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摘 要 近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展。其代表是可編程控制器（PLC）的快速發(fā)展。它已成為微電子領(lǐng)域的代表產(chǎn)品。PLC控制系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)和電氣控制結(jié)合在最先進(jìn)的理論和技術(shù)領(lǐng)域，并在不斷改進(jìn)的過(guò)程中發(fā)揮功能指標(biāo)，傳統(tǒng)的PLC控制理念進(jìn)行了新的改進(jìn)，使其在電氣控制領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。本文就PLC技術(shù)在電氣控制裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

關(guān)鍵詞 可編程控制器；PLC；電氣控制裝置；應(yīng)用

前言

近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也在非常迅速的發(fā)展。PLC作為自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)，正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在20世紀(jì)下半葉，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)開(kāi)始興起。隨著越來(lái)越深入的研究，PLC開(kāi)始逐漸顯示出它的優(yōu)勢(shì)。由于靈活的控制和易于閱讀的編程語(yǔ)言，PLC的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出。

1 PLC基本特點(diǎn)概述

1.1 體積小、重量輕

常規(guī)的PLC控制器的尺寸是比較小的，超小PLC的尺寸小于100毫米，重量小于150克，功耗僅為幾瓦。由于其體積小，安裝過(guò)程中易于安裝，有利于機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。

1.2 具有較強(qiáng)的實(shí)用性

PLC可用于不同規(guī)模的電氣控制系統(tǒng)。除了基本的邏輯處理功能外，大部分PLC具有數(shù)據(jù)操作的能力。近年來(lái)，PLC的功能不斷增加，其可用性也得到了廣泛的應(yīng)用，如溫度控制、位置控制等。

1.3 較強(qiáng)的抗干擾能力

PLC控制系統(tǒng)采用了大量的集成電路技術(shù)。它在內(nèi)部電路和生產(chǎn)過(guò)程中都有一些先進(jìn)的技術(shù)，所以它的抗干擾技術(shù)也很強(qiáng)大，系統(tǒng)的可靠性也比一般的控制器強(qiáng)。此外，PLC具有一定的硬件故障自動(dòng)檢測(cè)功能。當(dāng)硬件系統(tǒng)故障時(shí)，可以自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，維護(hù)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用也比較低，應(yīng)用范圍非常廣泛?？偟膩?lái)說(shuō)，可編程控制器（PLC）采用數(shù)字操作系統(tǒng)，是一種特殊的工業(yè)控制器。內(nèi)部存儲(chǔ)程序、邏輯操作的實(shí)現(xiàn)、布爾運(yùn)算、順序控制、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)和通信控制操作指令，以及通過(guò)數(shù)字和模擬信號(hào)的輸入和輸出控制各種機(jī)器的生產(chǎn)過(guò)程。PLC采用模塊化組合，結(jié)構(gòu)緊湊、靈活搭配系統(tǒng)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，靈活性好，簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言，錯(cuò)誤可以在線修改等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)械開(kāi)關(guān)邏輯控制、數(shù)字控制、機(jī)器人控制、負(fù)反饋控制和多級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，PLC在煤礦、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械等重型設(shè)備中逐步取代傳統(tǒng)的繼電器觸發(fā)控制，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 機(jī)械電氣控制發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我們國(guó)家社會(huì)和科技的持續(xù)發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)逐漸被應(yīng)用于工業(yè)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其技術(shù)、產(chǎn)品和應(yīng)用得到了極大的改進(jìn)。在控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可編程控制器（PLC）應(yīng)運(yùn)而生，它起源于70年代，并成功應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)；到90年代，隨著商品加工速度的不斷提高，PLC的算術(shù)和控制功能不斷提高，使其連續(xù)不斷地實(shí)現(xiàn)電氣化儀表和計(jì)算機(jī)控制的集成。當(dāng)前階段，基于PLC PID控制電路已經(jīng)被普遍的使用于連續(xù)生產(chǎn)和批量生產(chǎn)工藝過(guò)程當(dāng)中。不僅如此，PLC技術(shù)的DCS控制系統(tǒng)也得到了廣泛的應(yīng)用[2]。

3 PLC在電氣控制中的應(yīng)用

3.1 開(kāi)關(guān)量邏輯的控制

該控制技術(shù)是PLC控制技術(shù)中最基本、最廣泛使用的內(nèi)容。它取代了傳統(tǒng)的中繼電路，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制和順序控制的同步控制。開(kāi)關(guān)量的邏輯控制不僅可以用于單設(shè)備控制，還可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線和組合機(jī)床等自動(dòng)化流水線控制。

3.2 控制模擬量

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)許多不可預(yù)測(cè)的變量，如溫度和速度，這將對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際活動(dòng)產(chǎn)生一定的影響。PLC控制技術(shù)的應(yīng)用使得模擬量能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字轉(zhuǎn)換模式，使控制器能夠有效地控制它。

3.3 集中式控制系統(tǒng)

該控制系統(tǒng)主要由強(qiáng)大的中央PLC實(shí)體系統(tǒng)和多臺(tái)設(shè)備組成，并形成了一個(gè)中央集成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，不同的設(shè)備可以以適當(dāng)?shù)姆绞胶筒僮黜樞蛐纬芍醒隤LC統(tǒng)一處理程序?？梢钥闯觯@種集中控制系統(tǒng)與單一控制系統(tǒng)相比，具有成本低、運(yùn)行效率高的特點(diǎn)。但它也有一些缺點(diǎn)。如果一個(gè)控制對(duì)象的程序需要改變，整個(gè)控制PLC控制系統(tǒng)將停止運(yùn)行，導(dǎo)致其他控制對(duì)象被迫停止運(yùn)行。

3.4 分散控制系統(tǒng)

在該系統(tǒng)中，PLC控制系統(tǒng)中的每個(gè)控制對(duì)象分別進(jìn)行處理，每個(gè)PLC控制器可以通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)鏈反應(yīng)有效實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，完成控制任務(wù)，或者由主機(jī)通過(guò)總線信號(hào)傳輸。在分布式控制系統(tǒng)中，機(jī)械控制方式在多個(gè)機(jī)器生產(chǎn)線控制方法中使用，使用不同生產(chǎn)線之間的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，不同的控制對(duì)象分別控制PLC的控制，如果其中一個(gè)PLC需要停止操作，則不會(huì)影響另一個(gè)控制器。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可有效地將PLC和過(guò)程控制相結(jié)合，從而更好地實(shí)現(xiàn)底層控制任務(wù)。

3.5 運(yùn)動(dòng)控制

PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的有效控制。在控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的控制方式直接作用于傳感器和執(zhí)行器，新的控制系統(tǒng)可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制模塊實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于多軸位置控制模塊和驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用，PLC在機(jī)器人、機(jī)床等控制系統(tǒng)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

3.6 數(shù)據(jù)處理的運(yùn)用

在PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中，它具有數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換和操作等多種操作功能，能夠有效地完成數(shù)據(jù)采集和分析。這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)的內(nèi)存中，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行具有一定的參考價(jià)值，作為數(shù)據(jù)操作的基礎(chǔ)。內(nèi)存中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)PLC的通信功能傳輸給智能設(shè)備。目前，許多應(yīng)用程序，如過(guò)程控制和其他大型控制系統(tǒng)，可以在需要時(shí)打印到表中[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái)，隨著電氣控制技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。PLC控制器的高性能，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和可靠性，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。同時(shí)，由于PLC的低成本和連續(xù)的功能，它也成為工業(yè)企業(yè)電氣控制系統(tǒng)的主要控制設(shè)備，促進(jìn)了工業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉曉璽.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016，15（05）：71-72.

[2] 呂學(xué)紅.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用[J].輕工科技，2016，32（08）：43-44.

[3] 王文征，劉宗輝.PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用探討[J].價(jià)值工程，2014，33（24）：27-28.