討論機(jī)械電氣控制裝置中PLC技術(shù)的運(yùn)用

劉輝 中國(guó)計(jì)量大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院

控制系統(tǒng)在裝置中具有至關(guān)重要的作用，要求其具有穩(wěn)定、精確、快速和安全四項(xiàng)特性。我國(guó)機(jī)械電氣裝置已全面朝向自動(dòng)化、智能化發(fā)展，在此領(lǐng)域中，PLC技術(shù)廣泛運(yùn)用其中，之所以PLC能區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)，直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，最重要的特征是：該技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)性及適應(yīng)范圍。

1 PLC的概述

1.1 PLC的概念

PLC（Programmable Logic Controller）即可編程序控制，是一種計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制裝置。該裝置是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，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，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械或生產(chǎn)過程。

可編程控制器是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。

1.2 PLC的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

作為專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的裝置PLC具有以下一系列明顯的優(yōu)點(diǎn)：

抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用靈活；編程簡(jiǎn)單、容易掌握；

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便，工作量少；維修方便，維修工作量?。惑w積小，能耗低。

1.3 PLC的結(jié)構(gòu)原理

PLC基本組成部分包括CPU、RAM、ROM、和輸入輸出接口電路，其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。

PLC的工作原理是建立在微機(jī)工作原理之上的，按集中輸入、集中輸出、周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作。整個(gè)工作過程分為五個(gè)階段：自診斷、與編程器、計(jì)算機(jī)等的通信、輸入采樣、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新。順序完成這五個(gè)階段的過程被稱為一個(gè)周期，周而復(fù)始以循環(huán)掃描方式工作，正常的輸入輸出處理是在掃描周期內(nèi)的某一個(gè)階段進(jìn)行的。對(duì)于中斷處理子程序中有關(guān)信息的輸出可利用專門的硬件或軟件去立即執(zhí)行。

1.4 PLC發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)今PLC技術(shù)，向著高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展，成為一種應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制裝置，在各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

隨著PLC功能的逐步增強(qiáng)、不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在的PLC技術(shù)可以進(jìn)行模擬量控制、位置控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信功能，實(shí)現(xiàn)柔性加工和制造系統(tǒng)。因此有人將它稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。

2 機(jī)械電氣控制裝置中PLC的應(yīng)用

2.1 控制形式及程序設(shè)計(jì)

電氣控制系統(tǒng)是指由若干電氣原件組合，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)或某些對(duì)象的控制，以保證被控設(shè)備安全、可靠地運(yùn)行，其主要功能有：自動(dòng)控制、保護(hù)、監(jiān)視和測(cè)量。

PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置中可以彌補(bǔ)機(jī)械電氣裝置存在的不足，提高裝置水平，目前使用的控制形式分為兩類：即DSC集散型控制系統(tǒng)和FCS現(xiàn)場(chǎng)總線型控制系統(tǒng)。

PLC程序表達(dá)方式有梯形圖、指令圖、邏輯功能圖和高級(jí)語(yǔ)言這最基本的四種。

2.2 具體應(yīng)用及注意

目前機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化基本是由PLC技術(shù)支撐。機(jī)械電氣控制裝置中的PLC技術(shù)在設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，要依據(jù)整體控制系統(tǒng)各方面因素的影響與聯(lián)系。根據(jù)具體的分裝器進(jìn)行具體的控制系統(tǒng)的選擇，結(jié)合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，考慮實(shí)際環(huán)境及各方面因素，遵循最簡(jiǎn)最優(yōu)的原則進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)兩個(gè)重要環(huán)節(jié)分別是計(jì)算機(jī)通信設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì)，通過完成這些設(shè)計(jì)達(dá)到機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣的控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置中，提供完善的技術(shù)支撐。使控制系統(tǒng)具有更為完善的功能性，達(dá)到不斷改進(jìn)裝置，優(yōu)化裝置的目的，提升裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低故障率，是使在實(shí)踐中發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)，完成工作任務(wù)，進(jìn)而促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)和加工有序進(jìn)行，因此PLC技術(shù)與機(jī)械電氣裝置的良好結(jié)合是利于工業(yè)發(fā)展的應(yīng)用，促進(jìn)者工業(yè)整體技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。

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