楊玉德
(黑龍江參鴿藥業(yè)有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161041)
PLC(Programmable Logic Controller)可編程控制器,它是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng),可以把計算機和自動控制等多種技術(shù)結(jié)合到一起,具有很強的抗干擾性和可靠性,還具有組合靈活、編程簡單和維修方便的特征。PLC是響應(yīng)工業(yè)環(huán)境的需求而產(chǎn)生的新技術(shù),PLC在發(fā)展過程中也不斷吸收新技術(shù),增強系統(tǒng)開放性以適應(yīng)工業(yè)自動化的發(fā)展,使得其在工業(yè)自動化中具有廣泛的應(yīng)用。
PLC的工作過程主要分為三步,第一步為輸入采樣,在此階段,PLC會對輸入的數(shù)據(jù)進行一定順序的掃描和儲存;第二步為程序執(zhí)行,在此階段,PLC會對用戶程序進行從左到右、從上到下的掃描,同時依據(jù)固定的順序來進行運算,得出的運算結(jié)果會對第一步的保存數(shù)據(jù)進行更新;第三步為輸出刷新,此階段在第二步后進行,當?shù)诙酵瓿伤⑿聝Υ鏀?shù)據(jù)后,PLC會輸出控制電路驅(qū)動,進而完成PLC的運作。PLC主要應(yīng)用于生產(chǎn)管理、過程控制和順序控制等過程。
PLC的特點有三,其一為便捷的通訊程序。很多企業(yè)選擇用專門的通信接口軟件和計算機來編寫通信程序,這個方法大大降低了編寫程序的工作量。其二為統(tǒng)一化的通信協(xié)議。PLC使用的是國際標準的通信協(xié)議,這不僅方便用戶使用,還可以為商家提供便利,同時也加強了通信的開放性。其三為 PLC實現(xiàn)了現(xiàn)場總線和現(xiàn)場作業(yè)的完美融合,目前企業(yè)使用的通信協(xié)議都是國際標準,而提供總線的企業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)屬于同家企業(yè),因此PLC運行時使用最為頻繁的就是執(zhí)行器和傳感器接口。
PLC可以做到把不同功能的模塊進行隨機組合進而實現(xiàn)不同控制量的有效控制,這些模塊包括有告訴計數(shù)模塊、主機模塊和位置控制模塊等。PLC和傳統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)的主要區(qū)別有,在溫控系統(tǒng)中,PLC對模擬量的控制具有較高的可靠性,能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的有效控制,還具有維護方便的特點。
同傳統(tǒng)繼電器相比,PLC作為一種新興產(chǎn)業(yè),它在開關(guān)控制方面具有操作方便和高準確性的特點,PLC對于開關(guān)量的控制時以公式為基礎(chǔ)的,主要通過設(shè)計控制程序,進而得到梯形圖,這種控制方式具有規(guī)范的設(shè)計效果。
PLC可以通過變頻器和指令系統(tǒng)的結(jié)合來控制電機的運轉(zhuǎn)速度。在 PLC和PWM輸出變頻器之間加上一個電壓平滑電路就可以實現(xiàn)對電動機變頻調(diào)速的控制,如果改變PWM指令中的T(T和轉(zhuǎn)速成正比),就可以改變轉(zhuǎn)速。
PLC高級的地方在于,不但可以完成工業(yè)自動化控制,還可以對自身進行集中控制,如監(jiān)測自身系統(tǒng)故障燈。PLC的這種集中控制時靠磁通實時檢測實現(xiàn)的,實時檢測的基礎(chǔ)是邏輯檢測和故障檢測。工業(yè)生產(chǎn)過程中,機床設(shè)備運行過程執(zhí)行、停止需要一定的反應(yīng)時間,而PLC集中控制是通過定時器來完成監(jiān)測環(huán)節(jié)的啟動和停止,我們也把定時器的信號輸出作為設(shè)備報警和停機信號。
PLC技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)自動化中,為了保證PLC工作的準確性和可靠性,我們需要綜合考慮工業(yè)生產(chǎn)過程中的不確定因素(濕度、空氣、溫度、振動等)。工作環(huán)境的濕度對于PLC元件有重大影響,一般情況下要將工作環(huán)境的濕度控制在85%以下以確保PLC元件的穩(wěn)定性??諝庵械囊兹細怏w、粉塵和腐蝕性氣體不利于PLC系統(tǒng)的運行,因此,在不良空氣環(huán)境中工作的PLC控制器要做好密閉工作。PLC控制器應(yīng)安裝到溫控設(shè)備完善的工作區(qū)域,這樣才能達到良好的控制效果。PLC系統(tǒng)的工作環(huán)境還應(yīng)避免頻率較高的震動,否則會影響PLC的工作效果。
PLC技術(shù)是順應(yīng)工業(yè)自動化的產(chǎn)物,目前已廣泛應(yīng)用于自動化領(lǐng)域,主要用于對各種產(chǎn)品的運行和生產(chǎn)控制,但是作為一種新興技術(shù)的PLC,它仍存在一些需要改進的問題,如專用通信不兼容、硬件體系封閉、專用總線不兼容等。所以PLC的發(fā)展前景廣大,特別是在信息產(chǎn)業(yè)如此發(fā)達的21世紀,企業(yè)自動化在逐漸向企業(yè)信息化轉(zhuǎn)變,這就需要將信息技術(shù)、自動控制技術(shù)和物理技術(shù)進行結(jié)合,同時也需要PLC技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展。
科學(xué)技術(shù)的進步推動著PLC技術(shù)的更加成熟和完善,這樣可以確保PLC技術(shù)一直處于工業(yè)自動化的主戰(zhàn)場。需要重視的是,PLC對于工作環(huán)境中濕度、空氣、溫度和振動等因素的要求,并為其制定可靠的措施以保證其穩(wěn)定有效的運行。工業(yè)技術(shù)發(fā)展的同時,也對PLC提出了更高的要求,所以PLC技術(shù)在發(fā)揮作用的同時,還應(yīng)該與時俱進,進行創(chuàng)新和改變以適應(yīng)工業(yè)科技的發(fā)展,PLC的發(fā)展必將給工業(yè)自動化帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。