电子科技大学学报三菱PLC在工业中的应用

　　PLC作为一种全新的工业控制设备，其实质上是通讯与电子计算机等技术结合在一起的计算机技术。PLC技术出现、发展及其广泛应用于现代工业发展过程中多个领域，给自动化控制发展带来新的机遇。本文是一篇电子科技大学学报投稿的论文范文，主要论述了三菱PLC在工业中的应用。
　　【摘要】三菱PLC是FX家族中最为先进的系列，具有高速的处理能力及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，适应了工业控制自动化的要求。本文主要对三菱PLC构成，三菱PLC的通行功能与特点，对三菱PLC在工业中的应用以及三菱PLC的发展方向进行研究。

　　【关键词】三菱PLC,工业,工业控制系统,应用研究

　　引言

　　PLC技术在工业领域的广泛应用，提高了相关工作领域的生产效率，为改进工作方式和工作方法奠定了良好的基础。三菱PLC在模拟量控制、开关量控制以及定位控制等诸多方面所展现出来的诸多优势，使三菱PLC成为众多企业在发展的过程中所使用的主要的控制系统构件。PLC技术在工业中的使用，实现了工业控制手段的全面更新。但是，在实际应用过程中我们也应该看到，PLC还有不尽完美之处，对三菱PLC在工业中的应用进行探讨分析可以发现其缺陷，更好地提升三菱PLC的实用性。

　　1 三菱PLC简介

　　三菱PLC是对英文Mitsubish Programmable Logic Controller的简写，是由大连三菱电机生产的主要产品。三菱PLC是一种数字运算和操作的控制设备，三菱PLC是在设计的过程中将计算机技术、通信技术以及控制技术融为一身的电子设备。三菱PLC主要有四个主要部分构成，分别是CPU运算和控制中心、存储器、输入和输出接口以及编程器。

　　在整个三菱PLC设备中，CPU是整个系统的大脑部分，当从编程程序输入的程序存入到用户程序存储器之中时，CPU可以根据系统设定的功能，通过转化将用户系统程序翻译成PLC程序内部所认可的用户编译程序。具有记忆功能的半导体电路是构成PLC存储器的主要部分。

　　PLC内部存储器可以分为系统存储器以及用户存储两部分，顾名思义系统存储器是用来存放系统程序的，是由只读存储器构成的，内容不可更改，主要是厂家使用的，并且断电以后系统内容不会发生丢失的现象。用户存储器可以分为用户程序存储器以及工作数据存储器。系统内容会因为突然断电而丢失。输入接口的光电耦合器在物理上主要是由两个发光二极管和光电三极管构成的。只要在光电二极管上加入变化的电信号，光电二极管内就会产生符合输入信号变化规律的光电信号。PLC输入接口的导通程度与光电信号的强弱程度是与光电三极管密切相关的。PLC输出接口，当工作系统内部输出的电路数字信号为1时，通过继电线圈电流，然后常开触电闭合。为系统提供负载的电流和电压。当PLC内部输出的数字信号为0时，那么将不会有电流通过，继电线圈也不会有电流，这样常开触点就会自然断开，从而使负载电流和电压断开。三菱PLC的程序编程模式是截然不同的两种，一种是手持编程程序，一种是通过PLC的RS232口进行程序输入。其中手持编程器的使用比较简便，实验室实用的多是手持简便编程器。RS232是与计算机相联的，通过键盘操作，通过NSTP-GR向三菱PLC内部进行程序输入。

　　2 三菱PLC的通信功能与特点

　　2.1 通信功能

　　随着计算机信息技术的快速发展和广泛应用，网络通信技术在工业生产过程中的作用被不断挖掘。在这种技术背景下PLC通信功能也在不断进行加强，这既包括了不同的PLC之间的通信功能同时也逐渐涵盖了PLC与其他不同的智能设备之间的通信功能。三菱公司的PLC是FX系列的重要组成部分，在通信的过程中，三菱PLC主要通过加入开放式的网络系统，使用MELSEC远程链接CC-Link系统主站模块、CC-Link接口模块、DeviccNet接口模块等组成远程I/O网络。

　　2.2 三菱PLC通信特点

　　三菱PLC通信主要特点包括了以下几个方面。

　　首先，由于现场总线大多是由生产厂家直接研发生产，三菱PLC可以实现对现场总线的结合。其次三菱PLC通信程序的设计在整体上比较简便。三菱公司在进行通信程序设计时采用了专门的计算机以及通信接口软件设计，三菱公司的这种设计方法减轻了用户编写计算机程序时的工作量。再次，三菱公司在进行PLC设计的过程中采用了国际通行的通信协议，在为广大的用户提供了巨大的便利的同时，也可以与不同生产厂家生产的PLC设备实现互通和互联提供了便利条件。最后，可靠性高。三菱PLC在设计以及制造的过程中，都采用大规模集成电路，采用先进的制造工艺，内部的抗干扰能力比较强。因此，三菱PLC的抗干扰能力比较强。

　　3 三菱PLC在工业领域的应用

　　三菱公司PLC在性能上的优异特征使得三菱PLC在工业中得到了十分广泛的应用。

　　3.1 位置控制

　　位置控制是工业自动化控制过程中的重要方面和重要内容，在工业化生产过程中，位置控制包括的方面十分广泛。三菱PLC在位置控制中的使用，可以通过控制步进电机，使步进电机绕组发出脉冲，从而可以对步进电机进行定位和控制，可以实现三菱PLC对步进电机的位置控制。

　　3.2 PLC过程控制

　　三菱PLC在工业生产中的应用十分广泛，用户可以编制出诸多的控制算法程序，完成对工业过程的闭环控制。PID是在工业控制过程中使用较多的一种调节方法。一般的PLC中大都使用了PID调节模块，三菱PLC也同样如此。目前，三菱PID被广泛地应用到冶金、采矿、化工以及锅炉控制的过程中，应用十分广泛。

　　3.3 开关量的逻辑控制

　　开关量的逻辑控制目前构成了三菱PLC使用最广泛以及最基本的领域。PLC的出现和广泛应用使其快速地取代了传统的电气电路，并发挥出了更重要的作用，最终实现了对开关量的逻辑控制以及顺序控制。三菱PLC在使用的过程中满足了客户的多样化的需求，三菱PLC既可以对单台设备进行有效控制，也可以对集群控制。由于三菱PLC的广泛适用性，使得三菱PLC的应用十分广泛，例如印刷机、电镀流水线、包装生产线。PLC在工业开关量的控制过程中具有很大的可靠性，还可以提高数字元算系统的质量，这样就可以节省大量的人力和时间。　　3.4 工业生产过程中的模拟量控制

　　三菱PLC在工业生产中的应用，需要对生产过程中的需索变化的模拟量进行有效控制，例如温度以及流量等。三菱PLC在进行数据模拟量的控制时一方面给工业自动化热处理过程控制和维护带来了巨大的便利，另一方面保证工业的处理过程达到了控制标准。除此之外，三菱PLC在工业控制过程中的应用也大幅度提高了工业控制过程中数据的精准度。

　　3.5 数据处理
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　　随着现代计算技术的快速发展，三菱PLC的功能也在不断拓展。三菱PLC的计算功能主要涵盖了矩阵运算、函数运算以及逻辑运算等许多方面。在三菱PLC运作的过程中对数据进行处理主要包括，信息数据的检索、数据采集、数据传输、数据储存处以及数据变换等几个方面。同时在PLC工作的过程中也可以将采集到的数据与存储在系统内部的数据进行参考值比较，进而完成数据处理工作。当然PLC的数据处理功能也可以通过PLC的通信功能将数据传输给其他的职能装置。三菱PLC在大型控制系统中的使用十分广泛，在食品工业中PLC数据处理也有着十分广泛的应用。

　　3.6 通信及联网

　　PLC通信功能构成PLC重要的功能之一，PLC通信既包括了不同PLC设备之间的通信功能，同时也包括了PLC与其他职能设备之间的通信。随着现代计算通信技术的快速发展以及职能技术的不断进步，工业生产过程中，自动化网络发展迅速。各大PLC主要生产商都十分注重对PLC网络通信系统的研究和发展。三菱PLC在研制的过程中推出了自己的网络系统，PLC都有通信接口，PLC通信十分便利。

　　4 三菱PLC的发展方向

　　由于三菱PLC在实际应用的过程中，展现出了良好的性能，受到了广大用户的赞誉。目前，三菱公司PLC的发展呈现出以下明显的发展趋势，其主要体现在几个方面。

　　从产品规模上，目前三菱PLC向着大的方向和极小的方向发展，从大方向上看I/O点数高达14336点、采用了32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。从小的方向，三菱PLC又整体结构逐渐向小型模块化结构发展，从而在增加了三菱PLC灵活性的同时也降低了产品成本。

　　从产品的单位构成来看，三菱PLC在生产的过程中，PLC的构成模块以及所占的比例在PLC的组成中不断被更新。三菱PLC除了采用了CPU以提高PLC的处理能力和处理速度之外，还装备了 EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。

　　从编程而言，三菱PLC作为一种控制设备，在压阀的过程中逐渐实现了编程工具的丰富多样性，编程功能不断得到了提升，编程语言越来越变准化，在PLC的编程设计中具有十分复杂的编程程序软件也有比较简单的编程程序软件，能够满足多样化的需求。在三菱PLC的设计过程中主要采用了梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统。

　　除此之外，三菱PLC采用了容错技术，采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式，同时随着计算机技术的快速发展，信息技术的进步，三菱PLC的通信能力也得到了很大的加强。

　　结语

　　目前，我国经济建设逐渐趋于平稳发展，积极发挥科学技术在国民经济建设中的积极作用，对于实现经济平稳增长具有十分重要的意义。科学技术是第一生产力，将PLC技术应用到工业生产的过程中去，对于推动工业发展实现工业自动化控制对于我国经济建设具有十分重要的意义。

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　　相关期刊简介：《西安电子科技大学学报》创刊于1955年，原名《军事通信学报》，1974年复刊，改名《西北电讯工程学院学报》(季刊)，1988年改为《西安电子科技大学学报》(季刊)，1998年改为大开本双月刊。