可編程序控制器在機械電子控制中的應用

張志秋

摘 要：近年來，隨著電氣控制技術的不斷發展，PLC的應用范圍也日漸廣泛。PLC控制器自身所具有的高性能使得其具備了較強的適應性和可靠性，并且被廣泛的應用于自動化控制領域內。同時，由于PLC的成本較低，而且功能不斷增強，因此，其也成為了當前工業企業電氣控制系統中的主要控制設備，促進了工業經濟的持續發展，本文就主要對PLC技術在機械控制裝置中的運用進行簡單的探討。

關鍵詞：可編程控制器；PLC電氣控制裝置；應用

可編程控制器（PLC）是一種以計算機微處理器為基礎，同時結合計算機應用技術、通信技術以及自動化控制技術的綜合運用，形成一種具有較強通用性的控制器。

PLC的內部系統中存在著較為復雜的微處理器，但是其在實際運用的過程中，即使是對內部未處理器不夠了解的人，也能夠實現對其有效的運用，因此，PLC有著廣泛的應用范圍，在其應用的最初，作為繼電器接觸器控制系統的替代品，隨著應用范圍的逐漸擴大，PLC逐漸運用到電氣控制系統中，并且以其自身強大的抗干擾能力和自診斷等功能，使得電氣控制系統的可靠性得到了大幅度的提升，也使得繼電器接觸器中常見的故障問題得到了有效的控制，因此，PLC在電氣控制領域中得到了廣泛的贊譽。

1 PLC基本特點概述

（1）體積小、重量輕。一般PLC控制器的體積都較小，超小型的PLC底部尺寸<100mm，重量<150g，其功耗僅為數瓦。由于體積小，因此其在安裝的過程中較為簡便，而且有利于機電一體化的實現。

（2）具有較強的實用性。PLC能夠在不同規模的電氣控制系統中應用，除了基本的邏輯處理功能以外，大多數的PLC都具有數據運算能力。近年來，PLC的功能也在不斷的增加，其實用性也普遍到了溫度控制、位置控制等多個領域。

（3）較強的抗干擾能力。PLC控制系統中使用了大量的集成電路技術，其在內部電路和生產工藝等方面都著一定的先進性，因此其抗干擾處理技術也較強，系統可靠性也較一般的控制器要強。另外，PLC具備一定的硬件故障自動檢測功能，當硬件系統出現故障時則可以自動發出報警信號，其維修也較為簡便，且維護成本費用較低，因此其有著廣泛的應用。

2 PLC在電氣控制中的應用

2.1 開關量邏輯的控制

該項控制技術是PLC控制技術中最為基本、使用最為廣泛的內容，其替代了傳統的繼電器電路，并且使邏輯控制和順序控制實現了同步控制。開關量邏輯控制不僅能夠用于單臺設備的控制，同時也能夠實現如生產線、組合機床等自動化流水線的控制。

2.2 控制模擬量

在工業生產過程中，會有很多無法預測的變量出現，如溫度、速度等模擬量的產生，對工業生產的實際活動造成一定的影響。PLC控制技術的運用，使得模擬量能夠實現數字化的轉換模式，使得控制器能夠對其進行有效的控制。

2.3 集中式控制系統

該控制系統主要是由一臺功能強大的中央PLC堅實系統和多個設備組合而成，并且形成一個中央集成式的計算機控制系統。在該系統中，不同的設備之間能夠通過適當的方式和運行順序形成一個由中央PLC統一處理的程序，由此可見，這種集中式的控制系統相比單一的控制系統，具有成本低、運行效率高的特點。但是其也存在著一定的弊端，如果其中的某一個控制對象的程序需要改變時，則需要就將整個控制PLC控制系統停止運行，導致其他的控制對象也不得不停止運轉。

2.4 分散控制系統

在該系統中，PLC控制系統中的每個控制對象都是分別處理的，而且每臺PLC控制器之間都能夠通過有效的信號傳輸而實現內部網絡的連鎖反應來完成控制任務，或者是由上位機將傳輸信號通過總線進行傳遞。在分散控制系統中，使用的機械控制方式是多臺機械生產線控制的方法，在不同的生產線之間使用相應的數據進行連接，不同的控制對象有分別控制的PLC控制，如果其中的某一臺PLC需要停止運轉，不會對其他的控制器產生影響。近年來，隨著科學技術的不斷發展，能夠將PLC與過程控制進行有效的結合，這樣則更好的實現了底層控制任務。

2.5 運動控制

通過PLC技術能夠實現對圓周運動或者是直線運行的有效控制。在控制系統中，傳統的控制模式直接作用于傳感器以及執行機構，而新型的控制系統則可以通過運動控制模塊來實現。比如對于多軸位置控制模塊以及可驅動步進電機的運用等，同時PLC也廣泛運用于機器人、機床等多種控制系統中。

2.6 數據處理的運用

在PLC控制系統的數據處理中，具備了數據傳送、轉換以及運算等多種操作功能，并且能夠有效的完成數據的采集與分析。這些數據被存儲于系統中的存儲器，對于設備的正常運轉有著一定的參考價值，以此作為數據操作的依據。在存儲器中的數據，能夠通過PLC的通信功能傳輸到智能裝置中，當前應用較多的是如過程控制等大型的控制系統中，需要的情況下，可以打印成表。

3 結束語

PLC控制系統結合了計算機領域和電氣控制領域內最為先進的理論與技術，并且在功能指標方面處在不斷的完善過程中，其將傳統的PLC控制概念進行了全新的改進，使其在電氣控制領域內發揮的更大的作用。

參考文獻

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（作者單位：唐山建龍特殊鋼有限公司）