劉天友

長白山職業(yè)技術學院，吉林白山 134300

0 引言

可編程控制器主要是應用在包括機械工程學科、自動控制器學科以及工業(yè)自動化學科等多種工業(yè)控制學科領域中的一種可編程的控制器。目前，可編程控制器憑借其具有的控制工作穩(wěn)定，控制水平高能力強以及抗感染能力高的特點被廣泛運用在社會多個不同領域中，極大的提高了人們的生活質量和推動了國家工業(yè)領域控制技術的發(fā)展。為了能夠更加深入的了解可編程控制器在電氣控制中的應該效果，本研究對可編程的概念、發(fā)展概況、在電氣控制中應用概況以及未來的發(fā)展前景進行分析。

1 可編程控制器(PLC)簡介

1.1 概念

可編程控制器（PLC）是一種通用控制器，其產生的基礎是計算機本身具有微處理能力，該控制器通過利用計算器的多種技術對設備運行進行計算、定時和控制，使控制設備能夠按照人的需求完成各種運行需要[1]?？删幊炭刂破髟趧傞_始出現(xiàn)時其控制能力僅包括邏輯運算、計數(shù)以及順序控制等幾個功能。但是，時下的可編程控制器均在科學技術的不斷升級和完善后擁有更多的功能，能夠滿足包括家庭自動化應用、公共事業(yè)應用以及商業(yè)和工業(yè)等在內的多個不同領域在的應用需求，在為人們生活提供更多便利和推動社會自動化和只能化發(fā)展發(fā)揮著極大的推動作用。

1.2 發(fā)展概況

可編程控制器（PLC）在未出現(xiàn)之前，社會生產各大領域的控制系統(tǒng)大多由繼電器和接觸器進行控制，雖然該控制系統(tǒng)在設備的控制方面也發(fā)揮著一定的控制作用，但是由于該系統(tǒng)除了需要通過固定連接硬件來完成控制目標之外，其體積還非常龐大，在使用過程中還存在耗電大、壽命短以及故障發(fā)生率高的缺點。而可編程控制器（PLC）卻具有體積小、使用壽命長、故障發(fā)生率較低、比較靈活以及操作簡單方便的特點，因此，在可編程控制器（PLC）推出后很短一段時間內就直接取代繼電器和接觸器進控制系統(tǒng)，成為多個控制領域的主要控制設備。

2 可編程控制器在電氣控制中的應用

2.1 特點

可編程控制器（PLC）得以在多個不同領域廣泛應用的根本原因在于該控制器具有諸多優(yōu)點：1）編程方式簡單且快捷；2）安裝和維修操作均比較簡單和方便；3）具有極高的抗干擾性能；4）耗電小，能降耗；5）體積小，易攜帶和移動；6）工作穩(wěn)定，具有極高的可靠性；7）系統(tǒng)設計、編輯、升級以及調試所需時間少，周期比較短，不影響控制工作。

2.2 主要應用范圍

可編程控制器常見控制形式及其在電氣控制中的應用方向主要有：1）開關控制。相對于傳統(tǒng)的繼電器控制方式而言，可編程控制器能夠同時實現(xiàn)順序和邏輯兩種控制，且能夠在多臺設備中同時進行控制[2]；2）分散控制。指的是在不同的控制對象中全部安裝可編程控制器，這些可編程控制器通過相互之間傳遞的信號進行聯(lián)合控制；3）模擬量控制。其具體應用方向主要于“量”的變化，如流量的變化、溫度的變化以及液位的變化等；4）集中式控制。是相對與分散控制而言的一種控制方式。具體是由一個功能強大的可編程控制器對所有設備進行監(jiān)視和控制。

2.3 典型運用

圖1 分時啟動電路示意圖

圖2 I/O 接線示意圖

可編程控制器（PLC）在電動機運行控制中主要對電動機啟動與停止、正傳與反轉、連續(xù)運行與分時啟動等進行控制。但是由于可編程控制器屬于工業(yè)型控制設備，所以CPU 只能對電平信號進行處理，而這些電平信號能夠順利進入到編程控制器輸入接口或者輸出接口處的電路，使電平轉換得到有效實現(xiàn)，連接至可編程器輸入接口處輸入構件多數(shù)都為開關、傳感器或按鈕等，而輸出接口處則直接與被控制對象連接，被控制對象主要包括電動機、電磁閥、指示燈及接觸器等。可編程控制器輸入接口或輸出接口具有顯著性的觀點濾波和觀點隔離作用。在整個電動機運行控制中，能夠進入到內部D/A 轉換器或者A/D 轉換器，使數(shù)字量和模擬量轉換得到實現(xiàn)。例如，圖1為兩臺電動機在可編程控制器控制下呈現(xiàn)出分時啟動狀態(tài)時形成的梯形示意圖，圖2為I/O接線示意圖。從梯形示意圖中可知，當啟動鍵按下時，①號電動機呈現(xiàn)運行狀態(tài)，10 秒后，②號電動機能夠自動開啟，并與①號電動機同時運行，當停止鍵按下時，兩臺電動機則同時停止運行?？删幊炭刂破髟陔姍C控制方面的應用有很多，涉及工業(yè)、商業(yè)、樓宇等領域。其中在商業(yè)樓宇中應用也較為典型，例如樓宇內電梯主要是由電機驅動，而電機則受控于可編程控制器。通過可編程控制軟件，能夠實現(xiàn)電梯自動化控制，與接觸控制器相比，可編程控制器運行控制更為可靠，結構設計較為簡單，外部接線程度有所簡化，只有對程序進行修改，就能增加或者更改控制器的控制功能。再者，電梯在運行過程中，可編程控制器能夠進行自動化故障檢測，并顯示清晰的報警信號，使得電梯運行安全性得到有效提高，同時為電梯維護、檢修提供很大方便。

3 可編程控制的未來發(fā)展方向分析

隨著可編程控制器不斷發(fā)展，其在日常生活領域中的應用越來越廣泛。例如，可編程控制器在自動化樓宇照明系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)及變電系統(tǒng)等控制上均得到有效應用，不僅能夠對這些樓宇系統(tǒng)進行有效控制，同時能夠對系統(tǒng)功能進行嚴密監(jiān)察和檢測，一方面能夠使機電設備能源消耗量有所降低，另一方面能夠提高機電設備投資效益。在電子技術不斷發(fā)展背景下，電子產品呈現(xiàn)出多樣化狀態(tài)，日常生活動所使用的冰箱、洗衣機及空調等均通過可編程控制器進行控制。例如，洗衣機在運行過程中，可編程控制器能夠對洗衣機的啟動、進水、清洗、脫水及排水等功能進行有效控制，實現(xiàn)了洗衣機的全自動化。在科學技術和電子產品不斷發(fā)展和更新的時代，可編程控制器應用領域將更加廣闊，自動化控制程度將不斷提高。

4 結論

可編程控制器具有編程簡單、維修便捷、耗能量少、運行穩(wěn)定、抗干擾性強等優(yōu)點，在電氣控制中得到廣泛的推廣和應用，使得電氣運行控制安全性、可靠性得到有效提升，對電氣自動化控制發(fā)展具有重要意義。

[1]李道霖主編.電氣控制與PLC原理及應用[M].電子工業(yè)出版社，2004.