【摘要】文章首先介紹了PLC的組成結(jié)構(gòu)基本特點以及優(yōu)勢，然后分析了我國機械電氣控制現(xiàn)狀，最后從六個方面分析了PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】PLC；電氣控制系統(tǒng)；控制器；自動化

PLC指的是可編程控制器，它是以計算機微處理器作為運行平臺，通過對通信技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)以及自動控制等相關(guān)技術(shù)的綜合運用所形成的一種控制器，具有比較強的通用性。PLC內(nèi)部的微處理器非常復(fù)雜，但在運用過程中，即便是對微處理器內(nèi)部構(gòu)造不是很了解的人也可以有效的將其應(yīng)用到實際運行過程中，由此可見PLC的超強適應(yīng)性。PLC最初主要是作為繼電控制系統(tǒng)的代替品得到應(yīng)用，隨后其應(yīng)用范圍變得日益廣泛。憑借自身的自診功能以及超強的抗干擾能力，PLC逐漸在電氣控制系統(tǒng)中也得到應(yīng)用并改善了系統(tǒng)的安全可靠性，刺痛的常見故障也由于PLC的應(yīng)用而得到有效控制。也由此，PLC在電氣控制領(lǐng)域廣受好評。

1、PLC概述

1.1PLC的組成結(jié)構(gòu)

PLC主要由存儲器、輸入輸出接口、CPU、電源以及外設(shè)備編程器等部分構(gòu)成，其各部分通過控制總線、數(shù)據(jù)總線等連接成一個整體。PLC的外部通過一定的配置設(shè)備和合適的控制策略來構(gòu)成一個完整的控制系統(tǒng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)，PLC有模塊式和固定式兩種。

1.2PLC的基本特點

（1）重量較輕，體積比較小

一般的PLC控制器體積都比較小，有些PLC的底部尺寸甚至小于100毫米，重量也普遍在150克以下，功耗也比較低。由于其重量輕、體積小的優(yōu)勢，PLC安裝起來非常簡便。

（2）實用性高

PLC可以應(yīng)用于各種不同規(guī)模的電氣控制系統(tǒng)中，并且還具有邏輯功能與數(shù)據(jù)運算能力。在最近幾年的研究中，PLC又增加了很多新的功能，并逐漸應(yīng)用到了溫度以及位置控制領(lǐng)域。

（3）抗干擾能力比較強

由于PLC系統(tǒng)中所采用的集成電路技術(shù)比較先進，因此其抗干擾能力也比較強。另外，PLC具備自動檢測硬件故障的功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時會自動發(fā)出警報信號。PLC硬件故障的維修工作比較簡單，維護成本也比較低。

1.3PLC的優(yōu)勢

PLC是一種工業(yè)專用的控制器，采用的是數(shù)字運算操作系統(tǒng)。PLC的內(nèi)部儲存器具有儲存可編程序的功能，還可以執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)布的布爾運算、邏輯運算、過程控制、定時計數(shù)、通信控制、運動控制等指令，然后通過模擬信號以及數(shù)字信號的輸入與輸出對機械生產(chǎn)過程進行控制。PLC采用的是模塊組合的形式，因此系統(tǒng)可以靈活搭配，并且有著可靠性強、柔性好、編程語言簡單易讀、抗干擾能力較強等優(yōu)點。PLC出現(xiàn)故障以后還可以進行在線維修，因此在開關(guān)邏輯控制、自動化數(shù)字控制、機器人控制系統(tǒng)以及負反饋系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，幫助我國的工業(yè)生產(chǎn)提高了經(jīng)濟效益。

2、機械電氣控制現(xiàn)狀

90年代以后，自動化技術(shù)實現(xiàn)了其第三次飛躍。前兩次技術(shù)飛躍的重點主要是模擬信號，以高速運行的計算機為主。第三次飛躍則是以通信技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)三者為主導(dǎo)，PLC就是在自動化技術(shù)的第三次技術(shù)飛躍過程中出現(xiàn)的。PLC剛一出現(xiàn)就被應(yīng)用到了汽車工業(yè)中，90年代以后，PLC經(jīng)過多年的發(fā)展，其運算、處理速度以及控制功能都獲得了很大提升，并逐步朝著控制系統(tǒng)一體化的方向發(fā)展。以PLC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)是一種將計算機、控制、智能傳感以及數(shù)字通訊等各種技術(shù)合為一體的綜合型技術(shù)，是一種全分布式以及開放式的基層系統(tǒng)。

3、PLC在電氣控制裝置中的應(yīng)用

3.1進行開關(guān)量邏輯的控制

這是PLC最基本同時也應(yīng)用得最為廣泛的領(lǐng)域，PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器電路在開關(guān)量邏輯控制技術(shù)中實現(xiàn)了順序與邏輯控制的同步控制。開關(guān)量控制技術(shù)不僅可以用來控制單臺設(shè)備，同時也能夠用來控制組合機床以及生產(chǎn)線等。

3.2控制模擬量

工業(yè)生產(chǎn)過程中，速度、溫度等都是極易產(chǎn)生的變量，他們的出現(xiàn)會對工業(yè)生產(chǎn)造成一定程度的負面影響。而PLC的應(yīng)用可以解決這一問題，其主要通過數(shù)字化的轉(zhuǎn)換模式轉(zhuǎn)換模擬量，從而對變量進行控制。

3.3在集中式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

集中式控制系統(tǒng)的主要組成部分就是一臺具有超強功能的PLC中央系統(tǒng)以及其它設(shè)備，設(shè)備之間通過合適的運行順序以及組合方式來形成處理程序。從集中式控制系統(tǒng)的構(gòu)成我們就可以知道該系統(tǒng)與單一控制系統(tǒng)相比制造成本更低，而運行效率則更高。當(dāng)然，該系統(tǒng)也存在著自身的缺陷，比如當(dāng)需要改變控制系統(tǒng)中的某個控制對象時，需要首先停止整個運行系統(tǒng)，會對生產(chǎn)造成比較大的影響。

3.4在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在分散控制系統(tǒng)中，PLC需要分開處理所有控制對象，并且PLC之間可以通過信號的傳遞來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連鎖反應(yīng)，進而完成分散控制系統(tǒng)的控制任務(wù)。分散控制系統(tǒng)不同生產(chǎn)線之間通過數(shù)據(jù)進行連接，因此其采用的是多臺機械生產(chǎn)線控制。由于控制對象都是有不同的PLC所控制的，因此假如其中的某一臺在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障，不會影響到其它生產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC在分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用正在努力將其與過程控制結(jié)合起來，進而更高效地完成控制任務(wù)。

3.5在運動控制中的應(yīng)用

在電氣控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)控制模式直接對執(zhí)行機構(gòu)以及傳感器進行作用。而新型的電氣控制系統(tǒng)則是通過對運動模塊的控制來完成其控制任務(wù)。因此，PLC更多的是被應(yīng)用到運動控制模塊中，比如在可驅(qū)動步進電機以及多軸位置控制模塊中的應(yīng)用等，此外，在機床以及機器人控制系統(tǒng)中也得到了比較廣泛的應(yīng)用。

3.6在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

PLC可以進行數(shù)據(jù)的傳送、運算以及轉(zhuǎn)換等多種數(shù)據(jù)處理功能，還可以采集、分析數(shù)據(jù)。將PLC應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中就可以利用PLC的的通信功能將數(shù)據(jù)信息傳遞到系統(tǒng)的智能裝置中。當(dāng)前，PLC主要應(yīng)用于過程控制等比較大型控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中。

結(jié)束語

工業(yè)的發(fā)展促進了電氣控制技術(shù)與PLC技術(shù)的不斷進步，而PLC在電氣控制系統(tǒng)系統(tǒng)中的應(yīng)用又為工業(yè)的發(fā)展提供了更廣闊的空間。而PLC自身所具備的超強適應(yīng)性以及強大的功能也讓其不斷滲透到更多領(lǐng)域。在制造成本較低并且工作效率較高的強大吸引力下，很多工業(yè)企業(yè)紛紛將PLC作為電氣控制系統(tǒng)的主要控制設(shè)備。目前，在我國工業(yè)的電氣控制系統(tǒng)中，PLC主要應(yīng)用在進行開關(guān)量邏輯控制、集中式控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、運動控制以及在數(shù)據(jù)處理等方面。

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