劉藝麗

摘要：在當今自動控制系統(tǒng)中，PLC仍然能夠引導自動化行業(yè)的發(fā)展，其主要是在最初其采用計算機的設計思想及適應各種現(xiàn)場應用，伴隨著電子科技的飛速發(fā)展，PLC的作用更為突顯在各個領域去適應不同的客戶要求。這就是PLC在市場上的強大的生命力所在。

關鍵詞：工業(yè)控制 編程 PLC

現(xiàn)代生產中，傳統(tǒng)的手動操作已遠遠不能獲得好的控制品質。當前，在控制領域，國內外普遍采用PLC。特別是最近幾年的制藥、冶金、制造等行業(yè)中，PLC以其在工業(yè)惡劣環(huán)境下仍能高可靠性工作，及抗干擾能力強的特點而獲得更為廣泛的使用。PLC將電氣、儀表、控制這三電集于一體，根據(jù)需要方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模的控制系統(tǒng)，以適應各種工業(yè)控制的需要。因為PLC是專為工業(yè)控制而設計的，其結構緊密、堅固、體積小巧，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。隨著微電子技術的快速發(fā)展，它的的制造成本不斷下降，功能卻在不斷增強。目前PLC已成為工業(yè)控制的標準設備，它的應用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，正在躍居現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱（PLC，ROBOT，CAD/CAM）的主導地位。

PLC可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關的外圍設備都應該按照易于與控制系統(tǒng)形成一個整體，便于擴展其功能的原則而設計。

一、PLC的特點

1、可靠性極高

因為工業(yè)生產的環(huán)境遠比通用計算機所處的環(huán)境差，所以要求PLC具有很強的抗干擾能力，能在比較惡劣的運行環(huán)境中（如高溫、過電壓、強電磁干擾和高濕度等）可靠地長期運行。

2、使用方便

1）編程上方便：PLC有梯形圖、功能表圖、布爾助記符多種程序控制設計語言可供使用。

（2）操作上方便：PLC的操作包括程序輸入及更改。大多數(shù)PLC采用編程器進行程序輸入和更改。程序更改的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號繼電器編號或接點號進行搜索或順序尋找，然后進行更改。

（3）維修時方便：系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關故障信號燈的指示和故障代碼的顯示，或通過編程器和CRT屏幕的顯示，能很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復節(jié)省了時間。

3、靈活性較高？。主要表現(xiàn)在下列三方面。

（1）靈活的編程性：PLC采用的編程語言有梯形圖、功能表圖、布爾助記符、功？能模塊圖等，只要掌握其中一種語言就可進行編程。

（2）靈活的擴展性：根據(jù)應用的規(guī)模的可不斷擴展，它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點數(shù)，還通過擴展單元來擴大容量和功能，也可通過多臺PLC的通信來擴大容量和功能。

（3）靈活的操作性：操作的靈活性指設計的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。

4.機電一體化

PLC是專門為工業(yè)過程控制而設計的控制設備，它不僅體積小，且功能比較完善，抗干擾性能較強，機械和電氣部件被有機地結合在一個設備內，并將電子儀表和計算機的功能有機的結合了在一起。

網絡技術在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中是不可缺少的，且應用越來越普遍，網絡控制一般指以控制“事務對象”為特征的計算機網絡系統(tǒng)，它主要面向企業(yè)或某個系統(tǒng)?？刂凭W絡來源于計算機網絡技術，與一般的計算機網絡有許多共同點，但又有不同和獨特之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）控制網絡強調在惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃裕?/p>

（2）控制網絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性和系統(tǒng)響應的實時性是其基本要求；

（3）通訊方式多采用廣播或組播方式；

（4）控制網絡必須解決多家產品和系統(tǒng)在同一網絡中相互兼容及互操作性問題。

近幾年來備受關注的現(xiàn)場總線得到迅速發(fā)展。以具備數(shù)字計算與數(shù)字通訊能力的現(xiàn)場設備作為網絡節(jié)點，把總線作為節(jié)點實現(xiàn)數(shù)字通信的聯(lián)系紐帶，構成開放式、數(shù)字化的控制網絡，被譽為自動化領域的通訊與網絡技術。

系統(tǒng)控制第一層通訊網絡操作室主機與PLC之間采用PROFIBUS現(xiàn)場總線通訊協(xié)議構成現(xiàn)場總線工業(yè)控制網絡，相互之間的信息交換?？赏ㄟ^網絡把高爐系統(tǒng)的工藝參數(shù)設定值和對電氣設備的操作從人機接口傳送到PLC，把各個設備的狀態(tài)和工藝、電氣參數(shù)及故障由PLC收集并送到人機接口的CRT上顯示。PROFIBUS是一種國際性的開放式現(xiàn)場總線標準，它可使分散數(shù)字化控制器從現(xiàn)場的底層到下一級網絡化。通常采用RS485傳輸方式，RS485也是PROFIBUS最常用的一種傳輸方式。

系統(tǒng)控制第二層通訊網絡操作室主機、調度室和值班室的工控機之間采用TCP/IP網絡通訊協(xié)議互相連接成Ether NET網，Ether NET網是IEEE802.3所支持的局域網標準。按照國際標準化組織開放系統(tǒng)互連參考模型的7層結構，Ether NET網標準只定義了鏈路層和物理層，并作為一個完整的通訊系統(tǒng)，它需要高層協(xié)議的支持。APARNT在制定了TCP/IP高層通訊協(xié)議并把Ether NET網作為其數(shù)據(jù)鏈路和物理層的協(xié)議之后，Ether NET網便和TCP/IP緊密的捆綁在一起了。此后，因為國際互聯(lián)網采用了Ether NET網和TCP/IP協(xié)議，人們甚至把超文本連接HTTP等與TCP/IP協(xié)議組放在一起，俗稱為Ether NET網技術。

參考文獻：

[1] 鄧高壽、潘宏俠著《PLC在工業(yè)自動化控制領域中的應用及發(fā)展》

[2]孫蘭福著《PLC在工業(yè)自動化中的應用》《赤子》2009年弟6期