng)的運(yùn)行，那么其他的設(shè)備也會(huì)受到影響，也需要暫停運(yùn)行。

3.4分散控制系統(tǒng)

可編程控制系統(tǒng)中也可以實(shí)現(xiàn)分散控制，這就需要在每臺(tái)設(shè)備上安置一臺(tái)可編程控制器，通過(guò)可編程控制器之間進(jìn)行信號(hào)的傳遞與接收，從而控制設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)部反應(yīng)，或者可由上位機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)通信總線完成通信任務(wù)。分散控制系統(tǒng)中采取多臺(tái)機(jī)械生產(chǎn)線控制的方式，每條生產(chǎn)線之間都有數(shù)據(jù)相連接，對(duì)于每個(gè)設(shè)備而言，其自身都有一個(gè)相應(yīng)的可編程控制器與之連接，即便存在個(gè)別設(shè)備的暫停運(yùn)行，那么對(duì)其他的設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生影響。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前可由PLC承擔(dān)底層的控制任務(wù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，將PLC和過(guò)程控制二者結(jié)合。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，可編程控制器的憑借著其體積小，質(zhì)量輕、實(shí)用性高、抗干擾能力強(qiáng)、應(yīng)用簡(jiǎn)單以及穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在自動(dòng)化領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用，今后，需要再對(duì)應(yīng)用技術(shù)不斷的完善和提高，在可編程控制器的性能和功能上不斷的創(chuàng)新和加強(qiáng)，保障工廠電氣控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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