plc在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

1、<p>　　PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用研究</p><p>　　摘要：PLC技術(shù)具有結(jié)構(gòu)靈活、操作方便、可靠性好等特點(diǎn)，因此在電氣自動(dòng)化中得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。本文介紹了PLC含義、特點(diǎn)及原理，分析了PLC的工作原理和在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的現(xiàn)狀，并簡(jiǎn)要探討了其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用研究 </p><p>

2、　　中圖分類(lèi)號(hào)： F406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　電氣自動(dòng)化是工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分，也是工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)，是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志，可以說(shuō)電氣自動(dòng)化水平代表著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平。隨著電氣自動(dòng)化的快速發(fā)展，各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)開(kāi)始全面用于電氣自動(dòng)化當(dāng)中，如遠(yuǎn)程控制技術(shù)、智能控

3、制技術(shù)等。PLC技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的一種可編程控制器，是智能控制技術(shù)的一種，這種技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到電氣自動(dòng)化當(dāng)中，并且顯著提高了電氣自動(dòng)化水平。 </p><p>　　一、PLC的工作特點(diǎn) </p><p>　　PLC用開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制具有結(jié)構(gòu)靈活性，能較好的實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，通過(guò)和上位機(jī)構(gòu)成一些復(fù)雜的控制系統(tǒng)。PLC可編程邏輯控制器采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖和語(yǔ)句表等簡(jiǎn)明編程語(yǔ)言，控制技

4、術(shù)使用簡(jiǎn)單的指令形式、直觀的簡(jiǎn)單程序?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的操作，PLC中內(nèi)部自定義的輔助繼電器取代了傳統(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)繼電器，使用內(nèi)部邏輯關(guān)系代替連接導(dǎo)線，可以忽略其節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間，不必考慮傳統(tǒng)繼電器的返回系數(shù)，不用拆動(dòng)硬件就可以通過(guò)在線形式進(jìn)行修改程序，方便那些沒(méi)有足夠計(jì)算機(jī)知識(shí)的工作人員的使用，指令直觀方便易學(xué)。 </p><p>　　二、PLC技術(shù)分析 </p><p>　　1、PLC結(jié)構(gòu)與特征分析

5、</p><p>　　可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成包括了電源、中央處理器、存儲(chǔ)器等。 </p><p>　　電源?？删幊踢壿嬁刂破鞯碾娫丛谡麄€(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。 </p><p>　　

6、中央處理單元(CPU)。是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 </p><p>　　存儲(chǔ)器

7、。存儲(chǔ)器分為兩類(lèi)，存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。此外，PLC結(jié)構(gòu)還包括了輸入輸出電路、功能模塊以及通信模塊等。 </p><p>　　PLC技術(shù)在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，具有自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先，使用方便，編程簡(jiǎn)單。采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件

8、。其次，功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高。一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。此外，PLC還具有適應(yīng)性、抗干擾性強(qiáng)等特征，而且維修丁作量小，維修方便。 </p><p>　　2、PLC工作程序分析 </p><p>　　輸入采樣階段。在這一階段，

9、PLC用掃描的方式采取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將采取的數(shù)據(jù)存入映像區(qū)所相應(yīng)的單元，在數(shù)據(jù)存入之后，即可以將存入的數(shù)據(jù)執(zhí)行輸出程序。在這個(gè)階段中，即使輸入的數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，輸出的映像中的處理單元接收的數(shù)據(jù)也不會(huì)發(fā)生變化。 </p><p>　　程序執(zhí)行階段。用戶(hù)在對(duì)訪問(wèn)程序的過(guò)程種，PLC的執(zhí)行順序是自上而下的對(duì)用戶(hù)進(jìn)行掃描，掃描順序是從左到右，從上到下。按照固定的掃描方向進(jìn)行掃描。掃描線路是根據(jù)用戶(hù)程序的各個(gè)觸點(diǎn)組成，進(jìn)而

10、得到結(jié)果，并根據(jù)該結(jié)果對(duì)輸入映像中的狀態(tài)完成刷新操作，從而決定是否執(zhí)行用戶(hù)的指令。 </p><p>　　輸出刷新階段。當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束以后，PLC就進(jìn)入輸出刷新的階段。在這個(gè)階段，中央處理器會(huì)根據(jù)輸入/輸出映像中的狀態(tài)和前一階段的輸人數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存電路，之后完成對(duì)其他外設(shè)的驅(qū)動(dòng)。只有這一階段的輸出，才算是PLC真正完成了任務(wù)。 </p><p>　　三、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用 &

11、lt;/p><p>　　1、PLC在中央空調(diào)上的應(yīng)用 </p><p>　　PLC技術(shù)應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)上主要是應(yīng)用在空調(diào)的冷凍系統(tǒng)。冷凍系統(tǒng)控制方式有繼電器控制系統(tǒng)、數(shù)字式控制器DDC。繼電器控制故障發(fā)生率高，因系統(tǒng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，功率高消耗能量較大，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展已逐漸被淘汰。數(shù)字式控制器DDC控制系統(tǒng)自身抗干擾能力較弱，應(yīng)用范圍受到阻礙。PLC運(yùn)行可靠性大、易于使用、方便維修、具有很強(qiáng)的抗干擾能力

12、，在空調(diào)制冷系統(tǒng)中得以發(fā)揮長(zhǎng)處。 </p><p>　　2、PLC在公路交通系統(tǒng)上的應(yīng)用 </p><p>　　隨著城市的快速發(fā)展，公路交通系統(tǒng)在很大程度上決定了城市的秩序，尤其是交通秩序，立交橋等城市交通系統(tǒng)的復(fù)雜化，使交通信號(hào)燈的控制更加困難。傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈的控制方式，已經(jīng)不適應(yīng)公路交通系統(tǒng)快速發(fā)展的需要。因此，現(xiàn)在很多城市將PLC技術(shù)應(yīng)用到交通信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，形成了PLC型交通信

13、號(hào)燈控制器，對(duì)交通信號(hào)燈的控制能力大大增加，使其對(duì)城市發(fā)展的適應(yīng)力能力明顯地提高。這是因?yàn)镻LC控制器對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)力很強(qiáng)，并且內(nèi)部也具有豐富的定時(shí)器資源，對(duì)城市交通發(fā)展中常用的“漸進(jìn)式”信號(hào)燈能夠進(jìn)行精確的控制，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)岔路口的控制。目前，國(guó)內(nèi)使用的PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)在內(nèi)部具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，通過(guò)PLC編程控制可以對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行全天候的無(wú)人管理。 </p><p>　　3、PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 &

14、lt;/p><p>　　隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中一種不可缺少的技術(shù)，而數(shù)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與PLC應(yīng)用有著密切的關(guān)系。目前常見(jiàn)的數(shù)控系統(tǒng)主要有3種，即點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控系統(tǒng)主要用于機(jī)械加工，其中點(diǎn)位控制一般用于孔加工機(jī)床，如鉆孔機(jī)床、鏜孔機(jī)床等，其是為了在加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置向另一個(gè)位置的精確移動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)并不考慮加工物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，移動(dòng)過(guò)程中一般不進(jìn)

15、行加工。目前，數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要有2種方式，即全功能數(shù)控裝置和單板機(jī)控制，這2種控制系統(tǒng)都應(yīng)用了PLC，只不過(guò)在功能和應(yīng)用范圍上有很大的區(qū)別。全功能數(shù)控裝置的功能非常完善，但是價(jià)格非常昂貴，對(duì)于一些企業(yè)來(lái)說(shuō)這種裝置的許多功能完全是多余的。為了滿(mǎn)足一般企業(yè)的發(fā)展需要，市場(chǎng)上出現(xiàn)了基于PLC的單板機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其是為了解決傳統(tǒng)單片機(jī)中長(zhǎng)期存在的設(shè)計(jì)硬件電路、接口電路、驅(qū)動(dòng)電路和抗干擾問(wèn)題，不僅能根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整機(jī)床功能，還能根據(jù)技術(shù)進(jìn)步對(duì)機(jī)床

16、功能進(jìn)行升級(jí)，這一點(diǎn)滿(mǎn)足了很多中小企業(yè)的發(fā)展需要，增加了企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的靈活性。 </p><p>　　4、PLC在電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng) </p><p>　　隨著我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電池生產(chǎn)線中也開(kāi)始應(yīng)用PLC控制技術(shù)，不僅有效增加了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。如FDK全自動(dòng)堿性高能電池生產(chǎn)線，全線采用了PLC、變頻器、步進(jìn)電機(jī)、觸摸屏等高科技產(chǎn)品，可以精確地控制設(shè)備

17、的運(yùn)行。這種電池生產(chǎn)線運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)，尤其是可能影響電池質(zhì)量的一些環(huán)節(jié)，如人工環(huán)節(jié)等進(jìn)行有效的控制，當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)排除。目前，國(guó)內(nèi)一些較大的電池生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)系統(tǒng)中都使用了這一技術(shù)。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)揮起著越