霍波

【摘 要】本文在對(duì)可編程邏輯控制器（PLC）技術(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)PLC控制系統(tǒng)及其電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】可編程邏輯控制器（PLC） 控制技術(shù) 控制系統(tǒng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）02B-0071-02

基于電氣控制系統(tǒng)編程中，PLC 控制是較為常用的一種技術(shù)。使用 PLC 控制技術(shù)，可以簡(jiǎn)化繁瑣的電氣控制操作，使得電氣控制操作更加便捷化。同時(shí)，PLC 控制技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)效率的提升。在此，對(duì) PLC 在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行探析。

一、PLC控制技術(shù)概述

（一）PLC的定義

PLC 是指可編程邏輯控制器，PLC主要運(yùn)用在工程生產(chǎn)所需要使用到的電子系統(tǒng)中。PLC 的作用主要是能對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行記錄，并對(duì)故障中的系統(tǒng)進(jìn)行編輯控制。在 PLC 技術(shù)的應(yīng)用中，需要保證與電氣控制系統(tǒng)的統(tǒng)一，可以根據(jù)控制需要，對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)充。PLC 技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要以硬件作為支撐，其基礎(chǔ)硬件主要包括電源、通信模塊、功能模塊以及線(xiàn)路接口等。用戶(hù)可以直接將操作指令發(fā)送到 PLC 的內(nèi)部程序中，使 PLC 展開(kāi)計(jì)算、編程以及順序控制等操作。利用 PLC 可以對(duì)各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行精確控制，在機(jī)械生產(chǎn)中起著非常重要的作用。在 PLC 的早期應(yīng)用中，PLC 的功能是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行邏輯控制。隨著PLC 的不斷發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)大，逐漸可以對(duì)整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

（二）PLC的特點(diǎn)

在電氣控制系統(tǒng)中，PLC 主要是借助系統(tǒng)中的模板來(lái)發(fā)揮相應(yīng)的作用。在電氣控制系統(tǒng)的模板中，運(yùn)用 PLC 技術(shù)的模板相比于其他載體來(lái)講質(zhì)量較輕，并且體積相對(duì)較小，不會(huì)占用系統(tǒng)多少空間，只要將 PLC 控制器通過(guò)接線(xiàn)接入到系統(tǒng)中，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。從這一點(diǎn)上來(lái)講，PLC 具有攜帶便捷的特點(diǎn)。PLC 還具有操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。在電氣控制系統(tǒng)工作過(guò)程中，如果電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障，那么維修工作人員可直接將 PLC 控制器與系統(tǒng)接口連接，有效控制系統(tǒng)；如果 PLC 控制器出現(xiàn)故障，那么用戶(hù)只需要更換控制器損壞的模板，PLC 控制器就可以立即恢復(fù)工作，這極大地方便電氣控制系統(tǒng)控制作業(yè)，方便控制指令的快速輸入。

二、PLC控制系統(tǒng)及其電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

（一）PLC控制系統(tǒng)

PLC 控制系統(tǒng)的用戶(hù)界面較為簡(jiǎn)潔，功能明確，用戶(hù)只需要按照界面上的文字說(shuō)明進(jìn)行操作就能對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。PLC 控制器是屬于模塊結(jié)構(gòu)，如果 PLC 控制系統(tǒng)缺少某種功能無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的需求時(shí)，那么只需要將相應(yīng)的功能模塊安裝到 PLC 控制器上，就可以實(shí)現(xiàn)這種功能，將 PLC 控制系統(tǒng)的功能拓展。在 PLC 控制器內(nèi)部，各模塊之間的抗磁化、抗干擾能力較強(qiáng)，可以有效防止模塊之間的輻射，有效防止這些輻射影響 PLC 控制器的正常工作。PLC控制器的品種較多，但其接口的通用性較強(qiáng)，較少出現(xiàn)接口不符的問(wèn)題。在大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，都能找到與 PLC控制器模塊相對(duì)應(yīng)的功能模塊。PLC 控制器使用的標(biāo)稱(chēng)語(yǔ)言較為簡(jiǎn)單，與通用的電氣表達(dá)形式相一致，可以較好地辨識(shí)。PLC 控制系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，第一部分為控制部分，屬于編程控制器的核心內(nèi)容。利用編程控制器，可以對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行直接控制，安排系統(tǒng)作業(yè)的邏輯順序。第二部分為 PLC 控制系統(tǒng)的輸入部分，輸入部分的內(nèi)容主要由用戶(hù)完成，如果用戶(hù)在終端上輸入想要執(zhí)行的指令，那么控制終端就記住并執(zhí)行指令。第三部分為 PLC 控制系統(tǒng)的輸出部分，輸出部分主要是通過(guò)數(shù)據(jù)接線(xiàn)，將儲(chǔ)存在控制終端的控制指令輸入到電氣控制系統(tǒng)中，以此對(duì)電氣控制系統(tǒng)的操作進(jìn)行控制。

（二）PLC技術(shù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備的控制系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)必不可少的一部分，如果生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障，那么將會(huì)使機(jī)械生產(chǎn)的正常運(yùn)行受到很大影響。在工業(yè)生產(chǎn)中，想要降低工業(yè)生產(chǎn)成本，就需要不斷簡(jiǎn)化電氣控制系統(tǒng)的操作，提升電氣控制的便捷性；簡(jiǎn)化機(jī)械生產(chǎn)的操作流程，提高機(jī)械生產(chǎn)的效率。在電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要了解機(jī)械設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和 PLC 控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，綜合考慮控制系統(tǒng)運(yùn)行的成本，并盡量降低控制系統(tǒng)的運(yùn)行成本，盡可能地增加控制系統(tǒng)的功能。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩部分。在硬件設(shè)計(jì)中，根據(jù) PLC 控制系統(tǒng)與實(shí)際的生產(chǎn)操作流程，合理選擇生產(chǎn)材料，合理搭配功能模塊，降低 PLC 控制器的成本。在軟件設(shè)計(jì)中，需要（下轉(zhuǎn)第75頁(yè)）（上接第71頁(yè)）保證軟件操作的簡(jiǎn)單、便捷、人性化，與此同時(shí)，還需要提升軟件的穩(wěn)定性與可靠性，保證指令可以準(zhǔn)確、有效地傳輸。

三、PLC控制技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的兩個(gè)控制

（一）模擬量控制

在機(jī)械化生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境不斷變化，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成一定的影響，例如，機(jī)械因長(zhǎng)時(shí)間工作產(chǎn)生的熱量無(wú)法得到有效消散，會(huì)造成機(jī)械內(nèi)部溫度變化，影響機(jī)械的正常生產(chǎn)作業(yè)。由此就要在電氣控制系統(tǒng)中運(yùn)用到 PLC 控制技術(shù)的開(kāi)關(guān)量邏輯控制，來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)閉合控制，對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)定時(shí)開(kāi)關(guān)。也就是說(shuō)，利用 PLC 控制技術(shù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行變量模擬，對(duì)模擬量進(jìn)行控制，從而優(yōu)化電氣設(shè)備生產(chǎn)動(dòng)作，提升生產(chǎn)效率。

（二）運(yùn)動(dòng)控制模塊及其控制

在電氣控制系統(tǒng)中加入 PLC 控制技術(shù)，可以將電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備的溫度、壓力、強(qiáng)度等多方面的參數(shù)實(shí)時(shí)讀取出來(lái)，然后對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行分析，了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，并根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。比如，在模擬閉環(huán)控制的電氣控制系統(tǒng)中，利用 PLC 控制技術(shù)可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷，從而快速解決電氣設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。這些功能是通過(guò)在 PLC 控制器中加入運(yùn)動(dòng)控制模塊來(lái)完成。在電氣控制系統(tǒng)中將 PLC 控制技術(shù)與運(yùn)動(dòng)控制模塊結(jié)合，可以增加電氣控制系統(tǒng)的功能，提升電氣設(shè)備的可控性，提高基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊的應(yīng)用性。比如可以使電氣控制系統(tǒng)控制前期設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，使電氣設(shè)備高效工作，提升其生產(chǎn)效率。

在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展中，隨著生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械化程度的不斷提升，對(duì)電氣控制系統(tǒng)的依賴(lài)度越來(lái)越高。要想使生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率得到有效提高，同時(shí)又使故障發(fā)生可能性得到有效控制，就要提升電氣控制系統(tǒng)的功能。將PLC控制技術(shù)應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)中，可以提高電氣系統(tǒng)的功能性，優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，提升系統(tǒng)操作的便捷性以及生產(chǎn)效率。

（責(zé)編 盧建龍）