基于小型PLC的智能控制中的節(jié)能模型設(shè)計與實現(xiàn)

楊靜

【摘 要】隨著人類對PLC市場的需求，使其增長率在持續(xù)上升的階段，小型PLC產(chǎn)品仍然在PLC市場占據(jù)著主導(dǎo)地位。對于中小型商家而言，仍然存在著很多的市場機會。小型PLC無論是從應(yīng)用領(lǐng)域，技術(shù)領(lǐng)域，還是市場需求都存在著大好的發(fā)展趨勢，從而促進(jìn)我國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，我國PLC市場需求呈持續(xù)增長狀態(tài)，其增長率在未來的二年內(nèi)將持續(xù)保持在12%，小型PLC產(chǎn)品仍然占據(jù)市場的主流。

【關(guān)鍵詞】小型PLC 智能控制 節(jié)能模型

隨著自動化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，用戶對PLC市場的不斷需求，使小型PLC的應(yīng)用領(lǐng)域與范圍更加廣泛[1]。目前，市場上越來越多的行業(yè)開始運用小型PLC[2]。小型PLC的知名度很好，而且市場廣闊，一些商戶發(fā)現(xiàn)了不斷壯大的小型PLC市場，開始推出小型PLC產(chǎn)品，此舉動滿足了用戶的需求，使小型PLC走向了國產(chǎn)化[3-4]。從技術(shù)方面來看，國產(chǎn)小型PLC與在國際上知名品牌的小型PLC之間的差距在不斷減小，但是在技術(shù)方面的商品化與產(chǎn)品在市場上的市場化使許多國產(chǎn)的小型PLC商家面臨很大的困難[5]。直至中國加入WTO，出口量逐漸提高，中國的建造業(yè)的迅速發(fā)展，使中國逐漸成為設(shè)備的建造地，為小型PLC帶來了發(fā)展的契機[6]。

1 小型PLC的發(fā)展概況

1.1 小型PLC的概念

小型PLC是用數(shù)字運算操縱的電子裝置，其I/O點數(shù)在256以下，是專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。小型PLC運用編制程序存儲器，在其內(nèi)部進(jìn)行儲存并進(jìn)行邏輯運算、順序運算、計時計數(shù)等操作，并能通過數(shù)據(jù)的輸入與輸出，操縱各類機器或者生產(chǎn)的過程。小型PLC的特點是：體積較小、結(jié)構(gòu)較緊密，整個硬件融為一體，除了可以連接其開關(guān)量I/O外，還可以連接其模擬量I/O以及其他的特殊量。其體積較小、價格較低、強大的功能使小型PLC在PLC市場中的發(fā)展趨勢日益上升。

1.2 小型PLC發(fā)展的特點

小型PLC在PLC市場中占了較大的比重，無論是在應(yīng)用領(lǐng)域（冶金領(lǐng)域、化工領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、機械領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、編織領(lǐng)域、包裝領(lǐng)域等），還是在應(yīng)用區(qū)域（華東、華南），小型PLC在市場中存在著巨大的潛力。除此之外，小型PLC的優(yōu)點突出：編程簡易，通用性好，穩(wěn)定性高等，這些優(yōu)點是其他PLC所無法比擬的。

目前，許多剛剛加入小型PLC領(lǐng)域的商家仍然面臨如何保證PLC在繁雜的工業(yè)環(huán)境下較高的可靠性。小型PLC在技術(shù)方面的創(chuàng)新，應(yīng)該滿足市場不斷變化的需求，在這種情況下，需要不斷投入大量資金，而這些投入也給商家?guī)砹死щy。從市場的角度來說，大商家擁有較強的行業(yè)領(lǐng)域，其核心技術(shù)、成熟的計劃與解決方案都具有明顯的優(yōu)勢。

1.3 小型PLC發(fā)展的方向

簡單便捷、小巧靈活、開放集成是小型PLC的發(fā)展方向。開放集成，是小型PLC最重要的特點，同時也是當(dāng)前的發(fā)展趨勢，完全沒有軟硬件的控制范圍，這樣可以極大的減少高價格拓展模塊，降低了使用的成本。

小型PLC在技術(shù)方面進(jìn)行了進(jìn)一步的提升，將技術(shù)進(jìn)行速度化與集成化，并對其性能進(jìn)行了提升；同時，加快了市場細(xì)分，將具有特色的小型PLC替代其他在行業(yè)應(yīng)用中的機器。

目前，受經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，小型PLC的市場增長率與前幾年相比有所下降，但并沒有出現(xiàn)較大落差，而是過渡到了平穩(wěn)的增長階段，并持續(xù)保持12%的增長率。

從長遠(yuǎn)的角度看，小型PLC依舊在PLC的發(fā)展中占據(jù)重要位置，盡管增長率比預(yù)計的要低，但隨著用戶的需求必然會使其持續(xù)增長。

2 小型PLC的智能控制中的節(jié)能模型設(shè)計

2.1 開關(guān)控制節(jié)能的方法

開關(guān)控制節(jié)能的方法，運用硬件電路與軟件的計算判斷當(dāng)下的數(shù)值與設(shè)定實現(xiàn)值的關(guān)系，從而對系統(tǒng)進(jìn)行操控。如果當(dāng)下值高于設(shè)定值，切斷開關(guān)裝置，或者打開裝置；如果當(dāng)下值低于設(shè)定值，打開裝置，或者關(guān)閉裝置；這種開關(guān)控制節(jié)能的方法較簡單，即使沒有計算機，用簡單的模擬電路就可以實現(xiàn)。

2.2 PID線性控制節(jié)能的方法

PID線性控制模型的方法具有算法簡單、可靠性高等優(yōu)點，更適用于數(shù)學(xué)模型的控制性系統(tǒng)。PID調(diào)節(jié)器考慮到了系統(tǒng)的誤差，誤差變換以及誤差的累積等影響因素，因此，提出PID線性控制節(jié)能的方法。PID線性控制節(jié)能的方法，其電路采用模擬電路或者計算機的參與來進(jìn)行PID的調(diào)節(jié)。又稱為虛擬PID調(diào)節(jié)器與數(shù)字PID調(diào)節(jié)器。數(shù)字調(diào)節(jié)器具有較強的靈活性，通過數(shù)字調(diào)節(jié)器可以得到更好的調(diào)節(jié)效果。

2.3 智能溫度控制的方法

運用PID參數(shù)自動調(diào)節(jié)的方法，并使智能控制溫度與PID控制溫度相結(jié)合，實現(xiàn)智能溫度的控制。智能溫度控制系統(tǒng)以神經(jīng)元與模糊數(shù)學(xué)為依據(jù)，加以系統(tǒng)的智能化。其中模糊操控、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控等應(yīng)用較多。應(yīng)用尤為廣泛的是模糊操控節(jié)能的方法。當(dāng)前，人類已經(jīng)研究出一種精準(zhǔn)度較高的模糊操控器，可以模擬人類的操作來改善其控制性能。

3 結(jié)語

目前，我國PLC市場需求呈持續(xù)增長狀態(tài)，其增長率在未來的二年內(nèi)將持續(xù)保持在12%，小型PLC產(chǎn)品仍然占據(jù)市場的主流。對于中小型商戶來說，仍然存在著很大的發(fā)展空間。小型PLC主要用于冶金領(lǐng)域、化工領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、機械領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、編織領(lǐng)域、包裝領(lǐng)域等?；谛⌒蚉LC的智能溫度控制，運用開關(guān)控制溫度的方法、PID線性控制溫度的方法、智能溫度控制的方法提高其操控性能，使溫度得到良好的控制效果。因此我們要抓住小型PLC市場發(fā)展的大好趨勢，促進(jìn)我國自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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