孟延明

摘要：如今，人們對(duì)生產(chǎn)發(fā)展的需要越來(lái)越高，對(duì)電氣設(shè)備的性能要求也越來(lái)越高，包括其工作的精度，工作的可靠性，工作的穩(wěn)定性。而將PLC應(yīng)用于電氣設(shè)備上有效的解決了這一問(wèn)題。本文主要闡述了電氣設(shè)備PLC控制系統(tǒng)的的特性，分析了電氣設(shè)備中設(shè)計(jì)和應(yīng)用的情況，為PLC控制系統(tǒng)在電氣設(shè)備中的廣泛應(yīng)用貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；PLC控制系統(tǒng)；調(diào)試

一、電氣設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的的特性

（一）實(shí)用性

在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，PLC 具有的簡(jiǎn)單、普遍、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)更易于工程技術(shù)人員的理解和使用。PLC的接口非常有自身的特點(diǎn)，既簡(jiǎn)單又直觀，其可編程性的特點(diǎn)與電路圖很相似。工作人員若想了解和掌握它在電氣自動(dòng)化控制中的編寫(xiě)方式和使用方法，僅需要了解邏輯控制中的PLC操作指令。

（二）抗干擾性

在設(shè)計(jì)PLC時(shí)，生產(chǎn)工藝采用了最先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)采用了大規(guī)模集成電路技術(shù)，還將自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警的硬件也安裝在了PLC上，所以PLC的抵抗干擾能力非常強(qiáng)。當(dāng)設(shè)備的某個(gè)地方出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置就會(huì)發(fā)出警報(bào)，讓維修人員更快更有效的解決問(wèn)題。這些都是PLC在設(shè)計(jì)方法上的優(yōu)勢(shì)，致使PLC的抗干擾能力要強(qiáng)于傳統(tǒng)的技術(shù)，讓其在電氣控制和工業(yè)制造等方面的應(yīng)用更有優(yōu)勢(shì)。

二、電氣設(shè)備PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)完整的設(shè)計(jì)主要分為軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)大部分。軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指的是編寫(xiě)PLC 控制系統(tǒng)的程序，PLC控制系統(tǒng)的程序主要有三部分，分別是主程序部分、子程序部分以及中斷程序部分，從而達(dá)到控制電氣設(shè)備的軟硬件的目的；而硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要有三個(gè)部分，分別是抗干擾設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備控制元件選用設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（一）硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，電氣設(shè)備PLC 控制系統(tǒng)硬件最重要的就是設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)，整個(gè)電氣設(shè)備的硬件正常運(yùn)行與電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)緊密聯(lián)系在一起；為了控制電網(wǎng)、輸入輸出的電流以及外部配線(xiàn)等干擾，電氣設(shè)備中的抗干擾措施設(shè)計(jì)主要有電源的抗干擾設(shè)計(jì)、輸入輸出的抗干擾設(shè)計(jì)和外部配線(xiàn)的抗干擾設(shè)計(jì)等，這些設(shè)計(jì)既能有效的提高控制系統(tǒng)軟硬件工作的穩(wěn)定性，也能增強(qiáng)其對(duì)外界環(huán)境影響的適應(yīng)能力。在硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，選用元件的好壞對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)的影響是非常大的，所以，原件的選用也要十分的重視。

（二）軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)與硬件的設(shè)計(jì)同時(shí)同步的進(jìn)行。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)最重要任務(wù)和最關(guān)鍵的一環(huán)就是怎樣快速有效的將PLC控制系統(tǒng)的工藝流程圖轉(zhuǎn)化為梯形圖，編寫(xiě)程序是軟件設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)。軟件的設(shè)計(jì)主要有以下兩大方面：第一個(gè)方面，設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)程序的思想?？刂乒こ虘?yīng)用中的最關(guān)鍵的一方面就是軟件設(shè)計(jì)的思想要優(yōu)秀。一個(gè)好的設(shè)計(jì)思想能讓軟件設(shè)計(jì)更易于工程技術(shù)人員理解和使用。在生產(chǎn)過(guò)程中，程序分為基本程序與模塊化程序兩種，這是根據(jù)復(fù)雜程度及結(jié)構(gòu)形式的不同來(lái)區(qū)分的?；境绦虻慕Y(jié)構(gòu)方式可以分成三部分，分別是順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)以及條件分支結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)工藝過(guò)程中，它可以獨(dú)立的或組合在模塊結(jié)構(gòu)中進(jìn)行控制；具有明確的下級(jí)任務(wù)以及劃分為多個(gè)程序模塊來(lái)控制目標(biāo)程序就是模塊化程序，對(duì)程序模塊分別進(jìn)行編寫(xiě)和調(diào)試，最后匯總成一個(gè)整體程序。這種設(shè)計(jì)思想利于修改，對(duì)較為復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程非常適用；第二個(gè)方面，PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)I/O應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)流水線(xiàn)從前至后點(diǎn)數(shù)逐漸增大；在進(jìn)行編址時(shí)，為了便于維護(hù)，應(yīng)盡可能將I/O信號(hào)集中起來(lái)，這樣對(duì)后期的維護(hù)提供了很大的便利，為了保證PLC系統(tǒng)正常運(yùn)行，計(jì)數(shù)器等裝置不能使用相同的編號(hào)。

三、PLC控制系統(tǒng)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用

（一）模擬調(diào)試與聯(lián)機(jī)調(diào)試

PLC 控制系統(tǒng)的調(diào)試有模擬調(diào)試和在聯(lián)機(jī)調(diào)試兩個(gè)部分：第一個(gè)部分，模擬調(diào)試：先將斷開(kāi)主電源，在將獨(dú)立出來(lái)的硬件進(jìn)行模擬調(diào)試。在軟件部分的模擬調(diào)試過(guò)程中，先是利用開(kāi)關(guān)、電位表以及萬(wàn)用表等各種裝置輸入，然后在通過(guò)信號(hào)指示燈的變化來(lái)觀察軟件部分是否正常運(yùn)作。若出現(xiàn)了錯(cuò)誤，應(yīng)反復(fù)進(jìn)行修改和測(cè)試，直至輸出正確；第二個(gè)部分，聯(lián)機(jī)調(diào)試：進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試的前提是模擬測(cè)試正常。聯(lián)機(jī)調(diào)試的目的主要是軟件在實(shí)際的電路中是否能正常進(jìn)行，即測(cè)試PLC 控制系統(tǒng)軟件和硬件之間的兼容性。如果聯(lián)機(jī)調(diào)試結(jié)果未能達(dá)到預(yù)期的效果，就需要重新修改和調(diào)試，直到符合預(yù)期的效果。

（二）開(kāi)關(guān)量控制方式

可編程控制器自動(dòng)化控制技術(shù)中最基本的形式就是開(kāi)關(guān)量控制方式，這也是目前使用最廣泛的方式。PLC 的自動(dòng)化應(yīng)用中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了邏輯與順序兩種控制方式。致使其代替了傳統(tǒng)的繼電器電路應(yīng)用，它不僅適用于單獨(dú)控制設(shè)備，還可以應(yīng)用到組合控制中。

（三）控制模擬量

在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，PLC 自動(dòng)化控制技術(shù)可以記錄和跟蹤A/D 轉(zhuǎn)換和D/A 轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的許多連續(xù)變化的模擬量，例如：溫度和濕度等，從而達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析可編程器模擬量的目的。

（四）集中式控制

通過(guò)一臺(tái)具有強(qiáng)大功能PLC 監(jiān)視系統(tǒng)同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備的模式的就是集中式控制，它也是一種計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的控制模式，在這種控制模式下，都是由中央PLC 來(lái)配置執(zhí)行，并將各個(gè)設(shè)備之間的運(yùn)行狀態(tài)以及聯(lián)系、監(jiān)控關(guān)系等等信息發(fā)送給它，相比于其他的控制系統(tǒng)，集中式控制設(shè)計(jì)具有更易用和更廉價(jià)的優(yōu)勢(shì)。但是這種控制方式的缺點(diǎn)也是非常明顯的，因?yàn)樗械某绦蚨际怯芍醒隤LC 控制，只要是出現(xiàn)故障，就需要停止中央PLC，導(dǎo)致其它的設(shè)備都不能正常工作。

（五）分散控制系統(tǒng)

可編輯控制器在分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，任何一個(gè)受控對(duì)象都會(huì)對(duì)應(yīng)著一臺(tái)PLC，在實(shí)踐中，工業(yè)使用分散控制系統(tǒng)來(lái)控制生產(chǎn)線(xiàn)的較多。因?yàn)槊總€(gè)控制對(duì)象只接受本身的PLC控制，所以避免了在使用中如果自身發(fā)生故障而導(dǎo)致其它設(shè)備的運(yùn)行受到其影響。

四、小結(jié)

在新時(shí)代背景下，PLC 自動(dòng)化電氣控制的應(yīng)用能促進(jìn)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，通過(guò)相關(guān)工作人員的不斷努力，我國(guó)電氣自動(dòng)化控制的水平將穩(wěn)步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳雄鋒.淺談電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC的設(shè)計(jì)與運(yùn)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2014（7）：47-48.