淺析可編程控制器在電氣控制中的應用

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摘要：隨著計算機技術、微電子技術以及數字化通信技術的飛快發展，可編程控制器將計算機應用技術、自動控制技術以及通訊技術有效融合為一體，較傳統意義上的控制技術表現出了更為顯著的應用優勢。依托于可編程控制器自身所具備的實用性、抗干擾性以及可操作性（易應用、易維護），其在電氣控制領域中的應用能夠有效解決傳統意義上存在于繼電器及接觸器裝置中的各類故障問題，從而確保電氣控制調試作業下的可靠運行。

關鍵詞：可編程控制器；電氣控制；應用

一、基本概念

可編程控制器（PLC），是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。”

二、可編程控制器的特點

1、應用范圍逐漸擴大

可編程控制器能夠適用于各種規模的電氣控制場合。隨著現代控制技術的快速發展，近些年來可編程控制器的功能日益完善，可編程控制器的應用范圍也越來越廣，它在位置控制以及溫度控制等方面的應用就是典型的例子。當前可編程控制器采用了大規模集成電路技術，內部電路生產中也采用的是現金的抗干擾技術，這種技術的應用使得可編程控制器本身變得更具可靠性。此外可編程控制器還能夠實現自動檢測功能，在故障發生之后能夠立刻報警。

2、體積小便于攜帶

當前技術條件支持下超小型可編程控制器的重量在150g以內，底部尺寸在100mm以內，且功能維持在10瓦以下。編程控制器這一特點使得她更容易裝入到儀器中，這對于實現機電一體化是非常有好處的。

3、容易理解且操作簡單

可編程控制器是面向企業的控制設備，編程語言容易理解、接口容易是其典型特點。在實際應用過程中通過少量開關以及編輯控制指令就能夠實現可編程控制器的有效應用。可編程控制器本身維護與改進也是非常方便的。在實際應用過程中它是用存儲邏輯來代替接線邏輯。這能夠有效減少控制系統設計和建造的時間、能夠有效減少控制設備外圍接線時間。這能夠為后期維護提供方便，同時還能夠有效改變其程序交易。能夠很快適用生產過程的轉變。

三、 可編程控制器在電氣控制中的應用

1、分散控制系統

對于分散控制系統而言，任何分散控制對象都需要配備相應的可編程控制器。對于電氣控制而言，分散控制系統的控制方式多為多臺機械生產線聯動控制的方式。從這個角度來說，各個控制系統對象均在與之相對應的可編程控制器控制之下進行作業。一旦某臺可編程控制器出現運行故障或是停運，其他在運行的控制器運行狀態避免遭受影響。與此同時，可編程控制器還能夠承擔電氣控制系統底層的控制任務，并在網絡通信連接之下實現可編程控制器與過程控制的有效融合。

2、運動控制

可編程控制器還有一個顯著的應用特點就是它可以針對控制對象的直線運動或是圓周運行進行有效控制。從控制系統機構的配置角度上來說，專用運動控制模塊能夠更高效的完成傳統意義上由傳感器裝置所進行控制作業。具體而言，可編程控制器運動控制性能可支持伺服電機單軸控制、多軸控制及可驅動步進電機控制系統當中，從而在電氣控制中有著關鍵應用價值。

3、開關量邏輯控制

開關量邏輯控制是當前技術條件支持下可編程控制器在電氣控制領域中的最顯著應用形式。從電氣控制研究領域角度上來說，可編程控制器支持下的開關量邏輯控制有效替代了傳統意義上的繼電器電路控制方式，同時也能夠兼顧實現電氣控制線路的邏輯控制與順序控制。換句話來說，開關量邏輯控制裝置既能夠適用于電氣控制系統單臺設備控制作業，同時也適用于電氣控制系統自動化流水線作業當中。現階段電氣控制所涉及到的組合機床、龍門刨床以及磨床均是開關量邏輯控制的關鍵表現方式。

4、控制模擬量

電氣控制系統在實際運行過程當中受到各類客觀因素的影響，難免會出現多種變化連續的物理量如溫度指標、壓力指標、流量指標、速度指標以及液位指標等。電氣控制系統運行過程當中的模擬量指標均能夠在數字量A/D或是D/A的轉換作用之下加以實現，確保編程器對模擬量實現處理。

5、集中式控制系統

在電氣控制系統應用領域當中，集中式控制系統能夠在一臺功能強大且綜合的可編程控制器監視系統作用之下對多個聯動性裝置設備進行集中控制，此種方式能夠在整個電氣控制系統當中構建一個基于中央集中式的計算機控制作業體系。在計算機控制作業體系當中，各個裝置設備之間的聯通、聯鎖關系都在中央可編程控制器的控制作業之下加以完成。將其與傳統意義上的單機控制系統相比，此種基于可編程控制器的中央集中式控制系統成本更為低廉、操作更為簡便、控制更為穩定。然而值得注意的一點在于一旦我們需要對電氣控制系統中的某個控制對象應用程序加以調整，就勢必需要對整個中央集中式控制系統中的可編程控制器進行停止操作，由此也會導致處于整個控制作業體系中的其他控制對象呈停止狀態。

6、數據處理的應用

PLC在數據處理過程中，具備數據傳送、數據轉換、數學運算、查表、排序及操作等功能，并完成對數據的采集、分析與處理。這些數據可以與存儲于存儲器中的數據同時具備參考價值，并完成控制操作。另外，這些數據也可以通過通信功能的實現而傳輸到智能裝置中，或者打印成表。目前數據處理多應用于大型控制系統中，如過程控制系統、柔性制造系統等。

7、應用于商業樓宇

可編程控制器（PLC）在電動機運行控制中主要對電動機啟動與停止、正傳與反轉、連續運行與分時啟動等進行控制。但是由于可編程控制器屬于工業型控制設備，所以CPU只能對電平信號進行處理，而這些電平信號能夠順利進入到編程控制器輸入接口或者輸出接口處的電路，使電平轉換得到有效實現。連接至可編程器輸入接口處輸入構件多數都為開關、傳感器或按鈕等，而輸出接口處則直接與被控制對象連接，被控制對象主要包括電動機、電磁閥、指示燈及接觸器等。可編程控制器輸入接口或輸出接口具有顯著性的觀點濾波和觀點隔離作用。在整個電動機運行控制中，能夠進入到內部D/A轉換器或者A/D轉換器，使數字量和模擬量轉換得到實現。可編程控制器在電機控制方面的應用有很多，涉及工業、商業、樓宇等領域，其中在商業樓宇中應用也較為典型。

結語

總而言之，在一定條件作用之下，可編程控制器有著性能優越、價格低廉、適應性強、可靠性高、穩定性高在內的多方面應用優勢，從而凸顯了其在自動化控制系統研究領域中的應用價值。對于電氣控制系統而言，可編程控制器的應用能夠促使電氣控制朝著更為高效與高質的方面發展，從而在電氣控制中有著深遠的研究與應用價值。

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