曹鉅榮

（佛山南方廣恒鋼鐵有限公司，廣東 佛山 528041）

可編程邏輯控制器，也稱PLC（ProgrammableLogicController），是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，是現(xiàn)代計算機技術、網絡通信技術、繼電器控制、模擬調節(jié)等技術有機融合的工業(yè)控制產品，在工業(yè)領域應用極為廣泛。

一般情況下，較大型生產型企業(yè)往往利用PLC實現(xiàn)負荷的遠程自動控制，既增強了可靠性，也大大減輕了人力勞動強度。本文就PLC實現(xiàn)負荷遠程自動監(jiān)視和控制的角度進行闡述。

1 PLC簡介

PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同。工業(yè)用的PLC，通常主要由以下幾部分組成：電源、中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊等組成。

PLC工作原理是：當PLC投入運行后，其工作過程通過輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段完成。在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入；在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別；在輸出刷新階段，當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。

2 研究對象

為描述方便,我們將總值班室配電站設為0號站（總站），其他依次為 1、2、3、… …配電站（子站）。整個配電系統(tǒng)，在0號站總控下，按設計要求，分別完成站內數(shù)據采集，自動調整補償電容、自動合、分各回路開關等。系統(tǒng)結構框圖如圖所求。

3 功能特點

3.1 聯(lián)網通信

PLC內部設有64個16位鏈接寄存器LR 0～LR63,PLC間數(shù)據互訪通過編程來完成。各個PLC都有自己的LR寄存器，各自擁有完全控制權，而對其它PLC的段只有讀取權限而無寫的權限。

系統(tǒng)的數(shù)據交換由內部通訊程序完成。0站與其它站（即總站與子站）間可實現(xiàn)數(shù)據交換,子站間數(shù)據相對獨立，無法互訪。

3.2 電源

PLC工作電壓為220V,本身自帶電源模板。但在應用中，工廠技術人員同時還采用了專門的供電電源，在0站專門安置了一臺較大功率隔離變壓器,與通信電纜（采用雙絞屏蔽）一并鋪設至各PLC子站供電,還配置單獨的直流24V電源，并按規(guī)范設置了接地線等輔助性裝置。

3.3 模擬多路開關

采用獨立繼電器型開關組成模擬多路開關，編程使每次1路選通,依次循環(huán)導通。

3.4 LED數(shù)碼顯示

所有數(shù)據統(tǒng)一編號循環(huán)顯示。

3.5 按鈕鍵盤

設置為掃描輸入方式,組成行列,類似掃描鍵盤,信號可實現(xiàn)按鍵控制,并用數(shù)字鍵可修改參數(shù)值。

3.6 I/O控制

全部采用24V直流電源,輸入經接點引入,回路狀態(tài)、聲光報警等用24V紅、綠指示燈、蜂鳴器,回路操作經中間繼電器轉接,模擬量全部采用4～ 20mA直流電流輸入。

3.7 其他軟件功能

其他比如實現(xiàn)自檢、報警功能、數(shù)據濾波|歷史數(shù)據|電容補償?shù)裙δ?，根據工廠自身需要完成。

4 結束語

目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保等各個行業(yè)。隨著計算機網絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，將在工業(yè)領域發(fā)揮越來越大的作用。伴隨著變配電技術的不斷更新，PLC系統(tǒng)將在智能控制方面有新的發(fā)展，使變配電系統(tǒng)更加安全可靠、簡單實用。

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