解析PLC在工業中的應用

盧生

摘要：近年來，隨著科學技術的快速發展，PLC可編程控制器在計算機技術的發展下也取得了快速的進步，由于其具有較多的優點，所以在多個行業內得到廣泛的應用，成本各領域控制系統的核心。本文對PLC可編程控制器的組成和特點進行了分析，并進一步對PLC在工業上的應用進行了具體闡述。

關鍵詞：PLC；可編程控制器；組成；應用

PLC也稱為可編程序控制器，其作為一種工業控制裝置，是在計算機技術的基礎上發展起來的，具有數字運算能力，是專用為工業環境應用而設計的電子裝置。通過可以編制程序的存儲器來完成邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作指令，而且通過數字或模擬的輸入輸出功能實現對機械和生產過程的控制。所以對于PLC及外圍有關的一些設備在設計時，要與工業控制系統形成一個整體，這樣更易于其功能上的擴展。目前在我國工業領域內，PLC以其自身諸多的優點取得了廣泛的應用。

1 PLC概述

1.1 PLC的結構及原理

PLC可編程控制器其可以稱之為工業控制專用計算機的一種，因為其系統組成與計算機基本相同，但其又有所差別，PLC是以微處理器為基礎的通用的工業自動控制裝置，其有效的綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術，所以將PLC作為控制系統的核心，不僅可以有效的減小控制系統的體積，而且其功能和穩定性會更好，成本也會有較大程度的降低。另外PLC在運行時其工作是采用掃描技術來實現的，即PLC的CPU按照一定的速度來完成輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新這一個掃描周期，并不停的進行重復執行。

1.2 可編程控制器的組成

1.2.1 硬件結構

（1）中央處理單元（CPU）。

中央處理器相當于可編程控制器的大腦，其不僅起著運算器和控制器的功能，而且可以對信息進行處理和控制，實現對整機進行協調的作用，所以CPU性能的好壞直接關系到PLC技術指標能否實現。在實際工作中，PLC的檔次越高，其CPU的性能就更好，運輸速度也越快。

（2）存儲器。

控制系統的程序、數據和信息等都可以存儲在存儲器內，也可稱為內存，而對于存人系統軟件的存儲器稱為系統程序存儲器，其是由控制器廠家進行編寫的，對可編程控制器的程序進行控制及完成。

（3）輸入輸出單元。

輸入輸出模塊是PLC與現場I/O裝置或其它外部設備之間的連接部件。PLC通過輸入模塊把工業設備或生產過程的各種控制信號讀人主機，通過用戶程序的運算與操作，將結果傳輸到輸出模塊。輸出模塊電路將中央處理單元送出的弱電控制信號轉換成現場需要的強電信號輸出，以驅動電磁閥、接觸器、電機等相應的被控執行機構。

（4）電源。

由于中央處理單元、存儲器和輸入輸出模塊在正常運行過程中，其所需要的電源是直流電源，所以為了使PLC能夠正常的進行工作，則需要利用電源部件將交流電源進行轉變。

（5）編程器。

編程器是編制、編輯、調試、監控用戶程序的必備設備。它通過通信接口與CPU聯系，完成人機對話的功能；

（6）外部設備。

外部設備除編程器外還有上位計算機、圖形監控系統、打印機、條碼判讀器等，這些外部設備可以通過外部設備接口與主機相連，用以完成相應的控制與操作。

1.2.2 軟件系統

（1）PLC的軟件程序。

軟件程序分為系統程序和用戶程序。系統程序是PLC工作的基礎，采用匯編語言編寫，在PLC出廠時就已固化于ROM的系統程序存儲器中，不需要用戶于預。

（2）編程語言。

PLC是采用軟件編程邏輯代替傳統的硬件布線邏輯，實現控制作用。PLC的編程語言面向被控對象、面向操作者，易于為熟悉繼電接觸器控制電路的廣大電氣工程技術人員理解和掌握。

2 可編程控制器的工業應用

2.1 電器控制器

PLC作為工業控制裝置，從其結構和功能上可以將其看成是新型的以計算機為內核的電器控制器，也可將其看成是由電器和電路構成的電器控制器。利用可編程控制器進行工作，可以對存儲器中的各種數據依據程序進行處理，這些數據主要都是系統傳感器和主令電器所產生的數據，不僅有數字量也有模擬量，其數據經PLC處理后送到機外，實現對電動機、電磁閥和其他執行器的控制工作。它們的動作反映控制系統中的各種事件。因此可以說PLC是依一定的應用程序處理現場各類事件（數據）的機器。

2.2 實現全光網絡

全光網絡以光節點代替電節點，節點之間實現全光化，這也就意味著信息始終以光的形式進行傳輸與交換。目前，全光網絡的發展雖然是初期階段，但已經顯示出了良好的發展前景。它具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性，并能提供巨大的帶寬、容量超大、處理速度極高、誤碼率較低，網絡結構簡單，組網非常靈活，可以隨時增加新節點等優點。但是，全光網絡的發展要與因特網、ATM網、移動通信網等良好地相結合。

3 結束語

PLC由于其具有較高的性能和較好的經濟性，而且適應性和可靠性都較強，使用更加的方便，所以在眾多領域的控制系統中都得到廣泛的應用，而且隨著PLC制造成本的下降，功能的不斷過磅，其市場發展前景將會更加廣闊。

參考文獻

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