單片機控制改為PLC控制的實例應用分析

杜 娟，王海龍

（1.酒泉職業技術學院，甘肅 酒泉 735000；2.國網甘肅省電力公司嘉峪關酒泉供電公司，甘肅 酒泉 735000）

1 單片機與PLC兩種控制方式比較

在控制模式上來說，普通的單片機控制較為復雜，相對難以理解和應用。它的原理是應用C語言編程形成的一套控制動作來對工業器械進行自動化控制。而PLC在早期和普通控制的模式類似，也是語言編程控制，是以單片機為核心的一個系統。隨著PLC技術的不斷發展，現在的PLC控制具有了非常強大的功能，有多種可供選擇的模塊，例如A/D，D/A，溫度，高速I/O等模式。甚至在有些電廠，引進了大型PLC控制進行分散控制系統的控制。

在指令的寫入方面，PLC控制的指令運行相較普通單片機控制靈活，但是在I/O口的運行時間上面，普通單片機控制則要少于PLC控制。在早期，PLC控制編程時，需要與單片機控制一樣將指令利用編程器寫入系統之中，而隨著技術的發展，PLC以及利用醫用軟件的組態來進行指令寫入，使得操作平臺更加方便，更加簡潔。但目前所用的PLC控制系統，在進行指令寫入時，是將計算機變成運行后的數據，利用梯形圖語言進行程序書寫。所以如果小型系統控制，使用單片機控制比較方便。PLC控制系統的硬件是可以根據實際使用需求來進行選擇的模塊。而單片機則需要自己制作相應的I/O接口，所以PLC控制系統的使用更加方便。普通單片機的應用成本相對育PLC控制系統來說比較少，所以在小型的控制上面，使用普通單片機控制比較實惠，但是PLC控制系統具有較高的復雜程度與安全性，所以如果有這方面需求，應該盡量選擇PLC控制系統。

2 氣力輸送控制系統單片機控制分析

SJ-ATIC型氣力輸送控制系統是利用集成芯片進行控制，也就是利用普通的單片機進行控制。為了有效控制，必須要設計其他的系統和電路與之配合才能夠進行形成完全的控制系統。所以該系統的設計非常復雜，主要是用低端的控制單元為主要部件，然后進行分散的設計，除了設計有主要的控制單元之外，還利用單個控制模塊對各個倉泵進行控制，以及就地控制，造成設備出現過多的故障，并且需要對設備進行大量的維護和修養。

系統的主控制單元（ATIC）會時常出現死機的情況，并且出現一些例如黑屏、面板顯示消失等計算機的常見問題，造成控制系統的癱瘓，引起一些不必要的問題。此外，在出現黑屏等現象時，系統不會發生任何的報警，也沒有一個比較有效的防御程序，而由于突然的死機，可能會使老化的原件和線路有起火、生電等安全隱患。

由于單片機的程序已經在ROM中固化，使得工廠有一些突發的以及實際的需求時，技術人員不能夠修改和檢查單片機的程序。此外，系統控制柜中的電源系統設計比較復雜，雖然擁有較多數量的電池，但是電池的使用效率不高，供電量比較少，常常會發生電源終端的現象，造成程序自動退出。

SJ-ATIC型氣力輸送控制系統所使用的單片機比較早，在市場上已經很少有能夠與之相配的硬件設備，造成設備出現故障之后很難進行檢修。因此，需進行PLC改造。

3 氣力輸送控制系統運用PLC改造方案

在進行PLC改造時，根據現場控制系統的實際情況，選擇使用一體化結構或者使用多模塊化結構。在改造之后，PLC的系統主要有倉泵電控系統、運行人員控制站、操作站三部分組成。三部分中的每個設備都設置了相應的獨立電控系統，方便操作人員對倉泵以及灰管線的監控以及操作，然后對各個設備的狀態以及運行情況進行匯總送入主控制站，使控制站對設備進行分析和控制。控制站的組成是電源、PLC和繼電器等設備，控制站能夠將接受到設備電控系統和現場傳感器的信號進行邏輯處理，并且監控現場設備。操作站的功能是對運行過程的顯示以及對系統的操作和故障報警等，由工業觸摸屏以及系統軟件組成。

改造之后的系統對于輸灰的控制主要設計了三種運行方式，首先是順序控制的運行方式，是正常的運行方式。在運行時，配合自動系統中的設計以及組態進行全程的自動運行，不需要人工干預。如果需要檢修時，則利用人工在旁路干預，而長長的設備仍然自動運行。第二種是軟手操作的運行方式，軟手操作運行方式是補充順序控制運行方式的一種控制。在實際運行的時候，使用軟手操對設備進行遠程的控制，這種控制方式是在順序控制出現一些不能夠解決的狀況時進行的后備運行方式，有很大的限制。第三種是就地手操的運行方式，這種方式是一種應急方式，是不正規的運行方式，在對設備進行緊急檢修和問題處理時采用。

該系統在運行時，有著比較完善的故障檢查系統，并且能夠檢測各種壓力，同時對系統形成保護，實現設備PLC級連鎖，使系統能夠穩定、可靠、安全的運行。此外，系統的監視、提示、報警等功能完善，能夠對設備的運行狀態、閥門狀態、管內壓力、倉內料位等情況進行實時的監控和比對，實現及時報警的功能。

4 結語

普通單片機控制與PLC控制均有各自適合的領域和方面，但是總體來說PLC控制的系統操作簡便，并且具有完整的監控、報警以及自動運行功能，能夠實現各種大型工廠實際機械運行時的需求，具有良好的實用性，并且系統不會出現一些常見的計算機問題，運行過程比較清晰，對操作人員的要求也比較低，安全性和可靠性比較高，能夠極大地增強工廠的工作效率。