电力论文PLC可编程控制器方向论文范文

　　本文选自国家级期刊《科技创新导报》，《科技创新导报》是经国家新闻出版总署批准的，由中国航天科技集团公司主管、中国宇航出版社-北京合作创新国际科技服务中心主办的科技综合类期刊；《科技创新导报》杂志面向国内外公开发行；读者对象定位于各单位科研管理人员、科技企业科研开发人员、高等院校师生、科研院所工作人员、各大企业的广大科技工作者和关心高科技转化的社会各界人士。
　　摘要：本文以PCL可编程控制器为研究对象，着眼于电气控制，从它的应用特点分析以及其在电气控制中的应用形式分析这两个方面入手，围绕可编程控制器在电气控制中的应用问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了可编程控制器在提高电气控制工作质量与工作效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。

　　关键词：PCL,电气设备,控制,运用

　　一、PCL在自动化领域中的重要地位

　　60年代初期，在全球工业技术改革浪潮的冲击下，美国通用汽车公司在1968年开发出了一种新型控制器，70年代又引进了计算机技术，扩展增强了其功能，称为可编程控制器（简称PLC）。

　　早期的PCL产品多为代替继电器而设计的，只有算术逻辑运算和计时计数等功能，一般用于开关量控制，进入80年代，PLC得到了惊人的发展，其功能远远超出了开关量控制功能，可编程控制器在设计、性能和应用规模越来越大，已经成为工业自动化控制领域中的一种通用的重要控制装置，具有许多传统控制装置所不具备的优点：

　　1.编程简单。易于掌握

　　使用者通过编程器活计算机，用电器技术员普遍熟悉的编程语言（如梯形图、逻辑语言等）就可以操作使用PLC.

　　2.功能完善

　　现在的PLC具有数字量和模拟量输入、输出，逻辑和算术运算、计时、计数、顺序控制、功率驱动、自检、显示、联网通讯、人机对话等功能；

　　3.程序修改、测试灵活方便

　　4.体积小，节省能源

　　5.有极高的可靠性

　　PLC的故障率几乎为零，其平局无故障运行时间可达6—10年

　　可编程控制器几乎覆盖了传统继电器控制的所有领域。现代微电子技术的迅速发展，大大加强了PLC数学运算数据处理、图形显示、联通通讯等功能，使PLC迅速想过程控制发展。

　　二、PLC的基本工作过程

　　在设计PLC控制系统时，应满足被控对象的基本要求，并对实际工作现场进行研究、收集资料，并实现设计人员与操作人员的密切配合，共同拟定可操作方案，对可能潜在的问题进行共同分析、共同解决。并在满足各方控制要求的前提下，考虑控制系统的简单性与经济性，方便后期的使用及维修，并确保电气控制的安全性、稳定性。PLC在电气控制中的基本工作过程为：

　　1.控制信号的直接输入：在系统软件的控制下，按照顺序对输入点进行扫描，并读取输入点的状态。

　　2.程序的执行：对用户程序中的指令按顺序扫描，并根据输入的状态及指令进行逻辑性运算。

　　3.控制信号的输出：根据以上逻辑运算的结果，输出状态寄存器向各个输出点同时发出相应的信号，以实现所需的逻辑控制功能。

　　以上过程完成后，再重新开始，并反复执行，每执行一次即完成一个扫描周期。在实际应用时，很多机械设备的工作流程可分为一系列不断重复的顺序动作，而PLC的工作程序恰与其相似，因此PLC程序能很好地与机器动作相对应，且程序的编制简单、直观，易于修改，减少了开发软件的费用，并缩短软件开发周期。

　　三、PLC在电气控制中的应用

　　1.开关量逻辑的控制

　　这是PLC控制技术中最基本、最广泛的应用领域。替代了传统的继电器电路，并同时实现顺序控制及逻辑控制，既适用于单台设备的控制，也可以应用于自动化流水线中，如生产线、组合机床、磨床、镗床和龙门刨床等。

　　2.控制模拟量

　　在实际工业生产过程中，会出现很多连续变化的物理量，如温度、速度、流量、液位、压力等模拟量。这些模拟量可通过数字量之间D/A转换和A/D转换得以实现，确保编程器对模拟量实现处理。

　　3.集中式控制系统

　　集中式控制系统主要采用一台功能较强大的PLC监视系统、对多个设备进行控制，已形成“中央集中式”的计算机控制体系。在该项系统中，每个设备之间的连锁、联络关系以及运行顺序等都由中央PLC来统一完成。可见，集中式控制系统比单机控制系统的成本低，更经济实惠。但如果其中一个控制对象的程序需要做出改变，就要停止中央PLC的控制，同时其他控制对象也随之停止运行。

　　4.分散控制系统

　　在分散控制系统中，每一个控制对象都需要设置一台PLC，每台PLC之间能通过信号的传递而产生内部响应、发令或连锁等，或者可由上位机通过数据通信总线完成通信任务。分散控制系统中采取多台机械生产线控制的方式，每条生产线之间都有数据相连接，由于每个控制对象都是由自身的PLC来控制，所以如果某台PLC运行停止，对其他PLC不会产生影响。随着技术的不断进步，目前可由PLC承担底层的控制任务，通过网络连接，将PLC和过程控制二者结合。

　　5.运动控制

　　PLC能够对圆周运动或者直线运动进行控制。在控制机构的配置中，过去进行的为直接应用于传感器及执行机构中，而现在则可以采取专用的运动控制模块。例如多轴位置的控制模块、伺服电机其单轴、可驱动步进电机等，PLC可广泛应用于机器人、机械、电梯、机床等多种场合。

　　6.数据处理的应用

　　PLC在数据处理过程中，具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，并完成对数据的采集、分析与处理。这些数据可以与存储于存储器中的数据同时具备参考价值，并完成控制操作。另外，这些数据也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中，或者打印成表。目前数据处理多应用于大型控制系统中，如过程控制系统、柔性制造系统等。

　　四、PLC可编程控制器运用的体会

　　1.PLC在选型时应留有“扩展”的余地PLC对于开关最的逻辑控制是非常易于实现的，而且对一些模拟量及适时控制、通讯功能等，其处理能力也很强．为了便于系统设备的更新升级，最好在设计选型初期留有“扩展”余地．

　　2.在使用中对模块的使用应采取相应措施以输出模块为例，必须考虑输出负载的性质；

　　1)阻性负载：主要考虑输出器件的容量和整个模块的容量．

　　2)感性负载：除考虑输出器件的容量外，还需要在负载回路中采取相应的措施：在直流回路中加释放=极管，在交流回路中加RC浪涌吸收回路；对输入模块，尤其是晶体管或TTL输入型的应考虑漏电流对其它输入信号的影响：一般I漏<1．3mA．

　　3.正确使用COM端子在实际接线时，有时会发现，如果将COM端片面认为是“接地”端贝0会造成故障．如在变速时，变速的电磁离合器，有一端是套接在轴上的，而它义

　　与设备的“地”相连，如将控制电源加在上面，则会引起电源对地短路故障，因此必须注意正确使用C0M端子．

　　4.为节省硬件投资，可在程序设计上下功夫．

　　五、PLC可编控制器的发展趋势

　　国外PLC已进入新时代，更新换代越来越快，其发展趋势为：

　　1.产品向大、小两个方向发展

　　出现了I／0点数上万的超大型PLC，使用32位或更高的微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，使PLC的扫描速度高速化，不少PLC每毫秒可以扫描1024点，为PLC增加精确性和提高速度控制以及PID调节功能创造了条件．小型PLC由整体结构向模块化结构发展，最小配置的I／O点数可以用来代替最小的继电器系统．

　　2.发展智能化功能模块

　　开发了高级计数器模块、信号调整模块、伺服单元模块、参数自调整模块，高速PID模块、条形码阅读检测模块、声控模块等，使PLC的控制功能大大加强．

　　3.加强网络通讯功能

　　为了满足各种工业环境下的控制要求，近年来开发的PLC都加强了通讯功能，各种厂家的PLC系列中最小的也具备与上位PLC及其它计算机联网通讯的功能．

　　4.广泛应用可靠性技术

　　新近推出的PLC将自诊断、冗余和容错技术应用于PLC的可靠性设计，使无故障运行达到数万小．

　　5.编程语言有重大发展PLC的功能不断丰富和加强，相继推出了新的

　　流程图语言、专用高级语言和顺序功能图编程语言，编程工具向小型化、便携式、多功能方向发展．

　　6.PLC综合技术发展迅速充分利用计算机、仪器仪表、低压电气技术的成就发展PLC综合技术．

　　六、结束语

　　由此可见，在指定范围内，可编程序控制器以其高性能价格取胜，并凭借其适应性强、可靠性高、使用方便等突出特点在电气自动化控制领域广泛应用。再加上PLC制造成本的不断下降、功能的不断加强，已成为工业企业电气控制中的首选设备。

　　参考文献：