王宇

摘 要：電氣控制系統(tǒng)中，PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）是一項(xiàng)重要的控制技術(shù)，對于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化加工制造與生成，具有不可替代的現(xiàn)實(shí)意義。下文中，筆者將結(jié)合個(gè)人參加電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析如何應(yīng)用PLC可編程邏輯控制技術(shù)，提升電氣控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，闡述并介紹PLC可編程邏輯控制技術(shù)的工作原理與概念界定，分析PLC可編程邏輯控制技術(shù)具有哪些性能與特點(diǎn)，探究PLC可編程邏輯控制技術(shù)的適用范圍和發(fā)展過程，最后對PLC可編程邏輯控制技術(shù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出建議。

關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng)；PLC可編程邏輯控制技術(shù)；設(shè)計(jì)應(yīng)用策略

PLC可編程邏輯控制技術(shù)具有使用簡便、操作靈活、適用范圍廣泛的優(yōu)勢特點(diǎn)，因此在現(xiàn)階段的加工制造與工業(yè)生產(chǎn)過程中，PLC可編程邏輯控制技術(shù)被普遍使用在電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，不僅替代了原始、傳統(tǒng)的繼電器電氣控制技術(shù)，而且因?yàn)榧夹g(shù)的自身優(yōu)勢特色，成為當(dāng)今加工制造、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中不可缺少的核心構(gòu)成，對于提升工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、提升加工制造技術(shù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。下面，我們將具體論述和探討PLC可編程邏輯控制技術(shù)的優(yōu)勢特色與應(yīng)用、設(shè)計(jì)策略。

1 PLC可編程邏輯控制技術(shù)的概念界定與優(yōu)勢特色

1.1 PLC可編程邏輯控制技術(shù)的概念界定

所謂的PLC可編程邏輯控制技術(shù)是指：通過使用直接面對操作現(xiàn)場、面對生產(chǎn)過程的控制設(shè)計(jì)方案，使用可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)信息收集與反饋處理，并將其應(yīng)用于電氣控制系統(tǒng)中。

PLC的基礎(chǔ)硬件由電源、CPU、I/O接口電路、功能模塊、通信模塊等構(gòu)成，與一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)相同。PLC在其內(nèi)部存儲(chǔ)程序以執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)以及算術(shù)操作等面向用戶的操作指令，PLC一般通過數(shù)字或模擬I/O控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程，對于工業(yè)生產(chǎn)控制起到核心作用。PLC對用戶程序按照其存入存儲(chǔ)器的順序進(jìn)行掃描讀取后一一執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制任務(wù)；這即是PLC控制器的工作原理。

1.2 PLC控制技術(shù)特點(diǎn)

PLC控制器采用的模塊一般體積小且重量輕可即插即用，而且連接方便簡單，因而建立一個(gè)PLC控制系統(tǒng)的時(shí)間相對很，另外，PLC的用戶界面簡單明了，用戶容易掌握，而且用戶可以通過PLC的運(yùn)行和故障的指示裝置檢查系統(tǒng)故障，一旦發(fā)生故障用戶即時(shí)采取措施恢復(fù)，如更換模塊等，因此PLC控制器具有易安裝、維修，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。而PLC技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高以及功能模塊易于擴(kuò)充等特點(diǎn)。PLC不但適用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合，而且易于組合成各個(gè)控制系統(tǒng)，而且PLC因其本身具有抗電磁干擾、抗沖擊、抗振等特點(diǎn)而對于外界具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。另外，PLC的各個(gè)模塊之間也采用了屏蔽可防彼此的輻射而且其硬件具有自我檢測功能而大大提高了其可靠性。

2 PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展

傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的核心是繼電器，系統(tǒng)通過某種自動(dòng)方式根據(jù)用戶指令或者被控器械發(fā)出的信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。電氣控制系統(tǒng)由輸入、輸出、控制3部分組成，而其中控制部分由繼電器與觸點(diǎn)組成，開關(guān)、傳感器及按鈕等組成其輸入設(shè)備，指示燈、接觸器、電磁閥等組成其輸部分；這3個(gè)基本組成部分按照一定的線路相連組成電氣系統(tǒng)，但是由于控制部分繼電器與觸點(diǎn)在接線、操作方便不便、復(fù)雜、效率、可靠性等各方面的性能低下，而不得不考慮應(yīng)用開發(fā)新的性能更加高的系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，并得到廣泛應(yīng)用。PLC控制系統(tǒng)是同樣由輸入、控制、輸出3部分組成，但是其控制部分是可編程控制器，也就是以PLC為核心的控制系統(tǒng)；能在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的功能的基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行編程邏輯控制增加或更新系統(tǒng)的功能；而連接這3部分的接線方面則較繼電器繁復(fù)大大減輕。

2.2 具體應(yīng)用

上文提到，可編程序控制器即PLC控制器是將相關(guān)的控制處理規(guī)則存于相應(yīng)的存儲(chǔ)器并以微處理技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用于以控制開關(guān)量為主的多種工業(yè)控制領(lǐng)域和各種新型工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用的領(lǐng)域包括：在工業(yè)生產(chǎn)中需要將生產(chǎn)環(huán)境中各種不同的、對工業(yè)生產(chǎn)有影響的連續(xù)變化的物理量，如：溫度、溫度、流量等，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換利用PLC對這些模擬量進(jìn)行可編程控制處理。

2.3 PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

電氣控制系統(tǒng)的性能決定著工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械與設(shè)備的正常、可靠運(yùn)行；作為生產(chǎn)機(jī)械不可或缺的一部分，電氣控制系統(tǒng)必須滿足操作維護(hù)簡單、安全可靠、成本相對合理等要求，因而在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不但要求掌握一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)知識(shí)，同時(shí)從生產(chǎn)加工的現(xiàn)實(shí)需求出發(fā)，一方面保證PLC可編程邏輯控制器滿足安全生產(chǎn)、操作簡便的設(shè)計(jì)要求，另一方面，要從企業(yè)的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)條件出發(fā)，不得將設(shè)計(jì)成本超出預(yù)算范圍，從而確保企業(yè)的預(yù)期利潤。PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，主要包括兩大部分：一是電氣控制系統(tǒng)的硬件零部件、設(shè)備設(shè)計(jì)，二是電氣控制系統(tǒng)的軟件應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。

PLC可編程邏輯控制器的硬件部分設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本、設(shè)備性能、規(guī)格等具體情況，綜合考慮諸多現(xiàn)實(shí)問題后，完成設(shè)計(jì)方案，并應(yīng)當(dāng)注意總結(jié)電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生的問題和特殊意外影響因素，調(diào)整并增設(shè)系統(tǒng)的應(yīng)對功能；電氣控制系統(tǒng)的零部件、設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)確保其質(zhì)量與性能達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、符合國家關(guān)于電氣管理的規(guī)定；PLC電氣控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)采用對應(yīng)的語言編程軟件，提升電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

綜上所述，我們在文中界定了PLC可編程邏輯控制技術(shù)的概念，分析了PLC可編程邏輯控制技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢，論述了其應(yīng)用領(lǐng)域和設(shè)計(jì)方案與策略。有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)自身的職業(yè)技能，進(jìn)一步研究PLC可編程邏輯控制技術(shù)，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，提升其功能與效率。

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（作者單位：大連日牽電氣科技有限公司）