嵌入式軟PLC技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用分析

摘 要：21世紀(jì)是科技的時(shí)代，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC作為一種重要的控制設(shè)備在電氣自動(dòng)化中得到了較為廣泛的應(yīng)用，極大的促進(jìn)了生產(chǎn)、生活中的自動(dòng)化程度的提高。文章在分析嵌入式軟PLC結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)嵌入式軟PLC在現(xiàn)今電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并結(jié)合嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用實(shí)例來(lái)對(duì)嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展前景進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：嵌入式軟PLC；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；前景

前言

隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)今設(shè)備的電氣自動(dòng)化程度越來(lái)越高，如今，以嵌入式軟PLC作為控制單元的電氣設(shè)備在自動(dòng)化應(yīng)用中的功能與范圍越來(lái)越廣泛，同時(shí)，由于嵌入式軟PLC具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、性價(jià)比高等的特點(diǎn)使得嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用中發(fā)揮著越來(lái)越突出的作用。

1 嵌入式軟PLC簡(jiǎn)述

嵌入式軟PLC指的是能夠在嵌入式控制器內(nèi)部完成PLC系統(tǒng)軟件的構(gòu)建并根據(jù)電氣設(shè)備的應(yīng)用情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于嵌入式軟PLC硬件的定制以便于對(duì)對(duì)象進(jìn)行控制。嵌入式軟PLC由嵌入式軟PLC系統(tǒng)軟件與芯片兩大主要部分組成，可以滿足現(xiàn)今工控市場(chǎng)中越來(lái)越細(xì)化的控制需求。嵌入式軟PLC可以被認(rèn)作為小型的微機(jī)，其兼具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但是在實(shí)際的工作應(yīng)用中又與微機(jī)有較大的不同，在實(shí)際的電氣控制中，微機(jī)采用的是被動(dòng)接受外部指令來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，而在嵌入式軟PLC中則主要通過(guò)采用循環(huán)掃描的方式對(duì)嵌入式軟PLC中預(yù)制的程序進(jìn)行執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電氣設(shè)備的控制。嵌入式軟PLC最主要的是將PLC芯片作為控制的核心將其嵌入到電氣設(shè)備中，在電氣設(shè)備的控制中可以采用PLC所使用的程序。在嵌入式軟PLC的實(shí)際應(yīng)用中，為確保嵌入式軟PLC的應(yīng)用情況需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求來(lái)對(duì)PLC程序進(jìn)行編制，通過(guò)合理的時(shí)間安排來(lái)保障嵌入式軟PLC的正常運(yùn)行。

嵌入式軟PLC結(jié)合軟PLC技術(shù)與嵌入式技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)：（1）嵌入式軟PLC的硬件體系結(jié)構(gòu)搭建較為方便，用戶可以根據(jù)自己的需求及實(shí)際的情況來(lái)完成硬件平臺(tái)的搭建。（2）相較于傳統(tǒng)的指令集嵌入式軟PLC的指令集更加豐富，從而為嵌入式軟PLC的程序編寫(xiě)帶來(lái)較大的方便。（3）隨著嵌入式技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，嵌入式軟PLC產(chǎn)品的性價(jià)比大幅提升具有較強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。（4）嵌入式軟PLC的架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)較為開(kāi)發(fā)從而可以方便的將現(xiàn)今PC與PLC中的一些研究成果應(yīng)用于PLC的控制之中，使得嵌入式軟PLC的靈活性大為提高。（5）嵌入式軟PLC的開(kāi)發(fā)較為方便，從而極大的縮短了嵌入式軟PLC的開(kāi)發(fā)周期，在維護(hù)與調(diào)試性方面也大為提升。

2 嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)今嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)控制中通過(guò)將梯形圖以及總線嵌入到單片機(jī)中從而方便的使用單片機(jī)產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)將電氣自動(dòng)控制中的匯編語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為PLC所使用的梯形圖語(yǔ)言，程序的編寫(xiě)更為直觀從而更好的發(fā)揮出總線的互聯(lián)特性。嵌入式軟PLC可以應(yīng)用于順序控制、運(yùn)動(dòng)控制以及閉環(huán)控制等多種控制方式中，應(yīng)用范圍極為廣泛。嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用可以有效的提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制性能并有效的降低生產(chǎn)的成本。

3 嵌入式軟PLC在應(yīng)用中的注意要點(diǎn)

在嵌入式軟PLC的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中要注意確保嵌入式軟PLC的穩(wěn)定性。嵌入式軟PLC的應(yīng)用溫度范圍在0-55℃的區(qū)間范圍內(nèi)，超出這一溫度范圍將會(huì)使得嵌入式軟PLC的穩(wěn)定性大打折扣，因此，在嵌入式軟PLC的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中要避免將嵌入式軟PLC放置于發(fā)熱量較大的電子元件周邊并做好對(duì)于嵌入式軟PLC的通風(fēng)散熱，并注意做好嵌入式軟PLC的絕緣防護(hù)。同時(shí)在嵌入式軟PLC的實(shí)際應(yīng)用中為保障其應(yīng)用的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)將其放置在遠(yuǎn)離振動(dòng)源的位置。嵌入式軟PLC在實(shí)際應(yīng)用中多采用的是二次開(kāi)發(fā)的方式，在嵌入式軟PLC的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如外部具有較強(qiáng)的電子干擾將會(huì)對(duì)嵌入式軟PLC的運(yùn)算造成較為嚴(yán)重的干擾，因此，在嵌入式軟PLC的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)嵌入式軟PLC對(duì)于外部干擾的防護(hù)能力，提高其運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，保障嵌入式軟PLC的正常應(yīng)用。嵌入式軟PLC受制于嵌入式軟PLC產(chǎn)品的影響使得其通行性較差，因此需要加強(qiáng)嵌入式軟PLC的應(yīng)用范圍提高其通用性。

4 嵌入式軟PLC的軟件體系結(jié)構(gòu)

與傳統(tǒng)的PLC結(jié)構(gòu)相類似，嵌入式軟PLC的體系結(jié)構(gòu)也分為開(kāi)發(fā)和運(yùn)行系統(tǒng)兩大部分，嵌入式軟PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)實(shí)際上就是PLC編程器，應(yīng)用于傳統(tǒng)PLC中的編程語(yǔ)言都可以在嵌入式軟PLC中得到應(yīng)用。嵌入式軟PLC的運(yùn)行系統(tǒng)是其核心，完成對(duì)于1/O信號(hào)的處理以及程序的運(yùn)行等環(huán)節(jié)。

嵌入式軟PLC系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的整體，在嵌入式軟PLC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意：實(shí)時(shí)性、可移植性、可裁減性以及實(shí)用性。在嵌入式軟PLC的開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要注意的是梯形圖編輯器和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)兩大主要環(huán)節(jié)，梯形圖編輯器為用戶提供一個(gè)良好的圖形編輯環(huán)境，通過(guò)使用梯形圖進(jìn)行程序編制極大的方便了程序編制的速度與效率。在完成了對(duì)于嵌入式軟PLC程序的編制后并投入運(yùn)行后，系統(tǒng)首先根據(jù)嵌入式軟PLC程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境生成相應(yīng)的配置文件，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)完成梯形圖配置文件的解析后進(jìn)行循環(huán)掃描并依次循環(huán)執(zhí)行輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)步驟從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能。

5 嵌入式軟PLC在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用實(shí)例

嵌入式軟PLC應(yīng)用于電梯電氣自動(dòng)控制中時(shí)可以方便的對(duì)電梯信號(hào)進(jìn)行控制，嵌入式軟PLC在電梯自動(dòng)控制中的應(yīng)用可以對(duì)電梯中的雙速電機(jī)進(jìn)行有效的調(diào)速，在對(duì)PLC的選型過(guò)程中需要根據(jù)嵌入式軟PLC的I/O點(diǎn)數(shù)以及電梯的控制需求合理的進(jìn)行選擇，在確保嵌入式軟PLC能夠完成控制功能的基礎(chǔ)上需要確保電氣控制系統(tǒng)能夠安全、長(zhǎng)期、可靠的進(jìn)行運(yùn)行。在嵌入式軟PLC的控制過(guò)程中，對(duì)于電梯的運(yùn)行方向的自動(dòng)控制可以由內(nèi)選信號(hào)來(lái)進(jìn)行決定并可以通過(guò)順向優(yōu)先的順序來(lái)對(duì)PLC程序進(jìn)行執(zhí)行，當(dāng)電梯在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中如果接收到呼梯的信號(hào)如果與電梯運(yùn)動(dòng)方向相一致則在呼梯的樓層予以停留而與電梯運(yùn)行方向相反的則不予理會(huì)，同時(shí)，在電梯的運(yùn)行過(guò)程中呼梯信號(hào)與嵌入式軟PLC中的內(nèi)選信號(hào)具有一定的延時(shí)記憶，在PLC程序執(zhí)行過(guò)后即可予以解除，在嵌入式軟PLC的應(yīng)用中還需要對(duì)電梯的運(yùn)行方向、樓層以及呼梯信號(hào)等的信號(hào)燈加以控制，確保電梯電氣控制的安全性與可靠性。在嵌入式軟PLC的硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為確保嵌入式軟PLC硬件的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)對(duì)嵌入式軟PLC的控制主回路進(jìn)行電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)，確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。嵌入式軟PLC在編程方式上可以方便的使用PLC梯形圖的編程方式，通過(guò)使用西門(mén)子公司的STEP7軟件來(lái)對(duì)西門(mén)子公司的PLC進(jìn)行控制編程，通過(guò)對(duì)電梯自動(dòng)化控制中的程序進(jìn)行制作、嵌入式編程控制器CPU讀出與寫(xiě)入信號(hào)的編制以及系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控等部分的編程設(shè)計(jì)工作，根據(jù)電梯的實(shí)際運(yùn)行動(dòng)作及運(yùn)行需要完成對(duì)于PLC程序的編制。

6 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)今的自動(dòng)控制領(lǐng)域，PLC以其應(yīng)用簡(jiǎn)單、控制可靠以及性價(jià)比較高的特點(diǎn)在電氣自動(dòng)控制中得到了較為廣泛的應(yīng)用。嵌入式軟PLC是將嵌入式系統(tǒng)與軟PLC系統(tǒng)兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起的優(yōu)秀產(chǎn)品，也是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間開(kāi)放式控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。嵌入式軟PLC相較于傳統(tǒng)的PLC不論是在程序執(zhí)行速度還是在系統(tǒng)兼容性方面都有著極大的優(yōu)勢(shì)，因此，其在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)⒂兄鴺O為廣闊的發(fā)展前景。文章在分析了嵌入式軟PLC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)嵌入式軟PLC的應(yīng)用及應(yīng)用前景進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

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