PLC在電動(dòng)客車(chē)上的應(yīng)用

王文鑫+趙海峰

摘 要：隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由最初一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理。如今，PLC技術(shù)已非常成熟，不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測(cè)更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PLC向用于連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程控制的方向發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的一大支柱。本文將就PLC在電動(dòng)客車(chē)上的應(yīng)用進(jìn)行描述。

關(guān)鍵詞：PLC；電動(dòng)客車(chē)

1 PLC的應(yīng)用

可編程邏輯控制器是種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。PLC有以下應(yīng)用領(lǐng)域：

1， 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制

這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

2，運(yùn)動(dòng)控制

PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

3，數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代PLC基本都擁有精準(zhǔn)高端的PLC編程語(yǔ)言，具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

4，通信及聯(lián)網(wǎng)

PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

5，過(guò)程控制

過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。

6，模擬量控制

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。

2 PLC在電動(dòng)客車(chē)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架上的應(yīng)用

在電動(dòng)客車(chē)乃至整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)選型、參數(shù)匹配和控制策略的研究一直是重點(diǎn)難點(diǎn)。利用有效的開(kāi)發(fā)工具可以快速的進(jìn)行電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選型等難題，電動(dòng)客車(chē)實(shí)驗(yàn)臺(tái)就是這樣一種工具。

盡管實(shí)驗(yàn)臺(tái)較難精確的模擬電動(dòng)客車(chē)真實(shí)的工作狀況和行駛路況，但其動(dòng)力負(fù)載的變化趨勢(shì)與道路狀況基本相同。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試，可以測(cè)試電動(dòng)客車(chē)方案的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)測(cè)試不同的方案，選出最合適的方案，減少成本，提高效率，避免了在道路上行駛可能發(fā)生的危險(xiǎn)。

電動(dòng)客車(chē)的車(chē)體和車(chē)架通過(guò)焊接完成，也可利用現(xiàn)有汽車(chē)車(chē)架改裝。電池位于車(chē)架下方。通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及變頻器來(lái)控制四輪轉(zhuǎn)速，加裝傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控四個(gè)車(chē)輪的車(chē)速。車(chē)體安裝電子式油門(mén)踏板，角度傳感式方向盤(pán)，汽車(chē)車(chē)速儀表盤(pán)和主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。各傳感器連接歐姆龍PLC，PLC可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。如圖1所示即為原理圖。

3 結(jié)束語(yǔ)

事實(shí)上，PLC已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。從行業(yè)看，冶金、機(jī)械、化工、輕工、食品、建材等等，幾乎沒(méi)有不用到它的。不僅工業(yè)生產(chǎn)用它，一些非工業(yè)過(guò)程，如樓宇自動(dòng)化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)控，水利灌溉也用到它。

參考文獻(xiàn)

1.任邦澤. PLC應(yīng)用中的問(wèn)題及處理[J]. 都市家教月刊， 2015（6）.

2. 尹群星. PLC應(yīng)用中的問(wèn)題及解決辦法[J]. 電工技術(shù)， 2008（12）：34-34.

3. 王功勝. PLC應(yīng)用中的干擾問(wèn)題及抑制措施[J]. 中國(guó)設(shè)備工程， 2009（9）：60-62.

作者簡(jiǎn)介

王文鑫（1996-），女，漢族，鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，2014級(jí)學(xué)生。