淺析電氣自動控制PLC的應用

楊冰

摘要：該文通過介紹PLC的基礎知識，重點介紹了PLC在工作狀態下的特點及其工作原理，并分析影響其PLC工作性能的因素，提出了一些相關的注意事項。

關鍵詞：電氣自動控制；PLC；穩定性

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0170-02

1 plc的基礎知識

PLC（可編程邏輯控制器）一般指可編程邏輯控制器（可編程控制器件），它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與計算操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

2 PLC的工作原理及特點

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。PLC主要由電源、中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）、電源和編程器等組成，如圖一所示。CPU主要采用通用微處理器、單片機和雙極型位片式微處理器三種類型。PLC配有兩種存儲器：系統存儲器和用戶存儲器。PLC運行過程主要包含三個階段：輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新，每完成上述的三個階段就被稱為一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。

2.1 系統靈活，通用性高

系統構成十分的靈活，在PLC相關的設備配置齊全的條件下，可以滿足大部分控制對象所需要的配置要求。隨著近幾年的PLC技術發展，PLC的種類越來越多，規模越來越大，使得PLC廣泛地應用到各種規模的工業控制場合和各種規模的電氣控制器，PLC也漸漸的應用到了數字控制領域。

2.2 可靠性強

對于電氣控制設備不可缺少的性能是良好的可靠性，在實際PLC的工作環境中，PLC的抗干擾能力可加強其可靠性，PLC中采用了現代廣泛應用的大規模集成電路技術，并通過嚴格的生產工藝制作，內部電路部分是采用現在十分先進的抗干擾技術，使其可靠性得到提升。最重要的是PLC可以在出現故障后自我發出警告。并且，在實際的應用時，我們應用者可以自行的編入外圍器件的保護程序，使得整個系統中不僅僅有PLC自身的保護措施，還具備故障自診斷保護。這樣的PLC系統具有極高的可靠性。

2.3 學習簡易，試用方便

PLC作為一個通用的一種工業控制計算機，易學易用，是面向各種工業的工控設備。它的接口比一般其他設備的接口簡單方便，編程語言簡易，比其他的語言更加簡便易學，更容易讓工程技術人員接受與學習。更有梯形語言的圖形符號讓語言看起來更加簡單明了，使得層次與關系看得十分清晰，PLC語言本身就和繼電器電路圖十分的接近，只需要少量的PLC開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能，讓就算不懂計算機和匯編語言的人使用PLC都打開了方便之門。

2.4 系統的整體結構簡單，后期維護方便

PLC系統的程序語言本來比其他的語言都簡便，還是用存儲邏輯代替接線邏輯，大大地減少了控制設備的外部借口等接線，使控制系統設計以及建造的周期大為的減少，這讓作為PLC的后期的維護，十分的簡單容易。由于PLC的系統程序設計與建設都十分的簡便，所以可以實現同一個設備在修改一部分程序后改變生產過程的可能。這也是PLC的應用十分廣泛的一個重要因素。

3 PLC的主要應用

隨著現代信息技術和制造業的飛速發展，PLC的應用越來越廣泛，包含了數據采集、交通、運輸、監控、通訊、機械制造、工藝制造等。

3.1 PLC在個人計算機的應用

PLC可與個人計算機相連接進行通訊，可用計算機參與編程及對PLC進行控制的管理，使PLC用起來更方便。可組成局部網，不僅PLC，而且高檔計算機、各種智能裝置也都可進網。可用總線網，也可用環形網。網還可套網。網與網還可橋接。聯網可把成千上萬的PLC、計算機、智能裝置組織在一個網中。

3.2 PLC在制造領域的應用

將PLC控制系統運用到產品的加工領域，可以促進自動化工業的不斷發展完善，使自動化生產線系統不斷地更新完善，操控模式更加簡便。

3.3 PLC在通信及互聯網的應用

PLC的通信包含了PLC之間的通信以及PLC與其他智能設備之間的通信。隨著這幾年計算機控制的發展，工廠自動化網絡已經發展得十分迅速了，使用PLC的通信接口來通信，使得工廠之間的通信十分的方便。

4 影響PLC工作性能的因素

在日常生活中，處處都存在著PLC的成果，它使人們的生活更方便，但是也有許多影響PLC工作性能的因素，包含了PLC的輸入信號出現錯誤，執行機構發生錯誤，外部的器件的設備錯誤等等。

4.1 PLC的輸入信號出現錯誤

在PLC自動控制系統工作的過程中，機械觸點有可能會產生抖動，對于一些工作周期較短的PLC來說，有可能會使得PLC計數觸點的次數時出現錯誤，相應的累加、計數、移位等指令出現誤差；并在運行工作中有時候會因為物理機械的拉扯，導致信號無法正常的發送出去或使得PLC不能正常的接受信號。

4.2 執行機構發生錯誤

沒有按照正常的操作來運行PLC，沒有正常的打開電動閥，沒有及時的關閉某些應該關閉的開關，都可以使得執行機構無法按照規定的規則去完成相關的工作。

5 PLC在工作狀態下注意事項

1）設置抗干擾措施。在PLC工作狀態下，對其影響最大的多為電磁干擾，電磁容易產生于電壓或者電流變化劇烈的電路中，可以在PLC的工作環境中加入隔離變壓器；選擇合理的接地位置，避免出現電壓沖擊，這樣不僅可以使得變頻器不受到干擾，還可以提高系統的安全性與穩定性。

2）PLC現在發展的并不是十分的成熟，有些地方還需要繼續的研究與發展，比如在數字化與網絡化功能。

3）完善保障系統。故障報警系統是PLC保障自身自動控制系統是否能按照要求來順序進行工作的重要部分。在PLC控制系統的設計中，一共有三級保障報警系統，工作人員在使用時，應該時時的注意與觀察每一級的報警系統，并且準確地控制現場的控制面板，讓工作人員可以根據指示燈來準確的找到故障，并在第一時間排除故障，保證PLC的正常運行。

6 結語

隨著生產生活的發展進步，PLC也在逐漸的完善自身的各種功能，從技術層面上來看，計算機的發展會更多的應用于PLC可編程控制器的設計和創造上，這樣會產生速度更快、容量更大、智能更強的產品；從產品的規模層面上看，PLC會漸漸往超小型以及超大型的方向發展；從產品的屬性層面來看，品種會越來越豐富、功能更齊全、需求更全面。PLC在我們身邊的運用會越來越廣泛，越來越貼近我們的生活，我們必須提升PLC設備的穩定性與安全性，讓我們可以更好地讓PLC服務我們、保護我們，所以我們設計人員在設計的時候必須綜合考慮到各個因素的影響，避免種種因素給人們帶來不方便，防范甚至帶來不安全的可能，采取科學符合人性的措施抑制干擾因素。

參考文獻：

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