plc技術(shù)論文隨著(zhù)時(shí)代發(fā)展，工業(yè)已經(jīng)逐步實(shí)現了電氣自動(dòng)化，這種技術(shù)的應用極大的推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，PLC作為一種新型的、高科技手段被廣泛的應用到工業(yè)電下面是小編為大家整理的plc技術(shù)論文5篇,供大家參考。
隨著(zhù)時(shí)代發(fā)展，工業(yè)已經(jīng)逐步實(shí)現了電氣自動(dòng)化，這種技術(shù)的應用極大的推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，PLC作為一種新型的、高科技手段被廣泛的應用到工業(yè)電氣自動(dòng)化當中去，以期能夠進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，從而促進(jìn)整個(gè)工業(yè)的發(fā)展。
1、工業(yè)電氣自動(dòng)化
工業(yè)電氣自動(dòng)化指的是在工業(yè)企業(yè)當中的電氣自動(dòng)化，其中涉及到技術(shù)方面的主要包括電子、電機電器、信息、網(wǎng)絡(luò )和機電一體化等這幾種技術(shù)，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)和計算機的迅速興起，電氣自動(dòng)化也適時(shí)的得到了廣泛的提高[1]。目前，電氣自動(dòng)化已經(jīng)逐步的完成了信息化與開(kāi)放化，在很大程度上促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展，與此同時(shí)也就帶動(dòng)了整個(gè)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展。
2、PLC概述、工作原理及其特點(diǎn)
PLC，即可編程控制器，這是專(zhuān)門(mén)為了對工業(yè)進(jìn)行控制而設計的一種自動(dòng)控制裝置，用于控制工業(yè)生產(chǎn)當中的電氣設備?？删幊炭刂破髦阅軌蚴沟貌僮骱?jiǎn)便，是因為它融合了電氣控制技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機技術(shù)等多種技術(shù)。PLC工作的`原理，主要根據工作的階段進(jìn)行分析，在不同的階段的工作原理也不盡相同。輸入采樣階段時(shí)，PLC主要是進(jìn)行數據的采樣，通常用到的方式是掃描，之后對采集到的數據進(jìn)行讀取、存儲并且輸入到單元格中[2]。在這個(gè)階段中要注意輸入數據狀態(tài)的改變不會(huì )影響到單元數據的處理，因此應當對讀取數據的信號形式進(jìn)行選擇以保證數據信息在任何情況下都能夠被讀入；程序執行階段，PLC主要是對用戶(hù)程序進(jìn)行自上而下的掃描，并且按照一定的順序、錄像運算得到結果；系統輸出的階段，PLC將刷新執行中的用戶(hù)程序，并且根據相應狀態(tài)在刷新過(guò)程中對前一階段數據鎖存，以便能夠對其他的外設裝置進(jìn)行更好的驅動(dòng)。PLC的特點(diǎn)對于其在整個(gè)工作當中有著(zhù)一定的影響，為了保證PLC能夠發(fā)揮其作用，本文將對其特點(diǎn)做簡(jiǎn)要分析。PLC的特點(diǎn)包括其可靠性、抗干擾能力強、自診能力強、通信性強以及能夠進(jìn)行故障檢測和相應的信息保護及恢復。它的自偵能力可以對工作中出現的錯誤進(jìn)行及時(shí)的過(guò)濾和硬件方面的保護；其通用性強使得PLC操作起來(lái)非常簡(jiǎn)便。除此之外，PLC能夠對生產(chǎn)機械和生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行控制，甚至可以控制一整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程。它的操作簡(jiǎn)便而且易于掌握，所以對于相關(guān)人員的培訓時(shí)間也較短，能夠快速的投入到工作當中去。以上諸多的PLC的特點(diǎn)，使得其在電氣自動(dòng)化當中被廣泛的應用。
3、PLC在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應用
3.1PLC在傳統機床系統當中的應用
傳統的機床系統有著(zhù)耗能、效率低等明顯的不足，很容易在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當中出現故障而影響質(zhì)量和進(jìn)度，而且這些故障一旦出現，維修的難度非常大。除此之外，傳統機床一直沿用繼電器控制的系統，這種系統常常出現接線(xiàn)老化及接觸不良等各種問(wèn)題，嚴重的影響了工業(yè)的發(fā)展。PLC被應用到傳統機床系統之后，根據PLC的特點(diǎn)能夠將傳統機床中所使用的軟、硬件進(jìn)行合理的改造和完善，并且通過(guò)編程對其進(jìn)行合理控制，對機床的使用狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的了解，從而提高了機床運行的穩定性，增強了傳統機床的安全性，進(jìn)一步的促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。PLC在傳統機床當中的應用主要是解決故障、提高效率。
3.2PLC在火電系統中的應用
火電系統中涉及到很多方面，水處理、輸煤系統、排渣系統以及除灰系統等都是火電系統的輔助系統，PLC可以根據自身的工作原理對這些系統進(jìn)行合理控制，與此同時(shí)應用PLC中的通訊模塊實(shí)現數據的信息化、開(kāi)放化，促進(jìn)了各系統的相互協(xié)調。其中輸煤系統和除灰系統中應用的主要是PLC的順序控制功能，輸煤系統當中主要是分層時(shí)的網(wǎng)絡(luò )結構，縱向分為主站層、遠程10站以及現場(chǎng)傳感器三個(gè)層?？删幊炭刂破髋c人機接口的設備兩部分組成了主站層，OLC的CPU通常配置雙機。輸煤程控紫銅的控制方式采用的是控制室集中控制，并且就地設置了事故緊急停機的開(kāi)關(guān)和檢修用啟停的按鈕。除灰系統中需要進(jìn)行控制的主要有輸送風(fēng)機、氣化風(fēng)機、收灰風(fēng)機和管道壓力，通常有PLC的傳感器、主控柜和二次儀表三部分組成，有時(shí)按照網(wǎng)絡(luò )結構時(shí)也可以瘋操作員站和下位機控制器[3]。對于斷路器的控制和系統的自動(dòng)切換需要用到PLC的開(kāi)關(guān)量控制功能。通過(guò)對PLC型號的合理選擇，并且編制可行的控制程序，實(shí)現在變電所當中對于多臺斷路器的控制和信號的顯示。
4、結束語(yǔ)
隨著(zhù)工業(yè)電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展，它對于技術(shù)的要求也越來(lái)越高，使得PLC系統的產(chǎn)生和應用順其自然。PLC應用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中，不僅使得自身的諸多功能得到了充分的發(fā)揮，而且有效的解決了工業(yè)發(fā)展中存在的很多問(wèn)題與不足。PLC的控制系統有著(zhù)十分強的環(huán)境適應力，加之它變成簡(jiǎn)單，使用便捷，耗能小，在工業(yè)電氣自動(dòng)化中得到了廣泛的應用，已經(jīng)逐步的稱(chēng)謂了工業(yè)電氣自動(dòng)化的標志。
摘要：
進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，這為我國的工業(yè)良好發(fā)展打下了堅實(shí)的基礎。而在此其中，PLC以其融合計算機、通信以及控制技術(shù)于一身的特點(diǎn)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制得到了極為廣泛地應用。對此，本文將基于筆者多年的電氣自動(dòng)化控制工作實(shí)踐，首先對PLC含義及其特點(diǎn)進(jìn)行概述，隨后在此基礎上重點(diǎn)圍繞其在電氣自動(dòng)化控制中的應用展開(kāi)研究，以期能夠為PLC在此方面更好地應用貢獻自己綿薄之力。
關(guān)鍵詞：PLC；特點(diǎn)；電氣自動(dòng)化控制系統；應用；研究
前言
PLC作為一種集計算機、通信以及控制技術(shù)于一身的可編制控制器，它可以說(shuō)是現代科技在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中極其重要的應用，借助于次不但能夠極大程度提升電氣自動(dòng)化控制相關(guān)設備中處理器的能力，與此同時(shí)通過(guò)將信息技術(shù)與通信技術(shù)進(jìn)一步融合，使其自動(dòng)化控制效率實(shí)現大幅提升。由此可見(jiàn)，PLC的應用不但有效地提升了我國電氣自動(dòng)化控制水平，同時(shí)更為推動(dòng)工業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻。為此，下文將結合筆者自身實(shí)踐，談一談自己關(guān)于PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應用看法，以供廣大同行參考。
一、PLC含義及其特點(diǎn)概述
PLC含義PLC（ProgrammableLogicController）是可編程邏輯控制器的縮寫(xiě)，是一門(mén)以現代自動(dòng)化控制工業(yè)裝置為基礎，以工業(yè)環(huán)境為主要對象的，面向過(guò)程以及現場(chǎng)問(wèn)題的數字運算操作的電子系統。PLC技術(shù)最早是在汽車(chē)生產(chǎn)中應用，隨后逐步應用于產(chǎn)品生產(chǎn)以及應用的過(guò)程，后來(lái)發(fā)展為現在的集散控制系統以及現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統。相較于普通操控技術(shù)而言，PLC技術(shù)所使用的編程需要要更為自然與靈活，并且能夠靈活、簡(jiǎn)單的使用。不僅如此，PLC還具有實(shí)時(shí)性、統一性以及功能易擴充等特點(diǎn)。
2.PLC所具備的特點(diǎn)
2.1性?xún)r(jià)比高PLC控制器含有許多編程軟件，并且控制功能完備、強大能夠滿(mǎn)足用戶(hù)多方面的需求。不僅如此，PLC控制器能夠通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行集中管理，因此具有較高的性?xún)r(jià)比。
2.2抗干擾能力強與以往的繼電器控制系統而言，PLC控制器只需要通過(guò)少量輸出或輸入相關(guān)的硬件元件就可以讓系統正常運行，更好的解決了許多故障問(wèn)題，如觸點(diǎn)接觸不良等，極大程度降低了系統運行故障的發(fā)生幾率。不僅如此，PLC控制器可以利用軟硬件的抗干擾措施來(lái)大幅提升系統的可靠性以及抗干擾能力。
2.3編程簡(jiǎn)單PLC系統是通過(guò)編程需要來(lái)實(shí)現的，不需相關(guān)計算機知識。PLC系統不但開(kāi)發(fā)周期短，并且設計、安裝、使用、調試等也較為簡(jiǎn)單，在很大程度上減少了工作量。不僅如此，PLC系統只需在線(xiàn)修改程序就能夠調整或改變控制方案，而不需要拆動(dòng)相關(guān)硬件。
2.4維修便捷PLC系統自身就具有較為完善的自我診斷功能，并且其故障發(fā)生率比較低，如果出現以外故障，系統也會(huì )自動(dòng)診斷并提供互相信息，且及時(shí)查找并分析故障原因，最后還可通過(guò)更換模塊來(lái)對故障進(jìn)行排查。
二、PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應用研究
通過(guò)對相關(guān)文獻研究以及結合筆者實(shí)踐來(lái)看，得益于科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，現階段我國的PLC技術(shù)已經(jīng)獲得了極大地發(fā)展，不僅相關(guān)理論日趨成熟，同時(shí)其技術(shù)也不斷完善，這使其得以越來(lái)越廣泛的應用到我國電氣自動(dòng)化控制行業(yè)中。根據筆者研究可知，目前PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應用主要集中在以下三個(gè)方面：
1、開(kāi)關(guān)量控制傳統控制器在控制開(kāi)關(guān)量時(shí)，通常是采用電磁性繼電器來(lái)進(jìn)行。由于該系統接線(xiàn)操作比較復雜，因此極易受到外界因素的影響導致系統的可靠性與穩定性降低，并且觸點(diǎn)故障較多，因此運行質(zhì)量差強人意。而PLC技術(shù)開(kāi)關(guān)量控制技術(shù)也能夠替代電氣自動(dòng)化控制中的繼電實(shí)物元件，能有效控制操作觸電故障的發(fā)生幾率，提升系統運行的穩定性與可靠性。在應用PLC技術(shù)控制開(kāi)關(guān)量過(guò)程中，應全面分析自身功能，根據系統進(jìn)行原件替代設計。PLC技術(shù)的應用能夠集中控制信號，并完善系統結構的功能與作用，從而提升整體系統的使用質(zhì)量。不僅如此，PLC技術(shù)集中控制信號過(guò)程中，還能夠檢測發(fā)電系統備用電源自動(dòng)控制系統的可靠性與穩定性，從根本上提高電氣自動(dòng)化控制能力。
2、閉環(huán)控制閉環(huán)控制作為PLC在電氣自動(dòng)化控制中的重要應用之一，其主要借助于轉速測量、電液執行以及電子調節等單元實(shí)現諸如轉速測量、調節器控制等功能。在以外的電氣自動(dòng)化控制手段中，其根據不同一般分為手動(dòng)控制機旁屏、手動(dòng)現場(chǎng)控制、自動(dòng)現場(chǎng)控制以及其他啟動(dòng)方式。以動(dòng)力泵運行為例，傳統的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在動(dòng)力泵開(kāi)啟時(shí)，人們首先采取手動(dòng)控制機旁屏的方式對其進(jìn)行控制，隨后充分根據其運行的累計時(shí)長(cháng)分析情況選擇主用泵與備用泵；而得益于PLC在閉環(huán)控制中的應用，使得人們能夠借助于該技術(shù)實(shí)現動(dòng)力泵主用泵與備用泵科學(xué)合理的自動(dòng)化選擇，如此一來(lái)不但極大程度提升動(dòng)力泵的工作效率，同時(shí)更有助于其實(shí)現良好的經(jīng)濟性。
3、順序控制在電氣自動(dòng)化系統運轉時(shí)，隨著(zhù)時(shí)間的增加，系統能耗不斷加大，從而導致經(jīng)濟效益不斷下降。在綠色環(huán)保的社會(huì )理念背景下，人們對于電氣自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè)要求以及控制要求越來(lái)越高，與此同時(shí)也有越來(lái)越多的設計人員全方位研究PLC技術(shù)，并不斷完善順序控制技術(shù)。
三、結束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，在電氣自動(dòng)化控制中應用PLC技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，通過(guò)利用PLC技術(shù)中的開(kāi)關(guān)質(zhì)量控制、閉環(huán)控制以及順序控制來(lái)不斷完善與優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制，能夠有效促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制水平的提升，從而讓其能夠更好的適應生產(chǎn)與社會(huì )所需。
參考文獻：
[1]王海珍。PLC在電氣自動(dòng)化控制中的應用研究[J]。數字技術(shù)與應用，2015(12):20-20.
1、PLC實(shí)踐應用主要優(yōu)點(diǎn)
在PLC系統應用實(shí)踐中，我們對其主要技術(shù)應用內容進(jìn)行了技術(shù)分析，發(fā)現這一技術(shù)在實(shí)踐應用中具有以下的優(yōu)點(diǎn)。一是自動(dòng)控制過(guò)程反應較快。在PLC系統應用實(shí)踐中我們發(fā)現，技術(shù)人員使用了新型的自動(dòng)化管理輔助繼電器完成控制工作。較之傳統的機械式繼電器，這種繼電控制技術(shù)在應用中使用了內部邏輯關(guān)系進(jìn)行控制處理。所以在實(shí)際控制過(guò)程中，其控制的節點(diǎn)變位時(shí)間幾乎為零，極大的提高了自動(dòng)控制的反應速度。二是控制過(guò)程的可靠性高。在PLC系統控制技術(shù)應用實(shí)踐中我們發(fā)現，這一控制系統在實(shí)際技術(shù)應用中具有良好的抗干擾能力。特別是在使用情況較為復雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，PLC系統的較之傳統控制系統而言，其抗干擾高特點(diǎn)保證了生產(chǎn)系統控制可靠性的提高。三是控制操作方法簡(jiǎn)單。在PLC系統控制實(shí)際過(guò)程中，控制指令是通過(guò)較為簡(jiǎn)單控制過(guò)程完成的。這些較為直觀(guān)地操作方式，即使是初學(xué)者也可以較快的掌握。這種操作簡(jiǎn)單地特點(diǎn)，對于控制管理的開(kāi)展具有極大的實(shí)際作用。
2、PLC系統控制主要應用探析
2.1完成對電氣系統的順序整體控制
在實(shí)際的電氣系統控制過(guò)程中，利用控制技術(shù)完成系統工作順序控制，是控制系統的重要內容。這一技術(shù)控制系統在實(shí)際控制過(guò)程中可很好的提高控制系統的工作質(zhì)量與效率。在PLC控制系統實(shí)踐應用中，我們發(fā)現這一控制系統在順序控制管理中具有良好的工作方式，所以在實(shí)踐應用中，可以很好地代替傳統的繼電控制系統，完成工業(yè)生產(chǎn)的電氣控制工作。在實(shí)際應用中，我們對PLC控制系統的順序開(kāi)關(guān)模式進(jìn)行了實(shí)踐考察，發(fā)現其主要功能包括了以下內容。一是在當前的PLC控制系統實(shí)際應用中，順序控制系統不僅可以完成單獨控制過(guò)程，還可以利用信息模塊與通信總線(xiàn)連接的方式實(shí)現整體系統，乃至生產(chǎn)車(chē)間的整體控制。二是在PLC控制系統中，控制主要過(guò)程是通過(guò)集控室管理完成的。這種獨立集中地控制管理模式可以很好地保證自動(dòng)化管理效率的提升。正是因為PLC控制系統在電氣順序控制過(guò)程中具有以上優(yōu)勢，所以其在自動(dòng)化控制研究中的作用得到了極大的提升。
2.2完成對電氣控制系統的穩定化控制
在傳統的電氣系統的控制過(guò)程中，電氣系統的控制過(guò)程主要是通過(guò)電磁型繼電器控制系統完成的。在實(shí)際工作中，由于這一系統主要采用電磁元件進(jìn)行控制。但是在實(shí)際控制過(guò)程中，這種控制系統的可靠性性較低，并存在接線(xiàn)復雜、維修困難等諸多問(wèn)題，影響了其使用質(zhì)量。而在PLC控制系統的實(shí)際應用中，因為其在實(shí)際運行中采用了軟繼電器進(jìn)行控制操作，起高了其控制的可靠性。同時(shí)在操作過(guò)程中，工作人員可以利用簡(jiǎn)單的操作過(guò)程完成控制工作。正是因為PLC控制系統具有以上的優(yōu)勢，保證了其在電氣控制系統的開(kāi)關(guān)量控制，可以發(fā)揮出良好的作用。特別是其具有的穩定性強的特點(diǎn)，在實(shí)際電氣控制過(guò)程中可以發(fā)揮出以下作用。一是穩定性較強的特點(diǎn)，可以保證電氣控制過(guò)程的質(zhì)量與效率的提升，確保生產(chǎn)產(chǎn)量的提升。二是穩定性強的控制過(guò)程，可以避免安全事故的產(chǎn)生。在實(shí)際的電氣控制過(guò)程中，良好的開(kāi)關(guān)量控制可以很好地保證系統穩定運行，是安全生產(chǎn)的必要技術(shù)支持手段。在實(shí)踐過(guò)程中我們發(fā)現，PLC系統良好的穩定性特點(diǎn)保證了系統開(kāi)關(guān)量控制的穩定，是自動(dòng)控制系統的重要技術(shù)支持手段。
2.3完成對電氣控制系統的自動(dòng)化管理控制
在實(shí)際的電氣控制控制管理中，PLC系統的自動(dòng)管理控制狀態(tài)在系統控制運行發(fā)揮著(zhù)重要作用。在實(shí)際中我們發(fā)現PLC自動(dòng)控制系統在實(shí)際控制過(guò)程中，包括了以下工作。一是快速反應的自動(dòng)化控制處理。與傳統的繼電器系統相比較，PLC控制系統在實(shí)踐中因為其對控制反映的時(shí)間幾乎為零，這就使得其控制過(guò)程中的整體反應速度高于傳統的控制方法。這種高速反應的控制過(guò)程是實(shí)現自動(dòng)化控制的重要保證。二是穩定的連鎖化控制過(guò)程。在電氣控制過(guò)程中，自動(dòng)化處理中連鎖控制中時(shí)間差的控制極為重要。在PLC控制系統中，由于其控制的穩定性較高，保證了連鎖控制的順利完成。
3、技術(shù)應用未來(lái)發(fā)展趨勢研究
在PLC控制系統的技術(shù)發(fā)展中，我們結合系統技術(shù)應用與生產(chǎn)實(shí)際情況，開(kāi)展了技術(shù)應用發(fā)展未來(lái)趨勢的研究。在研究中我們發(fā)現，PLC控制系統技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢主要包括了以下內容。
3.1提高系統整體的抗干擾性
在PLC控制系統實(shí)際應用中，其良好的抗干擾性特點(diǎn)為自動(dòng)控制的完成提供了保障。所以在PLC控制技術(shù)的研究中，我們必須加強對系統整體抗干擾性的技術(shù)研究工作，特別是在高溫高濕等較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，以及生產(chǎn)過(guò)程中電磁干擾嚴重的生產(chǎn)環(huán)境中，提高系統整體的抗干擾性，對于技術(shù)的進(jìn)一步應用具有極大的作用。
3.2系統控制管理的網(wǎng)絡(luò )化、數字化趨勢
隨著(zhù)PLC控制系統的應用的推廣，如何更好地提高其自動(dòng)化過(guò)程就成為了我們研究的重要內容。在這一過(guò)程中，控制系統的網(wǎng)絡(luò )化、數字化的應用就成為了我們研究的重要內容。在實(shí)際研究過(guò)程中，數字化、智能化控制技術(shù)在PLC控制技術(shù)應用得到了廣泛應用。
4、結束語(yǔ)
隨著(zhù)現代化工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統的繼電器控制系統因其技術(shù)中的缺陷影響了自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。正因如此，我們在自動(dòng)化控制技術(shù)研究中廣泛采用了PLC控制系統技術(shù)。在實(shí)踐應用中，這一技術(shù)因其穩定性好、控制簡(jiǎn)便等優(yōu)勢，得到了廣泛應用。我們做好這一控制系統的技術(shù)發(fā)展研究，可以為工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展提供更好的理論支持。
引言
隨著(zhù)高新技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化系統逐漸應用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。PLC技術(shù)的應用，不僅解決了傳統電氣控制系統內部結構復雜，可靠性低，能耗高等問(wèn)題，而且節省了大量的人力物力，保證了控制系統的工作質(zhì)量。推動(dòng)了我國工業(yè)轉型和健康發(fā)展，受到越來(lái)越多專(zhuān)業(yè)人士的關(guān)注和重視。
1、PLC概述
（1）PLC的概念。在國際電工委員會(huì )(IEC)的標準中，可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)的定義為：可編程邏輯控制器是一種數字運算操作的電子系統，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應用而設計。在系統運行過(guò)程中按照用戶(hù)的實(shí)際需要在系統軟件支持下，保證系統功能的正常發(fā)揮，其工作原理是按照“串行”的工作方式，掃描各個(gè)輸入點(diǎn)數據，并發(fā)送給輸出點(diǎn)相應的信號和數據，中央處理器會(huì )直接顯示在執行的程序命令，一直到整個(gè)程序全部運行結束。結束后會(huì )周而復始的重復這一過(guò)程。PLC硬件構成一般分為箱體式和模組式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點(diǎn)數又有若干規格。對模組式PLC，有CPU模組、I/O模組、內存、電源模組、底板或機架。無(wú)論哪種結構類(lèi)型的PLC，都屬于總線(xiàn)式開(kāi)放型結構，其I/O能力可按用戶(hù)需要進(jìn)行擴展與組合。電源對于PLC的系統運行有重大意義，一旦電源出現了問(wèn)題，PLC將無(wú)法正常運轉。所以PLC的生產(chǎn)廠(chǎng)家非常重視電源的質(zhì)量，電源自身的特性決定了所提供的電壓只能在小范圍內波動(dòng)，并且需要注意電源在運行過(guò)程中要和交流電網(wǎng)形成協(xié)調配合，這樣才能保證持續供電[1]。CPU在PLC系統運行中的作用也至關(guān)重要，如果PLC是一個(gè)人，那么CPU就是這個(gè)人的大腦，沒(méi)有大腦就無(wú)法處理信息和存儲數據，就無(wú)法工作。在系統運行中它最大的作用就是判定PLC控制系統的狀態(tài)，之后將存儲好的數據發(fā)送到對應的輸出設備當中，這樣可以確保PLC始終處于良好的運行狀態(tài)當中。（2）PLC的特點(diǎn)。首先，PLC的性?xún)r(jià)比高，這主要體現在功能上，有些功能只有通過(guò)PLC系統才能實(shí)現，因為系統中有許多編程元件，具有非常強大的控制功能，可以有效的調整和控制整個(gè)電氣自動(dòng)化系統，并且進(jìn)行集中化處理，提升工作效率。其次，PLC的操作便捷，不需要有非常專(zhuān)業(yè)的計算機知識，程序簡(jiǎn)單，易于操作是PLC最顯著(zhù)的特點(diǎn)。只要懂得編程語(yǔ)言即可，也不需要較長(cháng)的系統開(kāi)發(fā)周期，這就減少了操作量，提升了工作效率和工作質(zhì)量。最后就是對硬件條件有很強的適應能力。PLC有完善的自我檢測功能，故障率低，即使發(fā)生故障，檢修和維護也非常簡(jiǎn)單，可以在短時(shí)間內處理好，保證了系統的穩定[2]。
2、PLC在電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)踐應用
隨著(zhù)PLC技術(shù)的更新和完善，此技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于電氣化控制的實(shí)踐中。其中有：順序控制、開(kāi)關(guān)量控制和閉環(huán)控制三個(gè)方面。（1）順序控制。隨著(zhù)環(huán)境污染的加劇，國家越來(lái)越重視節能減排和工業(yè)可持續發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中降低能耗增加效率是我們一直在追求的目標。PLC技術(shù)的應用，實(shí)現了對單獨工藝的流程和對全長(cháng)生產(chǎn)工作的協(xié)調與控制。例如在煤炭系統中，一個(gè)好的煤炭自控系統設計可以使生產(chǎn)更加平穩的進(jìn)行，同時(shí)使用過(guò)程中顯著(zhù)提高生產(chǎn)效率。煤炭控制系統采用的是分層式網(wǎng)絡(luò )結構，這種結構可以有效的監督和控制相關(guān)設備，現在煤炭系統基本實(shí)現了PLC控制，提高了生產(chǎn)穩定性，減少了工作人員工作量，減少人力和物力的資源浪費[3]。（2）開(kāi)關(guān)量控制。在應用PLC系統的過(guò)程中，就是把虛擬繼電器當做機械繼電器，所以在運行過(guò)程中不考慮反應時(shí)間，也不需要考慮返回量，在這樣的情況下，系統運行過(guò)程中開(kāi)關(guān)量控制方面做得很好。由于PLC不需要大量實(shí)物元件和軟繼電器，提高其穩定性。沒(méi)有多余元件干擾，維修更簡(jiǎn)便，功能仍全面。在電氣自動(dòng)化工作中，這項技術(shù)應用到了自動(dòng)切換系統，顯著(zhù)提升了運行速度。同時(shí)，PLC技術(shù)可以使系統備用電源自動(dòng)投入裝置，在火力發(fā)電系統中增強了系統的可靠性，被廣泛應用于電業(yè)局生產(chǎn)中。PLC控制系統不僅可以減少輔助開(kāi)關(guān)數目，也可以集中顯示和控制多臺斷路器的信號，這樣系統就有了邏輯判斷能力，提升了系統的抗干擾力，實(shí)現了系統高效可靠運行。（3）閉環(huán)控制。電氣自動(dòng)化系統有多種電機啟動(dòng)方式，如現場(chǎng)控制手動(dòng)啟用、自動(dòng)啟用，機旁屏手動(dòng)啟用等。與其他控制手段先比，閉環(huán)控制保持了系統設備的相對獨立性，能夠保證系統設備在沒(méi)有其他控制量來(lái)源的時(shí)候，能夠維持系統社會(huì )的正常運行。閉環(huán)控制是基于系統人機交互實(shí)現的，以機旁屏手動(dòng)控制為例，在系統設備運轉的過(guò)程中，系統各項參數會(huì )以數據的形式出現在機旁屏上，而操作人員可以通過(guò)這些數據對系統設備運行的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的了解，并基于系統運行的需要，對相應的運行參數進(jìn)行調整，進(jìn)而保證系統設備生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。
3、結論
PLC系統在應用的過(guò)程中能夠體現出強大的功能，不僅克服了傳統系統的缺點(diǎn)，更提升了工作效率。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，PLC系統會(huì )更加優(yōu)化和完善，應用范圍會(huì )更加廣泛，應用程度會(huì )更加深入。
PLC概述及維護
摘要：針對在信號系統與外部接口設計中廣泛使用的PLC，本文介紹了PLC的概況和使用中的常見(jiàn)問(wèn)題處理。
Abstract: In view of the signaling system with exterior connection design in widespread used PLC, this article introduced PLC’s survey and frequently malfunctions.
關(guān)鍵詞：PLC, 接口，故障，維修，地鐵，信號
Key words: PLC, Interface, Malfunction，Maintenance, Subway，Signaling
中圖分類(lèi)號： U231+。7 文獻標識碼：A文章編號：
一、背景及基本概念
1.1 背景
在信號系統中的設計中，越來(lái)越多的使用PLC作為內部及外部接口的元器件，而接口的問(wèn)題一直是設備調試、維護中比較難于掌握的。所以作為工程人員就需要對PLC的工作原理，及常見(jiàn)的問(wèn)題有一定的了解。
1.2 基本概念
1.2.1 定義
PLC即可編程控制器PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 的簡(jiǎn)稱(chēng)。國際電工委員會(huì )(IEC)頒布了對PLC的規定：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和算術(shù)運算等操作的指令，并通過(guò)數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭仄骷捌溆嘘P(guān)設備，都應按易于與工業(yè)控制系統形成一個(gè)整體，易于擴充其功能的原則設計。
PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
1.2.2 PLC的結構及基本配置
一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點(diǎn)數又有若干規格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架。無(wú)任哪種結構類(lèi)型的PLC，都屬于總線(xiàn)式開(kāi)放型結構，其I/O能力可按用戶(hù)需要進(jìn)行擴展與組合。PLC的基本結構框圖如下：
圖1
一、CPU：
PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數據，用掃描的方式采集由現場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數據，并存入規定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯誤等。進(jìn)入運行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規定的任務(wù)產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路，
與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實(shí)現它們之間聯(lián)系的數據、控制及狀態(tài)總線(xiàn)構成，還有外圍芯片、總線(xiàn)接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規模、工作速度、內存容量等。內存主要用于存儲程序及數據，是PLC不可缺少的組成單元。
CPU模塊的外部表現就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設定或控制開(kāi)關(guān)。一般講，CPU模塊總要有相應的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線(xiàn)接口，用于接I/O范本或底板，有內存接口，用于安裝內存，有外設口，用于接外部設備，有的還有通訊口，用于進(jìn)行通訊。CPU模塊上還有許多設定開(kāi)關(guān)，用以對PLC作設定，如設定起始工作方式、內存區等。
二、I/O模塊：
PLC的對外功能，主要是通過(guò)各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點(diǎn)數確定模塊規格及數量，I/O模塊可多可少，但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入緩存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。
三、電源模塊：
有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開(kāi)的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類(lèi)型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。
四、底板或機架：
大多數模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實(shí)現各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪(fǎng)問(wèn)底板上的所有模塊，機械上，實(shí)現各模塊間的連接，使各模塊構成一個(gè)整體。
1.2.3 PLC的通信及編程
PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其它智能設備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統一的整體，實(shí)現分散集中控制?，F在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計算機一樣具有RS-232接口，通過(guò)雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內交換信息。
當然，PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò )是各廠(chǎng)家專(zhuān)用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產(chǎn)廠(chǎng)家采用工業(yè)標準總線(xiàn)，并向標準通訊協(xié)議靠近，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。
1.2.4 PLC編程
PLC的編程語(yǔ)言與一般計算機語(yǔ)言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高級語(yǔ)言，也不同與一般的匯編語(yǔ)言，它既要滿(mǎn)足易于編寫(xiě)，又要滿(mǎn)足易于調試的要求。目前，還沒(méi)有一種對各廠(chǎng)家產(chǎn)品都能兼容的編程語(yǔ)言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語(yǔ)言，OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語(yǔ)言。但不管什么型號的PLC，其編程語(yǔ)言都具有以下特點(diǎn)：
1、 圖形式指令結構：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易于理解和記憶。系統的軟件開(kāi)發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨立運算功能編制成象征性圖形，用戶(hù)根據自己的需要把這些圖形進(jìn)行組合，并填入適當的參數。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠(chǎng)家都采用類(lèi)似于繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門(mén)子公司還采用控制系統流程圖來(lái)表示，它沿用二進(jìn)制邏輯組件圖形符號來(lái)表達控制關(guān)系，很直觀(guān)易懂。較復雜的算術(shù)運算、定時(shí)計數等，一般也參照梯形圖或邏輯組件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運算部分，也受用戶(hù)歡迎
2、 明確的變數常數：圖形符相當于操作碼，規定了運算功能，操作數由用戶(hù)填人，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數以及其取值范圍有明確規定，由產(chǎn)品型號決定，可查閱產(chǎn)品目錄手冊。
3、 簡(jiǎn)化的程序結構：PLC的程序結構通常很簡(jiǎn)單，典型的為塊式結構，不同塊完成不同的功能，使程序的調試者對整個(gè)程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。
4、 簡(jiǎn)化應用軟件生成過(guò)程：使用匯編語(yǔ)言和高級語(yǔ)言編寫(xiě)程序，要完成編輯、編譯和連接三個(gè)過(guò)程，而使用編程語(yǔ)言，只需要編輯一個(gè)過(guò)程，其余由系統軟件自動(dòng)完成，整個(gè)編輯過(guò)程都在人機對話(huà)下進(jìn)行的，不要求用戶(hù)有高深的軟件設計能力。
5、 強化調試手段：無(wú)論是匯編程序，還是高級語(yǔ)言程序調試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監控等，并在軟件支持下，診斷和調試操作都很簡(jiǎn)單。
二、PLC維護
2.1 維護概述
一般各型PLC均設計成長(cháng)期不間斷的工作制。對于地鐵維護人員來(lái)講，是不需要更改PLC內部程序的。但是在調試期間就需要對相應動(dòng)作進(jìn)行修改。
2.2 查找故障的設備
PLC的指示燈及機內設備，有益于對PLC整個(gè)控制系統查找故障。編程器是主要的診斷工具，他能方便地連到PLC上面可以觀(guān)察整個(gè)控制系統的狀態(tài)。根據PLC廠(chǎng)家的不同編程器也有區別，有的是運行在PC上的軟件，有的是一個(gè)專(zhuān)用的設備。
2.3 查找故障順序
根據下列問(wèn)題，并根據發(fā)現的合理動(dòng)作逐個(gè)否定。一步一步地更換PLC中的各種模塊，直到故障全部排除。所有主要的修正動(dòng)作能通過(guò)更換模塊來(lái)完成， 除了一把螺絲刀和一個(gè)萬(wàn)用電表外，并不需要特殊的工具。
1、PWR（電源）燈亮否？如果不亮，在采用交流電源的框架的電壓輸入端(98-162VAC或195-252VAC)檢查電源電壓；對于需要直流電壓的 框架，測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問(wèn)題發(fā)生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險絲，如必要的話(huà)，就更換CPU框架。
2、PWR（電源）燈亮否？如果亮，檢查顯示出錯的代碼，對照出錯代碼表的代碼定義，做相應的修正。
3、RUN（運行）燈亮否？如果不亮，檢查編程器是不是處于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器并沒(méi)插上，或者編程器處于RUN方式 且沒(méi)有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。
4、BATT（電池）燈亮否？如果亮，則需要更換鋰電池。由于BATT燈只是報警信號，即使電池電壓過(guò)低，程序也可能尚沒(méi)改變。更換電池以后， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統編程初始化后，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。
在日常的維修活動(dòng)中，可以根據故障統計來(lái)準備備品備件，并不需要準備整個(gè)PLC。掌握了故障判斷方法后，可以進(jìn)行針對性地更換，這樣可以減少維修成本，增加維修效率。
三、總結
了解PLC的組成部分及工作原理，可以更加準確的對PLC進(jìn)行故障判斷，在系統設計和生產(chǎn)使用中要對該系統的設備消耗、元器件設備故障發(fā)生點(diǎn)有清楚的估計，可以減少安裝調試、維修成本，延長(cháng)PLC控制系統的壽命。
在信號設計過(guò)程中有過(guò)把系統改復雜的現象，如采用復雜的控制方式和設備來(lái)實(shí)現，本可以用簡(jiǎn)單裝置來(lái)實(shí)現的控制，違背了經(jīng)濟、簡(jiǎn)單、實(shí)用的原則，并可能會(huì )增加故障率。另外我們在信號系統中大多使用PLC處理接口信息，所以在設計過(guò)程中要盡量將接口信息容易識別，這樣在出現故障時(shí)，能夠盡快判斷故障的歸屬方，便于地鐵的運營(yíng)管理。
分析故障或處理故障時(shí)也要注意系統性，要綜合的考慮系統的各個(gè)輸入輸出才能能準確地判斷故障點(diǎn)。
