PLC在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用

宋　凱

（北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司，黑龍江哈爾濱　150001）

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PLC在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用

宋凱

（北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司，黑龍江哈爾濱150001）

摘要：隨著電氣控制技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)逐漸取代傳統(tǒng)邏輯開關(guān)，但是單片機(jī)技術(shù)復(fù)雜，編程難度高。而可編程控制器，它以控制功能強(qiáng)大，通用性好，編程簡單易操作，控制穩(wěn)定等特點(diǎn)正在成為電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中重要的開關(guān)量邏輯控制元件，并結(jié)合，聲、光、電、液等信號采集元件和變頻伺服技術(shù)成為電氣自動(dòng)控的核心部件。

關(guān)鍵詞：可編程控制器；電氣自動(dòng)控制；PLC

1　PLC在自動(dòng)控制中應(yīng)用的特點(diǎn)

（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。

（2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)。PLC應(yīng)用到今天，已經(jīng)發(fā)展成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的成熟產(chǎn)品，應(yīng)用在各種復(fù)雜自動(dòng)控制場合，可編程控制器的強(qiáng)度邏輯控制功能和越來越完善的數(shù)據(jù)計(jì)算功能使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等成為核心控制元件，現(xiàn)代PLC還增強(qiáng)了數(shù)字和模擬信號的通信功能，是控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)柔和的人機(jī)對話，并且使得計(jì)算機(jī)柔性控制單元以及集成控制得到普及。

（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。

（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。

（5）體積小，重量輕，能耗低。以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。

2　PLC控基本內(nèi)容

PLC的優(yōu)點(diǎn)是外部接線簡單，內(nèi)部程序可變，在不改變接線的情況下，可以重新設(shè)計(jì)程序，而且相應(yīng)的施工周期較短，內(nèi)部軟繼電器是寄存器，沒有觸動(dòng)，故障率低，壽命長，抗干擾能力強(qiáng)，執(zhí)行時(shí)間短，應(yīng)用指令多，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能等。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用基本內(nèi)容：①選擇合適的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對象；②分配I/O，設(shè)計(jì)電氣接線圖，考慮安全措施；③選擇適合系統(tǒng)的PLC；④設(shè)計(jì)程序；⑤調(diào)試程序一個(gè)是模擬調(diào)試，一個(gè)是聯(lián)機(jī)調(diào)試；⑥設(shè)計(jì)控制柜，編寫系統(tǒng)交付使用的技術(shù)文件，說明書、電氣圖、電氣元件明細(xì)表；⑦驗(yàn)收、交付使用。

3　PLC在一種包裝分揀機(jī)控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

包裝分揀系統(tǒng)由上件系統(tǒng)、分揀控制系統(tǒng)、信號采集傳遞裝置、傳送帶系統(tǒng)、分揀窗口、可編程控制器系統(tǒng)組成。PLC控制系統(tǒng)是提取信號，并將信號進(jìn)行分析處理，發(fā)出其他各系統(tǒng)執(zhí)行指令，確保整個(gè)控制裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？删幊炭刂破湎到y(tǒng)是郵包分揀自動(dòng)控制裝置的核心和大腦。如圖1所示。

圖1　PLC在包裝分揀機(jī)控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

各包裝面上均貼有條形碼，由上件系統(tǒng)將包裝輸送到分揀裝置上，分揀用的皮帶輸送機(jī)由鏈條牽引，在分揀軌道上移動(dòng)，經(jīng)過條形碼掃描儀時(shí)，包裝分揀信息由條形碼掃描儀采集到PLC和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，在其中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，由可編程控制器系統(tǒng)出包裝到達(dá)指定分揀格口所需要的時(shí)間，以便包裝到達(dá)分揀格口時(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出信號，通過控制電動(dòng)滾筒啟動(dòng)皮帶輸送機(jī)把包裝分揀到指定格口達(dá)到分揀目的。PLC編程系統(tǒng)控制方案是：開機(jī)自檢——初始化——設(shè)置信號傳送波特率——值零——設(shè)置傳行接口參數(shù)——開啟程序循環(huán)——服務(wù)程序接入——讀取信號系統(tǒng)中條形碼信息——讀取結(jié)束指令傳輸——計(jì)算、比較、分類分揀窗口——確定窗口——調(diào)入窗口分揀子程序——分揀裝置分揀包裝——分揀窗口傳感器信號收集——完成分揀——程序循環(huán)。其中分揀時(shí)的延時(shí)控制，必須在指定的分揀口進(jìn)行分揀，從開始分揀到其分揀結(jié)束所需要的時(shí)間與該系統(tǒng)中滑塊的長度有關(guān)，但在該分揀結(jié)束后，必須將該分揀口相應(yīng)滑塊的電源斷開，以防止不應(yīng)該在此分揀的包裝在此分揀。

4　結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，人們愈來愈熱衷于開發(fā)各種輔助性工具以達(dá)到生產(chǎn)水平、產(chǎn)量、質(zhì)量的進(jìn)一步的提升，同時(shí)我們也看到了人們對無人化控制的要求在急劇增長，而無人化控制的核心就是程序的編制，而PLC技術(shù)就是程序輔助的最好工具，相信在不久的將來PLC技術(shù)將會廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，將會更好的服務(wù)于人類，造福于人類。

The Application of PLC in the Electrical Automatic Control

SONG Kai
（Kenfeng Seed CO.，LTD.，Harbin，Heilongjiang 150001，China）

Abstract:With the development of the electrical control technology and the wide application of computer technology，single-chip microcomputer gradually replaces traditional logical switch，but microcontroller technology is complicated and is difficult to be programmed.Whereas，programmable controller has advantages such as powerful controlling function，good generality，simple programming and stable.It has become an important switch logic control element in electric automatic control system，it also becomes the core part of electrical automatic control which combines with sound，light，electricity，liquid.

Keywords:programmablecontroller；electricalautomaticcontrol；PLC

作者簡介：宋凱（1980-），男，黑龍江綏棱人，大學(xué)本科，工程師，主要從事工廠電氣的運(yùn)行及自動(dòng)化設(shè)備的管理與調(diào)試工作。

收稿日期：2016-01-15

中圖分類號：TM921.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）02-0023-01