基于可編程序控制器（ＰＬＣ）實地應(yīng)用展開的探討

一、PLC的未來發(fā)展趨勢

PLC新產(chǎn)品的總體發(fā)展趨勢是向小型化、專用化和低價格的方向發(fā)展，以進行單機控制；另一方面是向大型、高速、多功能和分布式全自動網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代化的大型工廠、企業(yè)自動化的需要。近年來我國PLC生產(chǎn)有了長足的發(fā)展，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家已經(jīng)達到一定規(guī)模，但與世界水平相比，我國的PLC研究開發(fā)和生產(chǎn)還比較落后。隨著PLC技術(shù)的推廣和應(yīng)用，今后PLC將進一步向以下幾方面發(fā)展。

1.系列化、模板化

每個PLC廠家?guī)缀醵加凶约旱南盗谢a(chǎn)品，同一系列的產(chǎn)品指令向上兼容，擴展設(shè)備容量以滿足新機型的推廣和使用。要形成自己系列化的產(chǎn)品，以便與其他PLC生產(chǎn)廠家競爭，就必然要開發(fā)各種模塊，使系統(tǒng)的構(gòu)成更加靈活放方便。

2.小型機功能強化

工業(yè)上大多數(shù)的單機自動控制只需要檢測控制參數(shù)，而且執(zhí)行的動作有限，因此小型機市場需求量十分巨大。隨著微電子技術(shù)的進一步發(fā)展，PLC的結(jié)構(gòu)必將更為緊湊，體積更小，而安裝和使用更方便。

3.中、大型機高速度、高功能、大容量

隨著自動化水平的不斷提高，對中、大型機處理數(shù)據(jù)的速度要求也越來越高。

4.低成本

隨著新型器件的不斷涌現(xiàn)，主要部件成本的不斷下降，在大幅度提高PLC功能的同時，也大幅度降低了PLC的成本。

5.多功能

PLC功能進一步加強以適應(yīng)各種控制需要。同時，計算、處理功能的進一步完善，使PLC可以代替計算機進行管理、監(jiān)控。智能I/O組件也進一步發(fā)展，用來完成各種專門的任務(wù)。

二、集成PLC與DCS的新型過程控制系統(tǒng)

可編程序控制器（PLC）及集散控制系統(tǒng)（DCS）是目前工業(yè)控制領(lǐng)域最廣泛使用的兩種控制技術(shù)，它們各自具有明顯的優(yōu)勢及劣勢，如PLC在高速的順序控制中占主導(dǎo)地位，而DCS則在復(fù)雜的過程控制中占優(yōu)勢；PLC體積小，使用靈活，價格相對較低，但在通訊功能及管理能力方面不及DCS，DCS雖然通訊及管理能力較強，但體積大，價格相對較高。

早期的PLC以數(shù)字量的順序控制為主。隨著PLC功能不斷擴充，PLC增加了模擬量控制功能、PID調(diào)節(jié)功能、通訊聯(lián)網(wǎng)功能及分級控制功能等，在過去DCS占統(tǒng)治地位的化工、冶金等行業(yè)也可由PLC進行控制。但PLC難以組成大型、復(fù)雜、綜合的系統(tǒng)，如果過多的PC企圖通過網(wǎng)絡(luò)與過多的PLC通訊，則可能導(dǎo)致瓶頸現(xiàn)象及計時上的困難。

DCS是由模擬儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能以回路調(diào)節(jié)為主，之后又加入了順序控制的功能。DCS的設(shè)計思想是操作管理集中，控制分散以提高整個系統(tǒng)的可靠性及管理能力。DCS的上述優(yōu)勢使它在控制系統(tǒng)的高端市場仍占主流。 但DCS比PLC價位高，對一些資金有限的中小型企業(yè)有時難以承受。

三、PLC應(yīng)用中的注意事項

1.工作環(huán)境

(1)溫度；PLC要求環(huán)境溫度在0°C～55°C，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下，通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大，基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔;開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗，防止太陽光直接照射。(2)濕度:為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85％。(3)振動:應(yīng)使PLC遠離強烈的振動源，防止振動頻率為10HZ～55HZ的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免振動時，必須采取減振措施，如采用減振膠等。(4)空氣:避免有腐蝕和易燃的氣體，對于空氣有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中，并安裝空氣凈化裝置。

2.安裝與布線

(1)動力線、控制線，以及PLC的電源線和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。(2)PLC應(yīng)遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一開關(guān)柜內(nèi)。(3)PLC基本單元與擴展單元，以及功能模塊的連接線纜應(yīng)單獨敷設(shè)，以防止外界信號的干擾。(4)交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。

四、外部安全電路

為確保整個系統(tǒng)能在安全狀態(tài)下可靠工作，避免由于外部電源發(fā)生故障、PLC出現(xiàn)異常、誤操作，以及誤輸出造成的重大經(jīng)濟損失和人身傷亡事故，PLC外部應(yīng)安裝必要的保護電路。

1.急停電路

對于能使用戶造成傷害的危險負載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應(yīng)設(shè)計外部緊急停車電路，在PLC發(fā)生事故時能將引起傷害的負載能源可靠切斷，提供最高的安全性。緊急停止應(yīng)不受PLC控制，應(yīng)使用外部開關(guān)切斷，以確保安全。

2.保護電路

正反向運轉(zhuǎn)等可你操作的控制系統(tǒng)，要設(shè)置外部電器互鎖保護；反復(fù)運行及升降移動的控制系統(tǒng)，要設(shè)置外部限位保護電路?？删幊炭刂破饔斜O(jiān)視定時器等自檢功能，檢查除異常時，輸出全部關(guān)閉，但當可編程序控制器CPU故障時就不能控制輸出；因此，對于能使用戶造成傷害的危險負載，為確保設(shè)備安全狀態(tài)下運行，需設(shè)計外電路加以保護。

3.電源過負荷的保護

如果PLC電源發(fā)生故障，中斷時間小于10S，PLC工作不受影響;若電源中斷超過10S或電源下降超過允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點均同時斷開;當電源恢復(fù)時，若RUN輸入接通，則操作自動進行;因此，催一些易過負載的輸入設(shè)備應(yīng)設(shè)置必要的限流保護電路。

4.重大故障的報警及保護

對于易發(fā)生重大事故的場所，為了確?？刂葡到y(tǒng)在重大事故發(fā)生時仍可靠的報警及保護，應(yīng)將與重大事故有聯(lián)系的信號通過外電路輸出，以使控制系統(tǒng)在安全狀況下運行。

五、結(jié)束語

綜上所述，在PLC的實地應(yīng)用過程中，只有不斷推出可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強、便于使用、功能更強、結(jié)構(gòu)更完善等優(yōu)點的新產(chǎn)品，才能滿足市場需求，從而不斷適應(yīng)市場發(fā)展。