淺析電氣自動控制PLC的應(yīng)用

楊冰

摘要：該文通過介紹PLC的基礎(chǔ)知識，重點(diǎn)介紹了PLC在工作狀態(tài)下的特點(diǎn)及其工作原理，并分析影響其PLC工作性能的因素，提出了一些相關(guān)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：電氣自動控制；PLC；穩(wěn)定性

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0170-02

1 plc的基礎(chǔ)知識

PLC（可編程邏輯控制器）一般指可編程邏輯控制器（可編程控制器件），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與計(jì)算操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

2 PLC的工作原理及特點(diǎn)

PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC主要由電源、中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）、電源和編程器等組成，如圖一所示。CPU主要采用通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器三種類型。PLC配有兩種存儲器：系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。PLC運(yùn)行過程主要包含三個階段：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新，每完成上述的三個階段就被稱為一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。

2.1 系統(tǒng)靈活，通用性高

系統(tǒng)構(gòu)成十分的靈活，在PLC相關(guān)的設(shè)備配置齊全的條件下，可以滿足大部分控制對象所需要的配置要求。隨著近幾年的PLC技術(shù)發(fā)展，PLC的種類越來越多，規(guī)模越來越大，使得PLC廣泛地應(yīng)用到各種規(guī)模的工業(yè)控制場合和各種規(guī)模的電氣控制器，PLC也漸漸的應(yīng)用到了數(shù)字控制領(lǐng)域。

2.2 可靠性強(qiáng)

對于電氣控制設(shè)備不可缺少的性能是良好的可靠性，在實(shí)際PLC的工作環(huán)境中，PLC的抗干擾能力可加強(qiáng)其可靠性，PLC中采用了現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的大規(guī)模集成電路技術(shù)，并通過嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制作，內(nèi)部電路部分是采用現(xiàn)在十分先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，使其可靠性得到提升。最重要的是PLC可以在出現(xiàn)故障后自我發(fā)出警告。并且，在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)，我們應(yīng)用者可以自行的編入外圍器件的保護(hù)程序，使得整個系統(tǒng)中不僅僅有PLC自身的保護(hù)措施，還具備故障自診斷保護(hù)。這樣的PLC系統(tǒng)具有極高的可靠性。

2.3 學(xué)習(xí)簡易，試用方便

PLC作為一個通用的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，易學(xué)易用，是面向各種工業(yè)的工控設(shè)備。它的接口比一般其他設(shè)備的接口簡單方便，編程語言簡易，比其他的語言更加簡便易學(xué)，更容易讓工程技術(shù)人員接受與學(xué)習(xí)。更有梯形語言的圖形符號讓語言看起來更加簡單明了，使得層次與關(guān)系看得十分清晰，PLC語言本身就和繼電器電路圖十分的接近，只需要少量的PLC開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能，讓就算不懂計(jì)算機(jī)和匯編語言的人使用PLC都打開了方便之門。

2.4 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)簡單，后期維護(hù)方便

PLC系統(tǒng)的程序語言本來比其他的語言都簡便，還是用存儲邏輯代替接線邏輯，大大地減少了控制設(shè)備的外部借口等接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及建造的周期大為的減少，這讓作為PLC的后期的維護(hù)，十分的簡單容易。由于PLC的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)與建設(shè)都十分的簡便，所以可以實(shí)現(xiàn)同一個設(shè)備在修改一部分程序后改變生產(chǎn)過程的可能。這也是PLC的應(yīng)用十分廣泛的一個重要因素。

3 PLC的主要應(yīng)用

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和制造業(yè)的飛速發(fā)展，PLC的應(yīng)用越來越廣泛，包含了數(shù)據(jù)采集、交通、運(yùn)輸、監(jiān)控、通訊、機(jī)械制造、工藝制造等。

3.1 PLC在個人計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

PLC可與個人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，可用計(jì)算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制的管理，使PLC用起來更方便。可組成局部網(wǎng)，不僅PLC，而且高檔計(jì)算機(jī)、各種智能裝置也都可進(jìn)網(wǎng)?？捎每偩€網(wǎng)，也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接。聯(lián)網(wǎng)可把成千上萬的PLC、計(jì)算機(jī)、智能裝置組織在一個網(wǎng)中。

3.2 PLC在制造領(lǐng)域的應(yīng)用

將PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用到產(chǎn)品的加工領(lǐng)域，可以促進(jìn)自動化工業(yè)的不斷發(fā)展完善，使自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)不斷地更新完善，操控模式更加簡便。

3.3 PLC在通信及互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

PLC的通信包含了PLC之間的通信以及PLC與其他智能設(shè)備之間的通信。隨著這幾年計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展得十分迅速了，使用PLC的通信接口來通信，使得工廠之間的通信十分的方便。

4 影響PLC工作性能的因素

在日常生活中，處處都存在著PLC的成果，它使人們的生活更方便，但是也有許多影響PLC工作性能的因素，包含了PLC的輸入信號出現(xiàn)錯誤，執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生錯誤，外部的器件的設(shè)備錯誤等等。

4.1 PLC的輸入信號出現(xiàn)錯誤

在PLC自動控制系統(tǒng)工作的過程中，機(jī)械觸點(diǎn)有可能會產(chǎn)生抖動，對于一些工作周期較短的PLC來說，有可能會使得PLC計(jì)數(shù)觸點(diǎn)的次數(shù)時(shí)出現(xiàn)錯誤，相應(yīng)的累加、計(jì)數(shù)、移位等指令出現(xiàn)誤差；并在運(yùn)行工作中有時(shí)候會因?yàn)槲锢頇C(jī)械的拉扯，導(dǎo)致信號無法正常的發(fā)送出去或使得PLC不能正常的接受信號。

4.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生錯誤

沒有按照正常的操作來運(yùn)行PLC，沒有正常的打開電動閥，沒有及時(shí)的關(guān)閉某些應(yīng)該關(guān)閉的開關(guān)，都可以使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)無法按照規(guī)定的規(guī)則去完成相關(guān)的工作。

5 PLC在工作狀態(tài)下注意事項(xiàng)

1）設(shè)置抗干擾措施。在PLC工作狀態(tài)下，對其影響最大的多為電磁干擾，電磁容易產(chǎn)生于電壓或者電流變化劇烈的電路中，可以在PLC的工作環(huán)境中加入隔離變壓器；選擇合理的接地位置，避免出現(xiàn)電壓沖擊，這樣不僅可以使得變頻器不受到干擾，還可以提高系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

2）PLC現(xiàn)在發(fā)展的并不是十分的成熟，有些地方還需要繼續(xù)的研究與發(fā)展，比如在數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化功能。

3）完善保障系統(tǒng)。故障報(bào)警系統(tǒng)是PLC保障自身自動控制系統(tǒng)是否能按照要求來順序進(jìn)行工作的重要部分。在PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一共有三級保障報(bào)警系統(tǒng)，工作人員在使用時(shí)，應(yīng)該時(shí)時(shí)的注意與觀察每一級的報(bào)警系統(tǒng)，并且準(zhǔn)確地控制現(xiàn)場的控制面板，讓工作人員可以根據(jù)指示燈來準(zhǔn)確的找到故障，并在第一時(shí)間排除故障，保證PLC的正常運(yùn)行。

6 結(jié)語

隨著生產(chǎn)生活的發(fā)展進(jìn)步，PLC也在逐漸的完善自身的各種功能，從技術(shù)層面上來看，計(jì)算機(jī)的發(fā)展會更多的應(yīng)用于PLC可編程控制器的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造上，這樣會產(chǎn)生速度更快、容量更大、智能更強(qiáng)的產(chǎn)品；從產(chǎn)品的規(guī)模層面上看，PLC會漸漸往超小型以及超大型的方向發(fā)展；從產(chǎn)品的屬性層面來看，品種會越來越豐富、功能更齊全、需求更全面。PLC在我們身邊的運(yùn)用會越來越廣泛，越來越貼近我們的生活，我們必須提升PLC設(shè)備的穩(wěn)定性與安全性，讓我們可以更好地讓PLC服務(wù)我們、保護(hù)我們，所以我們設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須綜合考慮到各個因素的影響，避免種種因素給人們帶來不方便，防范甚至帶來不安全的可能，采取科學(xué)符合人性的措施抑制干擾因素。

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