PLC在電動客車上的應用

王文鑫+趙海峰

摘 要：隨著大規模和超大規模集成電路等微電子技術的發展，PLC已由最初一位機發展到現在的以16位和32位微處理器構成的微機化PC，而且實現了多處理器的多通道處理。如今，PLC技術已非常成熟，不僅控制功能增強，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠程I/O和通信網絡、數據處理以及圖象顯示的發展，使PLC向用于連續生產過程控制的方向發展，成為實現工業生產自動化的一大支柱。本文將就PLC在電動客車上的應用進行描述。

關鍵詞：PLC；電動客車

1 PLC的應用

可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。PLC有以下應用領域：

1， 開關量的邏輯控制

這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。

2，運動控制

PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。

3，數據處理

現代PLC基本都擁有精準高端的PLC編程語言，具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統；也可用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。

4，通信及聯網

PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網絡發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

5，過程控制

過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。

6，模擬量控制

在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。

2 PLC在電動客車實驗臺架上的應用

在電動客車乃至整個電動汽車行業的開發過程中，電機及驅動系統的結構選型、參數匹配和控制策略的研究一直是重點難點。利用有效的開發工具可以快速的進行電機及驅動系統的選型等難題，電動客車實驗臺就是這樣一種工具。

盡管實驗臺較難精確的模擬電動客車真實的工作狀況和行駛路況，但其動力負載的變化趨勢與道路狀況基本相同。通過在實驗臺上進行測試，可以測試電動客車方案的動力性與經濟性，通過測試不同的方案，選出最合適的方案，減少成本，提高效率，避免了在道路上行駛可能發生的危險。

電動客車的車體和車架通過焊接完成，也可利用現有汽車車架改裝。電池位于車架下方。通過電機驅動器及變頻器來控制四輪轉速，加裝傳感器實時監控四個車輪的車速。車體安裝電子式油門踏板，角度傳感式方向盤，汽車車速儀表盤和主控計算機系統。各傳感器連接歐姆龍PLC，PLC可實現對整個系統的控制。如圖1所示即為原理圖。

3 結束語

事實上，PLC已廣泛應用于工業生產的各個領域。從行業看，冶金、機械、化工、輕工、食品、建材等等，幾乎沒有不用到它的。不僅工業生產用它，一些非工業過程，如樓宇自動化、電梯控制也用到它。農業的大棚環境參數調控，水利灌溉也用到它。

參考文獻

1.任邦澤. PLC應用中的問題及處理[J]. 都市家教月刊， 2015（6）.

2. 尹群星. PLC應用中的問題及解決辦法[J]. 電工技術， 2008（12）：34-34.

3. 王功勝. PLC應用中的干擾問題及抑制措施[J]. 中國設備工程， 2009（9）：60-62.

作者簡介

王文鑫（1996-），女，漢族，鄭州大學電氣工程學院自動化專業，2014級學生。