研讨浅析浅析PLC在电气制约电路中运用

摘 要： 可编程序控制器具有编程简单、功能完善、实用性强、可靠性高、抗干扰能力强、体积小、重量轻、功耗低等特点，目前广泛应用于工业电气控制中。本文阐述了可编程序控制器的工作过程、运作方式，分析了可编程序控制器在电气控制电路中的应用。
关键词： 可编程序控制器 电气控制电路 应用
可编程序控制器（简称PLC）是在计算机技术、自动控制技术和通讯技术基础上发展起来的自动控制装置，具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易编程等优点，广泛应用于机械制造、电力、交通、建筑等行业。近年来，可编程技术在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面的应用越来越广泛，成为现代工业的三大支柱之一。

一、PLC的基本工作过程

设计PLC控制系统时，要根据被控对象的要求，通过到现场研究、收集资料、设计人员与操作人员的密切配合，共同拟订方案，提出存在的问题共同分析、解决，考虑到控制系统的简单性与经济性，以及后期的使用及源于：大学毕业论文范文www.618jyw.com
维修因素，确保电气控制系统的安全性、稳定性。PLC的基本工作过程如下：一是控制信号的输入。按照顺序对输入点进行扫描，并将输入点的状态读到输入继电器中。二是程序的执行。CPU按照从上到下、从左到右的顺序对程序进行扫描，结合输入的状态进行逻辑运算。三是控制信号的输出。将程序运行过程中产生是结果保存到输出状态寄存器，经过输出端向外输出，实现控制设备的功能。在整个过程执行完后，再重新开始，并反复执行，每执行一次过程称一个扫描周期。在实际应用中，多数机械设备的工作流程可分为一系列不断重复的顺序动作，而PLC的工作程序与其相似，所以PLC程序能够很好地与机器动作对应。

二、PLC内部运作方式

在绘制PLC梯形图时，经常会用到许多继电器、计时器与计数器，这些“器件”在PLC内部是不存在的，PLC内部实现的是程序的运行，将状态保存到存储器中，经过输出元件连接到外部机械装置。这种方法能够最大限度地减少控制器占用的空间。PLC扫描阶梯图的方式是先将阶梯图程式码以扫描方式读入CPU中并最后执行控制运作。整个的扫描过程分为三部分：一是输入状态检查。首先检查输入端元件连接的开关或传感器状态，将其状态写入内存中。二是程式执行。CPU逐行扫描梯形指令，将需要的输入点状态从内存中取出。三是输出状态更新。将程序运行结果输出，输出状态更新到PLC输出部接点，并重回步骤一。
这三个步骤称为PLC的扫描周期，完成扫描周期的时间称为PLC的反应时间，如果PLC输入信号的时间小于反应时间，那么有可能产生误读。所以在下一次程序执行前，输出与输入状态会被更新一次。

三、PLC在电气控制电路中的应用

1.开关量和模拟量的控制。PLC控制技术替代了传统的继电器电路，实现顺序控制及逻辑控制，既适用于单台设备的控制，又适用于自动化流水线中，如生产线、组合机床、磨床等。在实际生产过程中，会出现很多连续变化的物理量，如温度、速度、流量等模拟量，这些模拟量通过数字量之间的D/A转换和A/D转换得以实现，确保编程器对模拟量进行处理[3]。
2.集中式控制系统。集中式控制系统主要采用一台功能较强大的PLC监视系统、对多台设备进行控制，不同设备之间的连锁、联络关系及运行顺序等都由PLC来统一完成。集中式控制系统与单机控制系统相比，成本低、经济实惠。如果改变一个控制对象的程序，就要停止PLC的控制，同时停止其他控制对象的运行。
3.分散控制系统。在分散控制系统中，每一个控制对象都设置一台PLC，每台PLC之间能通过信号的传递产生内部响应或连锁等，或者由上位机通过数据通信总线实现通信任务。分散控制系统采取多台机械生产线控制方式，生产线之间都有数据相连接，因为每个控制对象都由自身的PLC来控制，所以如果某台PLC停止，其他PLC不会受到影响。
4.运动控制和数据处理。在控制机构的配置中，过去多采用直接应用于传感器及执行机构的配置，而现在可以采用专用的运动控制模块。例如伺服电机其单轴、可驱动步进电机等，PLC可广泛应用于机器人、机械、电梯等场合。
在数据处理过程中，PLC具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，能够实现对数据的采集、分析与处理。这些数据与存储器中的数据都具备参考价值并完成控制操作。另外，这些数据也可以实现通过通信功能传输到智能装置中。当前数据处理常应用于大型控制系统，如过程控制系统、柔性制造系统等[4]。
可编程序控制器（PLC）具有适应性强、可靠性高、使用方便等特点，加上性能高、相对合理，广泛应用于电气自动化控制领域。当前可编程序控制器的制造成本不断下降、功能不断加强，已成为工业企业电气控制中的首选设备。
参考文献：
张希川.台达ES/EX/SS系列PLC应用技术[J].中国电力出版社，2009.
金广业.可编程序控制器在我国的发展和应用[J].自动化博览，2004，3.
[3]陈新欣，邓锦炽.开放式可编程控制器的设计[J].微型机与应用，2011，5.
[4]廖常初.可编程序控制应用技术[M].重庆大学出版社，2002.