可編程序控制器在機械電子控制中的應(yīng)用

張志秋

摘 要：近年來，隨著電氣控制技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的應(yīng)用范圍也日漸廣泛。PLC控制器自身所具有的高性能使得其具備了較強的適應(yīng)性和可靠性，并且被廣泛的應(yīng)用于自動化控制領(lǐng)域內(nèi)。同時，由于PLC的成本較低，而且功能不斷增強，因此，其也成為了當(dāng)前工業(yè)企業(yè)電氣控制系統(tǒng)中的主要控制設(shè)備，促進了工業(yè)經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，本文就主要對PLC技術(shù)在機械控制裝置中的運用進行簡單的探討。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；PLC電氣控制裝置；應(yīng)用

可編程控制器（PLC）是一種以計算機微處理器為基礎(chǔ)，同時結(jié)合計算機應(yīng)用技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化控制技術(shù)的綜合運用，形成一種具有較強通用性的控制器。

PLC的內(nèi)部系統(tǒng)中存在著較為復(fù)雜的微處理器，但是其在實際運用的過程中，即使是對內(nèi)部未處理器不夠了解的人，也能夠?qū)崿F(xiàn)對其有效的運用，因此，PLC有著廣泛的應(yīng)用范圍，在其應(yīng)用的最初，作為繼電器接觸器控制系統(tǒng)的替代品，隨著應(yīng)用范圍的逐漸擴大，PLC逐漸運用到電氣控制系統(tǒng)中，并且以其自身強大的抗干擾能力和自診斷等功能，使得電氣控制系統(tǒng)的可靠性得到了大幅度的提升，也使得繼電器接觸器中常見的故障問題得到了有效的控制，因此，PLC在電氣控制領(lǐng)域中得到了廣泛的贊譽。

1 PLC基本特點概述

（1）體積小、重量輕。一般PLC控制器的體積都較小，超小型的PLC底部尺寸<100mm，重量<150g，其功耗僅為數(shù)瓦。由于體積小，因此其在安裝的過程中較為簡便，而且有利于機電一體化的實現(xiàn)。

（2）具有較強的實用性。PLC能夠在不同規(guī)模的電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用，除了基本的邏輯處理功能以外，大多數(shù)的PLC都具有數(shù)據(jù)運算能力。近年來，PLC的功能也在不斷的增加，其實用性也普遍到了溫度控制、位置控制等多個領(lǐng)域。

（3）較強的抗干擾能力。PLC控制系統(tǒng)中使用了大量的集成電路技術(shù)，其在內(nèi)部電路和生產(chǎn)工藝等方面都著一定的先進性，因此其抗干擾處理技術(shù)也較強，系統(tǒng)可靠性也較一般的控制器要強。另外，PLC具備一定的硬件故障自動檢測功能，當(dāng)硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障時則可以自動發(fā)出報警信號，其維修也較為簡便，且維護成本費用較低，因此其有著廣泛的應(yīng)用。

2 PLC在電氣控制中的應(yīng)用

2.1 開關(guān)量邏輯的控制

該項控制技術(shù)是PLC控制技術(shù)中最為基本、使用最為廣泛的內(nèi)容，其替代了傳統(tǒng)的繼電器電路，并且使邏輯控制和順序控制實現(xiàn)了同步控制。開關(guān)量邏輯控制不僅能夠用于單臺設(shè)備的控制，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)如生產(chǎn)線、組合機床等自動化流水線的控制。

2.2 控制模擬量

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，會有很多無法預(yù)測的變量出現(xiàn)，如溫度、速度等模擬量的產(chǎn)生，對工業(yè)生產(chǎn)的實際活動造成一定的影響。PLC控制技術(shù)的運用，使得模擬量能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化的轉(zhuǎn)換模式，使得控制器能夠?qū)ζ溥M行有效的控制。

2.3 集中式控制系統(tǒng)

該控制系統(tǒng)主要是由一臺功能強大的中央PLC堅實系統(tǒng)和多個設(shè)備組合而成，并且形成一個中央集成式的計算機控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，不同的設(shè)備之間能夠通過適當(dāng)?shù)姆绞胶瓦\行順序形成一個由中央PLC統(tǒng)一處理的程序，由此可見，這種集中式的控制系統(tǒng)相比單一的控制系統(tǒng)，具有成本低、運行效率高的特點。但是其也存在著一定的弊端，如果其中的某一個控制對象的程序需要改變時，則需要就將整個控制PLC控制系統(tǒng)停止運行，導(dǎo)致其他的控制對象也不得不停止運轉(zhuǎn)。

2.4 分散控制系統(tǒng)

在該系統(tǒng)中，PLC控制系統(tǒng)中的每個控制對象都是分別處理的，而且每臺PLC控制器之間都能夠通過有效的信號傳輸而實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的連鎖反應(yīng)來完成控制任務(wù)，或者是由上位機將傳輸信號通過總線進行傳遞。在分散控制系統(tǒng)中，使用的機械控制方式是多臺機械生產(chǎn)線控制的方法，在不同的生產(chǎn)線之間使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行連接，不同的控制對象有分別控制的PLC控制，如果其中的某一臺PLC需要停止運轉(zhuǎn)，不會對其他的控制器產(chǎn)生影響。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠?qū)LC與過程控制進行有效的結(jié)合，這樣則更好的實現(xiàn)了底層控制任務(wù)。

2.5 運動控制

通過PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對圓周運動或者是直線運行的有效控制。在控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的控制模式直接作用于傳感器以及執(zhí)行機構(gòu)，而新型的控制系統(tǒng)則可以通過運動控制模塊來實現(xiàn)。比如對于多軸位置控制模塊以及可驅(qū)動步進電機的運用等，同時PLC也廣泛運用于機器人、機床等多種控制系統(tǒng)中。

2.6 數(shù)據(jù)處理的運用

在PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中，具備了數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換以及運算等多種操作功能，并且能夠有效的完成數(shù)據(jù)的采集與分析。這些數(shù)據(jù)被存儲于系統(tǒng)中的存儲器，對于設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)有著一定的參考價值，以此作為數(shù)據(jù)操作的依據(jù)。在存儲器中的數(shù)據(jù)，能夠通過PLC的通信功能傳輸?shù)街悄苎b置中，當(dāng)前應(yīng)用較多的是如過程控制等大型的控制系統(tǒng)中，需要的情況下，可以打印成表。

3 結(jié)束語

PLC控制系統(tǒng)結(jié)合了計算機領(lǐng)域和電氣控制領(lǐng)域內(nèi)最為先進的理論與技術(shù)，并且在功能指標(biāo)方面處在不斷的完善過程中，其將傳統(tǒng)的PLC控制概念進行了全新的改進，使其在電氣控制領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮的更大的作用。

參考文獻

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（作者單位：唐山建龍?zhí)厥怃撚邢薰荆?/p>