一、PLC概述

1、PLC的工作原理

PLC的工作原理要通過對不同的階段進(jìn)行分析，在不同的階段，PLC的工作原理存在著一定的差別。在輸入采樣階段，可編程控制器利用掃描方式來對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，然后將讀取的數(shù)據(jù)存儲在輸入輸出映像區(qū)的對應(yīng)單元中。在輸入的數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化的時候，處理單元的數(shù)據(jù)是不會發(fā)生變化的，因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的時候要對信號形式進(jìn)行選擇，這樣才能更好的保證在任何的情況下數(shù)據(jù)信息都能被讀入。在程序執(zhí)行階段，可編程控制器的執(zhí)行順序可以按照自上而下的方式對用戶的程序進(jìn)行掃描，同時在掃描的過程中可以按照固定的順序和路線進(jìn)行運(yùn)算，在進(jìn)行掃描的時候順序也有一定的變化，這樣能夠更好的在掃描以后進(jìn)行結(jié)果的運(yùn)算。在系統(tǒng)輸出階段，可編程控制器能夠在執(zhí)行用戶程序以后進(jìn)行刷新，在刷新的過程中系統(tǒng)中央處理器能夠根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)對前一階段的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存，這樣能夠更好的對其他外設(shè)裝置進(jìn)行驅(qū)動，這也是可編程控制器在使用的過程中真正的任務(wù)。

2、PLC的特點(diǎn)

可編程控制器在應(yīng)用的時候具有非常高的可靠性，同時在使用的過程中抗干擾能力也非常強(qiáng)，主要是因?yàn)镻LC控制器在使用的時候自診能力是非常強(qiáng)的，能夠及時對出現(xiàn)的錯誤信息進(jìn)行過濾和隔離，硬件設(shè)施進(jìn)行保護(hù)。同時PLC在使用的時候能夠更好的對出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢測，同時也具備必要的信息保護(hù)和恢復(fù)功能。PLC在使用的時候通用性是非常強(qiáng)的，同時在使用的過程中控制程序是可變的，因此，操作是非常方便的。PLC具備品種齊全的硬件裝置，因此在控制系統(tǒng)中能夠更好的滿足各種不同的需求。用戶在使用的時候不用在硬件裝置方面投入過多。PLC在功能方面是非常齊全的，同時在使用的時候使用面也非常廣。PLC在邏輯運(yùn)算和順序控制方面功能是非常齊全的，同時在通信方面功能也是非常齊全的。PLC能夠?qū)ιa(chǎn)機(jī)械進(jìn)行控制，同時也能對生產(chǎn)線進(jìn)行控制，甚至對一個生產(chǎn)過程都是可以進(jìn)行控制的。PLC在使用的時候編程是非常簡單的，同時也非常容易進(jìn)行掌握，相關(guān)的技術(shù)人員可以通常短期的培訓(xùn)或者是對用戶手冊進(jìn)行學(xué)習(xí)就可以掌握必要的操作技術(shù)，這樣也使得PLC在應(yīng)用范圍上能夠做到更加的廣。

二、PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

1、PLC在傳統(tǒng)機(jī)床系統(tǒng)中的應(yīng)用

在工業(yè)企業(yè)中，傳統(tǒng)的機(jī)床都是采用電氣控制模式，這樣非常容易出現(xiàn)觸頭接觸不良的情況，同時線路也經(jīng)常會出現(xiàn)老化的情況。傳統(tǒng)的機(jī)床在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)工作效率低，能耗大和故障率高的情況，這樣就會導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)各種各樣的問題。為了提高其自動化的程度，可用PLC控制對機(jī)床的電氣部分進(jìn)行軟件和硬件的改造。利用PLC系統(tǒng)進(jìn)行編程控制,實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制，運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能，在提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率的同時，還降低了日常維護(hù)成本，節(jié)約了能源。從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床設(shè)備從傳統(tǒng)的電氣控制向邏輯控制和數(shù)字控制的轉(zhuǎn)變。PLC在傳統(tǒng)機(jī)床改造中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。使用PLC模塊化的模式，取代傳統(tǒng)的液壓和氣動系統(tǒng)，不僅使機(jī)床的控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，同時簡化了機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，大大提高了加工精度和生產(chǎn)效率，基于PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)的改動和操作都非常方便。

2、PLC在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在火電廠中有許多的輔助系統(tǒng)，包括水處理系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的工藝流程需要大量的順序控制和開關(guān)量控制。應(yīng)用PLC系統(tǒng)，不僅可以控制某一系統(tǒng)的某個工藝流程，而且可以通過其通訊模塊，實(shí)現(xiàn)全廠的數(shù)據(jù)通信，從而掌握各輔助系統(tǒng)的運(yùn)行情況，協(xié)調(diào)全廠的生產(chǎn)。PLC的順序控制功能主要應(yīng)用于輸煤系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)采用分層式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縱向分為三個層：主站層、遠(yuǎn)程IO站、現(xiàn)場傳感器。主站層由可編程控制器和人機(jī)接口設(shè)備組成，PLC的CPU按雙機(jī)設(shè)備配置，通訊模件按冗余配置，主站層全部設(shè)備布置在輸煤集控樓內(nèi)。輸煤程控系統(tǒng)采用控制室集中控制方式，就地只設(shè)事故緊急停機(jī)拉線開關(guān)和檢修用啟停按鈕。除灰系統(tǒng)的主要控制對象為輸送風(fēng)機(jī)、氣化風(fēng)機(jī)、收灰風(fēng)機(jī)及管道壓力等，由PLC、傳感器、二次儀表以及主控柜組成，也可按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為操作員站、下位機(jī)控制器兩大部分。PLC的開關(guān)量控制功能主要應(yīng)用于斷路器控制和自動切換系統(tǒng)。通過選擇合適型號的PLC，編制可行的控制程序，就能實(shí)現(xiàn)變電所中多臺斷路器的控制及信號顯示功能，從而大大減少維護(hù)和檢修的工作量。一次設(shè)備的正常運(yùn)行信號可以作為備用電源啟動或關(guān)閉的依據(jù)，由于該控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理以及邏輯判斷功能,因此其不僅能完成備用電源自投的操作,且其能考慮系統(tǒng)運(yùn)行情況以及其他操作要求，同時系統(tǒng)本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并具有可靠性高、接線簡單、調(diào)試操作方便以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。

三、結(jié)束語

工業(yè)電氣自動化在發(fā)展過程中不斷的進(jìn)行改變，同時在技術(shù)應(yīng)用上也在不斷進(jìn)行改進(jìn)，PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化中應(yīng)用在功能方面得到了提高，同時在使用的時候可靠性也得到了提高。PLC控制系統(tǒng)在環(huán)境適應(yīng)能力方面是非常強(qiáng)的，同時在編程方面也是非常簡單的，這樣在使用上也是非常方便的，同時PLC控制系統(tǒng)在重量上也是非常輕的，在能耗方面也是非常少的，這些優(yōu)點(diǎn)都使得PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用范圍上是非常廣的，已經(jīng)慢慢成為了工業(yè)自動化發(fā)展的重要標(biāo)志。

作者：張一丁 單位：哈爾濱中國標(biāo)準(zhǔn)鉛筆公司