淺談PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

郭世寬++葉濤++張勝利

摘要：隨著工業(yè)科技的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)在各行各業(yè)都獲得了大量的應(yīng)用，特別是在電氣控制領(lǐng)域。本文首先介紹了PLC技術(shù)的特點，探討了PLC在電氣控制中的基本流程，進而對其在電氣控制中的應(yīng)用進行了重點研究，希望為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣控制；應(yīng)用

一、PLC技術(shù)的特點

（1）實用體積比較小、功耗低。對于超小型的PLC來說，其底部小于100毫米，重量小于150克，功耗低到數(shù)瓦。因為體積較小，就能夠非常容易裝到設(shè)備中，實現(xiàn)了機電一體化的應(yīng)用。

（2）適用性較強。PLC能夠被應(yīng)用到各種各樣的電氣系統(tǒng)中，不僅具備一定的邏輯處理能力，多數(shù)PLC還具備數(shù)據(jù)運算功能，并可使用在數(shù)字控制當中。隨著PLC技術(shù)的不斷完善，已被大量應(yīng)用到溫度控制、以及CNC等各項領(lǐng)域。

（3）具有較強的抗干擾能力。因為PLC應(yīng)用的是現(xiàn)代化的集成電路技術(shù)，不管是電路組成，還是工藝技術(shù)等都采用了非?？煽康目垢蓴_工藝，有著非常強的可靠性。此外，PLC還實現(xiàn)了硬件故障自主檢測，如果發(fā)生故障就會給出告警。在軟件方面，還可以在其中寫入外圍單元的自診斷編碼，不僅是PLC，對其他的電路、設(shè)備也能實現(xiàn)自主保護。

（4）使用方便、快捷。PLC是一類直接與企業(yè)連通的控制技術(shù)，有著以下特點：連接簡單、便于被應(yīng)用人員所掌握等，特別是程序符號、表述形式等與以往的繼電器是非常相似的，僅需要加上PLC的邏輯控制命令就能夠在電氣控制中得到方便的應(yīng)用。

（5）便于維護、改造。PLC是使用存儲邏輯替換了接線邏輯，降低了控制系統(tǒng)外部的連線，顯著的減少了后期設(shè)計、建造的周期，便于后續(xù)的維護，而且程序也非常容易被改變，以應(yīng)用于不斷發(fā)展變革的生產(chǎn)過程。

二、PLC技術(shù)的基本流程

對于PLC技術(shù)來說，需要符合“與工控系統(tǒng)成為一個整體、便于功能的拓展”，各類電氣控制系統(tǒng)都是按照工藝技術(shù)的要求，以不斷改進工作效率以及產(chǎn)品水平。所以，在對PLC進行設(shè)計的過程中，需要符合使用者的各種需求，并基于實際情況來獲取、分析相關(guān)信息，并追求研發(fā)設(shè)計者與現(xiàn)場人員的緊密協(xié)作，一起討論給出可靠的設(shè)計方案，對存在的問題及不足之處加以分析、通過討論來解決。并在實現(xiàn)控制需要的同時，盡可能的實現(xiàn)簡單化、便捷化，以及低成本，便于后續(xù)的應(yīng)用及維護，并不斷提高電氣控制的可靠性、穩(wěn)定性。

PLC技術(shù)的基本流程如下：

（1）首先，是現(xiàn)場數(shù)據(jù)的輸入：通過軟件工具的控制，依照次序?qū)斎朦c實現(xiàn)掃描，并對輸入點的情況進行讀取。

（2）其次，是程序的運行：對所在程序中的命令依照次序掃描，并按照輸入的情況及命令開展邏輯運算。

（3）最后，是控制命令的輸出：按照上面運算流程得出的結(jié)果，寄存器向相應(yīng)的輸出點發(fā)送信號，以進行邏輯控制。

進行以上流程之后，需要再次開始，并不斷運行，每一次是一個運行周期。 在實際情況下，許多系統(tǒng)的工作程序能夠分成不斷循環(huán)的執(zhí)行動作，而PLC的運行流程就是類似這樣的，所以PLC能夠非常方便的同設(shè)備反應(yīng)相對應(yīng)，而且編程簡易、直接，方便修正，還降低了研發(fā)成本，并進一步減少軟件研發(fā)時間。

三、PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

（1）對于開關(guān)量邏輯的控制

該應(yīng)用可以說是PLC控制中最為基礎(chǔ)且普及最為廣泛的。它代替了以往的繼電器功能，并能夠進行順序、邏輯控制，不但應(yīng)用在單個設(shè)施的控制中，還能夠使用在自動化設(shè)備中，比如：生產(chǎn)線、組合機床等等。

（2）對于模擬量的處理

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在實際情況下，存在許多的不斷改變的物理量，比如：溫度、速度、流量等等。以上都屬于模擬量，能夠借助于數(shù)值之間的D/A、A/D變換來實現(xiàn)，從而保證對模擬量的處理過程。

（3）集中式控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)是應(yīng)用一個非常龐大的PLC監(jiān)視系統(tǒng)、對各類設(shè)施實現(xiàn)控制，已逐步發(fā)展為“中央集中式”的管控體系。在該應(yīng)用中，各個設(shè)施之間的連接以及運轉(zhuǎn)等都是通過PLC來實現(xiàn)的?？梢哉f，集中式要比單機的控制系統(tǒng)運行成本低，性價比更高。不過，假如其中的一個項目的代碼需要發(fā)生變化，就需要暫?？偟腜LC，這也會造成別的項目的暫停。

（4）分散控制系統(tǒng)

在該系統(tǒng)中，各個項目都要對應(yīng)一個PLC，各個PLC之間又是借助于信號的發(fā)送、接收來相互取得聯(lián)系的，或者是借助于通訊總線來實現(xiàn)各自間的互通。該系統(tǒng)中應(yīng)用的是多個機械控制的形式，各設(shè)備之間都通過數(shù)據(jù)相連，因為各個項目都是通過本身的PLC來控制，因此假如某一個PLC暫停，并不會對別的PLC造成任何干擾。伴隨科技的創(chuàng)新發(fā)展，當前可由PLC負責底部的控制工作，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)相連，實現(xiàn)了PLC與過程控制的有機結(jié)合。

（5）對運動的控制

PLC還能對圓周或者直線運動實現(xiàn)一定的控制。對其的設(shè)計來說，以往采取的是直接性的使用在傳感器等器件的上面，而當前則是應(yīng)用專門的運動控制器件。比如：伺服電機其單軸、可驅(qū)動步進電機等等，PLC還能被使用在機器人、機械、電梯等等各個領(lǐng)域。

（6）數(shù)據(jù)處理功能

在數(shù)據(jù)處理方面，PLC具有以下功能：數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)運算、查找、排序及運用等，還能進一步實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、整理、分析等。以上的數(shù)據(jù)能夠與存放在存儲器中的信息共同參考，以實現(xiàn)控制行為。此外，以上數(shù)據(jù)還能夠借助于通訊功能來發(fā)送到智能設(shè)備中，或者實現(xiàn)制表。當前，數(shù)據(jù)的處理更多的是被使用在大型控制設(shè)備中，比如：過程控制系統(tǒng)等。

總的來講，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)在各行各業(yè)都獲得了大量的應(yīng)用，特別是在電氣控制領(lǐng)域。其發(fā)揮出了高可用性、低成本的優(yōu)勢，再加上適用性強、安全性高、快捷方便等優(yōu)點，使其在自動化控制方面獲得了非常廣泛的應(yīng)用。隨著當前科技的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)不斷獲得創(chuàng)新，其生產(chǎn)成本持續(xù)降低、功能性持續(xù)增強，已成為各工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的首選系統(tǒng)。

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