討論機械電氣控制裝置中PLC技術的運用

劉輝 中國計量大學現代科技學院

控制系統在裝置中具有至關重要的作用，要求其具有穩定、精確、快速和安全四項特性。我國機械電氣裝置已全面朝向自動化、智能化發展，在此領域中，PLC技術廣泛運用其中，之所以PLC能區別于一般微機控制系統，直接應用于工業環境，最重要的特征是：該技術具有很強的抗干擾能力，廣泛的適應性及適應范圍。

1 PLC的概述

1.1 PLC的概念

PLC（Programmable Logic Controller）即可編程序控制，是一種計算機的自動控制裝置。該裝置是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械或生產過程。

可編程控制器是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發出來的，并逐漸發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通訊技術融為一體的新型工業控制裝置。

1.2 PLC的優勢特點

作為專為工業控制而設計的裝置PLC具有以下一系列明顯的優點：

抗干擾能力強，可靠性高；適應性強，應用靈活；編程簡單、容易掌握；

控制系統設計、安裝、調試方便，工作量少；維修方便，維修工作量小；體積小，能耗低。

1.3 PLC的結構原理

PLC基本組成部分包括CPU、RAM、ROM、和輸入輸出接口電路，其內部采用總線結構，進行數據和指令的傳輸。

PLC的工作原理是建立在微機工作原理之上的，按集中輸入、集中輸出、周期性循環掃描的方式進行工作。整個工作過程分為五個階段：自診斷、與編程器、計算機等的通信、輸入采樣、執行用戶程序、輸出刷新。順序完成這五個階段的過程被稱為一個周期，周而復始以循環掃描方式工作，正常的輸入輸出處理是在掃描周期內的某一個階段進行的。對于中斷處理子程序中有關信息的輸出可利用專門的硬件或軟件去立即執行。

1.4 PLC發展趨勢

現今PLC技術，向著高集成度、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發展，成為一種應用場合最多的工業控制裝置，在各種生產機械和生產過程的自動控制中已經被廣泛應用。

隨著PLC功能的逐步增強、不斷創新，現在的PLC技術可以進行模擬量控制、位置控制，實現遠程通信功能，實現柔性加工和制造系統。因此有人將它稱為現代工業控制的三大支柱之一。

2 機械電氣控制裝置中PLC的應用

2.1 控制形式及程序設計

電氣控制系統是指由若干電氣原件組合，用于實現對某個或某些對象的控制，以保證被控設備安全、可靠地運行，其主要功能有：自動控制、保護、監視和測量。

PLC技術應用在機械電氣控制裝置中可以彌補機械電氣裝置存在的不足，提高裝置水平，目前使用的控制形式分為兩類：即DSC集散型控制系統和FCS現場總線型控制系統。

PLC程序表達方式有梯形圖、指令圖、邏輯功能圖和高級語言這最基本的四種。

2.2 具體應用及注意

目前機械電氣控制系統的自動化基本是由PLC技術支撐。機械電氣控制裝置中的PLC技術在設計應用時，要依據整體控制系統各方面因素的影響與聯系。根據具體的分裝器進行具體的控制系統的選擇，結合結構的特點，考慮實際環境及各方面因素，遵循最簡最優的原則進行選擇與設計。對于計算機網絡控制設計來說兩個重要環節分別是計算機通信設計與網絡控制設計，通過完成這些設計達到機械電氣控制系統的自動化水平，實現對電氣的控制。

3 結束語

PLC技術應用在機械電氣控制裝置中，提供完善的技術支撐。使控制系統具有更為完善的功能性，達到不斷改進裝置，優化裝置的目的，提升裝置運行的穩定性，降低故障率，是使在實踐中發揮更大的優勢，完成工作任務，進而促進生產企業的生產和加工有序進行，因此PLC技術與機械電氣裝置的良好結合是利于工業發展的應用，促進者工業整體技術的發展與創新。

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