電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的運用分析

（西安有色冶金設(shè)計研究院，西安 710001）

摘 要：電氣裝置多方面的工作均可以由性能逐漸健全的可編程控制器也就是PLC控制器來實現(xiàn)系統(tǒng)的控制。大多數(shù)情況下，PLC控制器可以實現(xiàn)電氣裝置主動操控的簡單化，并可以提高電氣設(shè)備的可靠性及穩(wěn)定性。本文著重分析在自動控制系統(tǒng)和電氣調(diào)各系統(tǒng)中使用PLC系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：PLC;電氣;控制系統(tǒng);運用;設(shè)計

1 將PLC控制系統(tǒng)設(shè)計到電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中

（1）設(shè)計科學合理的流程。明確電氣自動控制的任務(wù)，并加以評估，將PLC控制范圍確定下來。最后技術(shù)人員根據(jù)PLC的功能和性價比來確定程序控制器的主機。在此基礎(chǔ)上確定各模塊及相應(yīng)的各單元，如顯示設(shè)定單元、模擬量單元及位置控制單元等。

（2）確定輸入/輸出地址。PLC接線端上的I/O信號的地址是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。只有確定了輸入/輸出地址，才能進行下一步的軟件編程工作;I/O地址的確定是控制柜及PLC外圍接線繪制裝配圖、電氣接線圖、安裝人員裝配的基礎(chǔ)。以表格的形式列出I/O的名稱、代碼和地址是很有必要的。

（3）設(shè)計控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)分為硬件部分和軟件部分。PLC控制程序的編寫是系統(tǒng)設(shè)計中軟件部分的組成。除了程序編寫之外的控制系統(tǒng)設(shè)計基本都是屬于硬件設(shè)計，如電氣線路的設(shè)計、PLC控制器的設(shè)計、抗干擾的設(shè)計及PLC控制器外圍線路的設(shè)計等。

1）設(shè)計系統(tǒng)的硬件。硬件設(shè)計的主 要包括確定電氣控制元件;設(shè)計抗干擾措施;設(shè)計電氣控制系統(tǒng)。

2）設(shè)計系統(tǒng)的軟件。主、子程序及中斷程序是軟件設(shè)計的三大主要部分。設(shè)計PLC控制程序時編程是主要的方法但更重要的依靠設(shè)計者自身累積并總結(jié)經(jīng)驗。應(yīng)用較多的編程方法有流程圖法、狀態(tài)表法、邏輯代數(shù)法及功能圖法等。設(shè)計程序常見步驟為：①查找輸出對象，確定出其啟動及關(guān)斷條件;②輸出對象的啟動條件及關(guān)斷條件有制約條件的，要找出來;③大多情況下，輸出對象以FK=（X開+K）·X關(guān)關(guān)公式加以編程，有制約條件的，以FK=（X開·X關(guān)約+K）·（X關(guān)+X關(guān)約）公式加以編程;④代入相應(yīng)數(shù)據(jù)入公式中，結(jié)合PLC編程的要求，建立梯形圖;⑤全面檢查并修改程序。

梯形圖編程設(shè)計系統(tǒng)程序與語句表編程相比，更直觀，更加一目了然，但具有需要修改時比較麻煩工程量大的缺點。一般對于比較清晰的并發(fā)、單及選擇順序的控制任務(wù)，應(yīng)用功能圖進行設(shè)計程序較有優(yōu)勢。

（4）調(diào)試系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件的模擬調(diào)試工作必須在主電路斷開的環(huán)境下實行，并且只能夠調(diào)試手動控制部分的功能正確與否;只有模擬出各種開關(guān)信號輸入的情況才能夠?qū)ο到y(tǒng)軟件部分進行調(diào)試，通過綜合應(yīng)用電位器、萬用表及開關(guān)模擬多種現(xiàn)場信號，觀察此時PLC輸出的邏輯關(guān)系是否與控制要求相符;與此同時，也可應(yīng)用電腦直接模擬加以調(diào)試。通過反復修改與調(diào)試來確定程序的完全正確。

（5）系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，下載已經(jīng)編制并且調(diào)試好的程序到現(xiàn)場PLC控制系統(tǒng)中實行運用。首先斷開主電氣然后才開始調(diào)試，只能對控制電路實行聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)過程中，發(fā)現(xiàn)問題，要反復全面檢查系統(tǒng)接線與軟件設(shè)計里程序的編寫與調(diào)試，只有系統(tǒng)控制功能正常，并滿足控制要求才能交付使用。整個體系完成后，系統(tǒng)完成后，必須整理相關(guān)技術(shù)資料以存檔，為以后系統(tǒng)的維護、檢修及改進等提供依據(jù)。

2 電氣設(shè)備自動控制中PLC控制系統(tǒng)的操作過程

（1）選擇合適的電源。選擇電源時，最基本的要求時其額定輸出電流各模塊消耗的電流總和。

（2）相匹配功能模塊的選擇。選擇的基礎(chǔ)是要選擇可靠性高的機型，并且在系統(tǒng)運行的過程具有很好的穩(wěn)定性。

（3）設(shè)計控制元器件。設(shè)計輔助程序、故障應(yīng)用措施，分配存儲空間、編制功能子程序是設(shè)計系統(tǒng)控制元器件的主要內(nèi)容。

（4）正確的輸入/輸出模塊的選擇。1、輸入/輸出模塊點數(shù)的確定;2、運用離散系統(tǒng)來實現(xiàn)輸入與輸出的模擬;3、編入具有特殊功能的輸入與輸出。

（5）控制系統(tǒng)連接與安裝的實現(xiàn)。PLC 控制系統(tǒng)多個部件在配線板上的實現(xiàn)，按照相應(yīng)的系統(tǒng)接線圖對其進行安裝工作。

（6）調(diào)試實現(xiàn)PLC的運行。1、調(diào)試PLC控制系統(tǒng)硬件與軟件，以保證試運行的穩(wěn)定性;2、試運行過程中，設(shè)計人員必須注重PLC控制系統(tǒng)各個部分運行情況詳細觀察運行的細節(jié)，對出現(xiàn)的各種情況必須立即做出停機處理，找出出現(xiàn)問題的原因與源頭，并及時的選擇正確、有效的方式處理掉出現(xiàn)的情況;3、確定PLC控制系統(tǒng)試運行準確無誤后，要整理好技術(shù)文件，并且交付使用。

3 PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

（1） PLC控制系統(tǒng)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)具有多種控制方法，隨著PLC 控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，在業(yè)內(nèi)引起了非常廣泛的關(guān)注。在數(shù)控系統(tǒng)中實現(xiàn)了PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用，大大促進其控制定位變的精確與方便。

（2）PLC控制在交通控制系統(tǒng)中的使用。交通控制系統(tǒng)中PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用關(guān)鍵體現(xiàn)在控制交通系統(tǒng)總線方面。采用PLC控制系統(tǒng)使得交通系統(tǒng)工作效率得到極大程度改善，在一定程度上進一步完善和高效化了監(jiān)控。

（3）中央空調(diào)系統(tǒng)中的PLC控制系統(tǒng)運用。當下，控制中內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的方法有如下三種模式：

（1）繼電器的傳統(tǒng)控制模式。

（2）數(shù)字化的直接控制模式。

（3）控制器可編輯的控制模式。

在此三種控制模式中，繼電器的傳統(tǒng)控制模式與直接數(shù)字控制模式由于其自身缺點原因，在實際中其應(yīng)用廣泛度逐漸減少。而PLC控制系統(tǒng)因抗干擾性能高、較穩(wěn)定、便于維護等優(yōu)勢，在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。

4 結(jié)語

電氣設(shè)備中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)后，使得傳統(tǒng)復雜電器邏輯得到簡化，在具備簡單易操作特點同時，又大大降低了故障率，還提高了運行過程中穩(wěn)定性。極大促進了電氣PLC控制系統(tǒng)的運用。

參考文獻：

[1]胡文平，尹項根.電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的研究與發(fā)展[J].華北電力技術(shù)，2003（02）.

[2]張召坤，劉長民，張良.淺析PLC可編程控制器故障與處理[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（04）.