PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用分析

劉光 王海彥

【摘 要】PLC即可編程邏輯控制器，以計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)為依托，采用可編程的儲(chǔ)存器，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、控制、計(jì)算等指令，并通過(guò)編程控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC具有編程簡(jiǎn)潔、便于使用，性價(jià)比高，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大。PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置可以彌補(bǔ)機(jī)械電氣裝置存在的不足，提高機(jī)械電氣控制裝置的水平。目前，應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中的控制類型主要有FCS和DCS兩類。本文對(duì)采用PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行介紹，其并對(duì)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；機(jī)械電氣控制裝置；應(yīng)用

一、PLC技術(shù)概述

PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的英文縮寫(xiě)，采用一類可編程的儲(chǔ)存器，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、控制、計(jì)算等指令，并通過(guò)編程控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC可以被視為一種用于工業(yè)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)，硬件結(jié)構(gòu)也基本與計(jì)算機(jī)相同，包括電源、CPU（中央處理單元）、儲(chǔ)存器、輸入輸出口、功能和通信模塊。

PLC的運(yùn)行過(guò)程分為三個(gè)階段，輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。CPU以一定的掃描速度不斷重復(fù)這三個(gè)階段維持整個(gè)運(yùn)行。因其精妙的設(shè)計(jì)和不斷的改進(jìn)，PLC具有一些優(yōu)良的特點(diǎn)：第一，編程簡(jiǎn)潔，便于使用。雖然PLC類似于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，但并不需要精通微機(jī)才能進(jìn)行PLC編程，可采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或者語(yǔ)句表，便于開(kāi)發(fā)和調(diào)試。第二，性價(jià)比高。與一臺(tái)功能幾乎完全相同的繼電器相比，一臺(tái)小型PLC具有很高的性價(jià)比。第三，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。PLC用軟件代替了傳統(tǒng)繼電器中的復(fù)雜裝置，僅余輸入和輸出等少量硬件，降低了硬件接觸不良造成的故障率。第四，維修方便。經(jīng)檢驗(yàn)，PLC的故障率非常低，且自帶完善的診斷和報(bào)警功能，發(fā)生故障時(shí)，可根據(jù)PLC自帶的提示信息迅速地查明故障原因，用更換模塊的方法迅速排除故障。

二、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的類型

PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置可以彌補(bǔ)機(jī)械電氣裝置存在的不足，提高機(jī)械電氣控制裝置的水平。目前，應(yīng)用于機(jī)械電氣控制裝置中的類型主要有兩類。

1.FCS系統(tǒng)

FCS系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣控制裝置的智能化和自動(dòng)化。用PLC技術(shù)構(gòu)建的FCS系統(tǒng)就相當(dāng)于一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)，因其具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，總線性等特點(diǎn)，可以為機(jī)械電氣控制裝置提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，數(shù)據(jù)的傳輸和應(yīng)用在良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行會(huì)更加順暢，更加智能，達(dá)到優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)、提升裝置功能的目的。

2.DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)是集散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中應(yīng)用的另一種形式。集散的意思是集中管理、分散控制，作用是進(jìn)行有效監(jiān)督，分離裝置中的具有潛在隱患的部分。由PLC技術(shù)構(gòu)成的DCS系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)接受信息、分析處理信息，一旦出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間得到消息，并進(jìn)行相應(yīng)的故障分散處理，避免故障部分對(duì)整個(gè)裝置產(chǎn)生影響。完整有效的DCS系統(tǒng)能夠保障機(jī)械電氣控制裝置安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

三、PLC技術(shù)在機(jī)械電氣控制裝置中的應(yīng)用

本文通過(guò)PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)和中央空調(diào)控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用來(lái)進(jìn)行分析。

1.PLC技術(shù)在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)主要通過(guò)單片機(jī)和工控機(jī)運(yùn)作，但常因受到干擾或監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)而導(dǎo)致效果不佳。基于PLC技術(shù)的空氣壓縮機(jī)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)安全穩(wěn)定高效地運(yùn)行。計(jì)算機(jī)可以通過(guò)各部分設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過(guò)CPU處理，有效分析生產(chǎn)進(jìn)行的整體情況，進(jìn)而根據(jù)需要發(fā)出指令，自動(dòng)控制系統(tǒng)在接到指令后對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使其按照需要更加高效地運(yùn)行。

2.PLC技術(shù)在中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)中，PLC負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊處理，進(jìn)而進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制。利用遠(yuǎn)程系統(tǒng)將室外溫度，供回水溫度和干管壓力等信息回傳，PLC根據(jù)信息數(shù)據(jù)以及上位機(jī)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，利用變頻器對(duì)水泵以及壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)整。另外，PLC還可以控制各部分的啟動(dòng)和停止裝置，一旦上位機(jī)或者變頻器出現(xiàn)故障，PLC可切換各部分運(yùn)行順序，使裝置恢復(fù)到傳統(tǒng)運(yùn)行模式，提升了中央空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置中，不僅對(duì)能對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，還有利于增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的特點(diǎn)。PLC具有編程簡(jiǎn)潔、便于使用，性價(jià)比高，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大。PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械電氣控制裝置可以彌補(bǔ)機(jī)械電氣裝置存在的不足，提高機(jī)械電氣控制裝置的水平。隨著PLC技術(shù)在工程控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣，更大的發(fā)展空間意味著在今后還需要對(duì)技術(shù)的細(xì)節(jié)進(jìn)一步完善，實(shí)現(xiàn)功能的再增強(qiáng)。

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