可編程邏輯控制器的特點與應用探析

施會麗

摘 要

第一臺可編程邏輯控制器誕生于1969年，在近50年的迅猛發展與應用中，隨著可編程邏輯控制器的種類的更新，可編程邏輯控制器的應用領域也在不斷擴大。當前可編程邏輯控制器已經成為了設備現代化發展中的重要特征，同時也是工業生產中主要的控制設備與控制手段之一。本文在對可編程邏輯控制器定義以及特點進行全面論述的基礎上，對其應用領域進行了詳細的介紹。

【關鍵詞】可編程邏輯控制器 PLC 特點 應用

1 可編程邏輯控制器定義

可編程邏輯控制器是基于數字運算操作基礎上的電子系統，其設計目的就在于應用到工業環境中。可編程邏輯控制器的存儲器能夠進行程序編程，從而讓存儲器能夠執行算數運算、計數、定時、順序控制以及邏輯運算等操作指令，并以模擬式和數字式的形式進行錄入與輸出以實現對各類生產過程以及機械的控制。可編程邏輯控制器的設計原則為推動工業控制系統體現出整體與以及功能易擴充化的特點。從可編程邏輯控制器的概念中可以看出可編程邏輯控制器的應用領域以及特點，而可編程邏輯控制器之所以能夠在眾多領域被廣泛應用，就是其性能以及特點的優越性所決定的。

2 可編程邏輯控制器特點

2.1 較高的可靠性

工業生產中對生產控制設備所具有的可靠性與安全性提出了很高的要求，而為了讓這些要求得到滿足，微電子技術被應用于編程邏輯控制器中，在此基礎上許多開關動作都可以利用無觸點半導體電路來實現。由于可編程邏輯控制器中的電子器件為工業級甚至為軍用級，這確保了可編程邏輯控制器能夠長時間的無故障工作。另外，由于可編程邏輯控制器具有著自診斷功能，所以可編程邏輯控制器在工作過程中能夠體現出很強的抗干擾能力。為了確保可編程邏輯控制器能夠在各類工業環境中可靠的工作，在可編程邏輯控制器的設計與生產過程中我們從硬件與軟件兩個方面采取了許多抗干擾措施。這些措施主要包括以下幾點：一是隔離。可編程邏輯控制器的錄入、輸出的信號傳遞接口采用廣電耦合器，這種隔離措施能夠有效避免電與內外部電路之間的聯系，從而減少可編程邏輯控制器受到的外部影響；二是濾波。可編程邏輯控制器在錄入、輸出電路以及電源電路中設置有濾波電路，并憑借這些濾波電路來抑制高頻干擾信號所產生的干擾；三是可編程邏輯控制器內部電源采取了保護、穩壓以及屏蔽等措施，這使可編程邏輯控制器能夠在保證供電的前提下降低外界干擾。

2.2 較強的環境適應能力

由于可編程邏輯控制器經常被應用于環境惡劣的工業生產現場，所以具備較強的環境適應能力是對可編程邏輯控制器提出的重要要求。可編程邏輯控制器能夠在電源瞬間斷電的環境中正常工作。并且可編程邏輯控制器具備很強的空間電磁抗干擾能力，它能夠在脈寬為十個時間單位，峰值為1000V矩形波空間電磁干擾下工作。另外可編程邏輯控制器具有著很好的抗沖擊能力與抗振能力，同時他對工作環境的溫度要求和濕度要求并不高，在-20—65攝氏度以及35%—85%的濕度之間都可以正常工作。

2.3 較強的靈活性與通用性

當前的可編程邏輯控制器產品已經具有了系列化的特點，多種多樣的結構形式能夠適應大多數機型對可編程邏輯控制器的需求。并且可編程邏輯控制器所具備的靈活性也能夠適應統一機型對不同任務要求的需要，在工業生產中只需要選擇不同模塊來組成控制裝置并對軟件進行修改就可以使可編程邏輯控制器很好的完成工作。另外，由于可編程邏輯控制器利用應用程序來進行控制，而可編程邏輯控制器在應用程序的編制方面也具有很大的靈活性。在實現控制任務的過程中，相同硬件組成的可編程邏輯控制器使用不同的軟件可以完成具有差異的控制任務，所以即便是被控制對象所具有的控制邏輯發生變化，可編程邏輯控制器仍然能夠十分便捷的實現新的控制要求，而這一點在一般的繼電器控制中是難以實現的。

2.4 使用與維護中的便捷性

首先，可編程邏輯控制器的各個模塊都能夠即插即用并且連接也十分便捷，對于邏輯信號的輸出與輸入使用開關方式而并不需要放大驅動或者轉換電平。對于模擬信號的輸出與輸入在使用驅動設備、儀表和傳感器的標準信號，并且輸出模塊、輸入模塊和外設的連接也十分方便；其次，可編程邏輯控制器具有著相當友好的界面，這為用戶的使用帶來了便捷，同時可編程邏輯控制器提供標準的通信接口，能夠方便的組成計算機-PLC網絡以及PLC-PLC網絡；再次，可編程邏輯控制器在程序調試與編制方面十分便捷。在三中基本編程語言中，梯形圖語言和繼電器控制線路圖十分相似，所以即便是欠缺計算機知識的人也十分容易掌握可編程邏輯控制器的程序調試與程序編制。

3 可編程邏輯控制器應用領域

當前可編程邏輯控制器已經在工業部門得到了廣泛的應用，而隨著其性能的不斷提高，可編程邏輯控制器的應用范圍也將進一步擴大。

3.1 數字量邏輯控制

可編程邏輯控制器使用邏輯指令來完成出點與電路的并聯與串聯，替代繼電器開展順序邏輯控制、定時控制以及組合邏輯控制。其中數量邏輯控制步進可以在單臺設備中進行應用，同時可以在自動化生產線中進行應用，其應用領域甚至可以延伸至家庭當中。

3.2 運動控制

可編程邏輯控制器使用運動控制模塊來控制加速度、速度、直線運動位置、圓周運動位置等能夠實現多軸位置、三軸位置、雙軸位置以及單軸位置控制，從而將順序控制功能與運動控制有機結合起來。這一控制功能在機械中得到了廣泛的應用，如電梯、裝配機械、金屬切削機床等。

3.3 數據處理

可編程邏輯控制器具有數據傳送、數學運算、排序、查表、轉換等功能，能夠很好對數據進行采集、處理與分析。同時可以使用通信功能將處理結果發送到其他裝置中。

3.4 通信聯網

可編程邏輯控制器能夠實現遠程I/O與主機之間的通信、控制器與控制器之間的通信以及控制器與控制設備之間的通信。同時，可編程邏輯控制器可以與智能控制設備組成分散控制、集中管理的分布式控制系統。

參考文獻

[1]張傳興.淺議可編程序控制器對傳統繼電器的沖擊[J].科技創新導報，2008（32）.

[2]周亞峰.淺談電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011（06）.

[3]崔莉，李楊，成恭.運動控制：更快 更精 更可靠[J].電氣時代，2006（07）.

作者單位

江蘇省揚州技師學院 江蘇省揚州市 225003endprint