范俊

【摘 要】可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）是基于微電子技術(shù)與繼電器模塊相結(jié)合的產(chǎn)物，因其相較于傳統(tǒng)電路具有多種優(yōu)勢(shì)與技術(shù)特點(diǎn)，而被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。PLC技術(shù)在實(shí)現(xiàn)電路控制優(yōu)化的同時(shí)，保證了電氣線路的穩(wěn)定運(yùn)行。本文就PLC技術(shù)的原理及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在實(shí)際的電機(jī)控制回路中提出自己的觀點(diǎn)與認(rèn)識(shí)，以供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；電氣線路；控制回路

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)化發(fā)展水平也在高速提升，PLC控制技術(shù)在微電子與自動(dòng)控制技術(shù)的推動(dòng)之下，具有集成化與智能化的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于各種電氣自動(dòng)化控制之中。通過(guò)PLC技術(shù)可以對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)進(jìn)行控制，在一定程度上有助于技術(shù)操作人員的管理，從而使得整個(gè)控制系統(tǒng)的質(zhì)量得到提升。以分析結(jié)果來(lái)看，可編程邏輯控制系統(tǒng)在現(xiàn)代的電子控制電路中相較于以前的電子控制系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，其被廣泛應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）主要被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境的設(shè)計(jì)之中。這是一種可以實(shí)時(shí)進(jìn)行程序編寫存儲(chǔ)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。因此采用模塊化組合的方式，在相關(guān)工程項(xiàng)目的應(yīng)用之中可以進(jìn)行功能的增加與刪減，既能充分滿足項(xiàng)目的技術(shù)要求又不存在多余元器件消耗能源。

可編程邏輯控制器在硬件電路的選擇上，與微處理器（Microcontroller Unit）極為相似，基本配件為電源模塊、核心處理芯片、功能模塊、通信方式與I/O端口組成。在具體工程項(xiàng)目中，PLC系統(tǒng)可以進(jìn)行計(jì)算分析、數(shù)據(jù)管理與時(shí)鐘基本操作，根據(jù)技術(shù)人員編寫的程序來(lái)修改相關(guān)寄存器的數(shù)據(jù)，通過(guò)模擬或數(shù)字信號(hào)的形式進(jìn)行輸出控制。在實(shí)際系統(tǒng)的分析中可以得出，PLC首先由上而下或由左至右的順序方式對(duì)存儲(chǔ)器與程序進(jìn)行掃描，然后執(zhí)行編寫好的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與控制。

從PLC系統(tǒng)的硬件選擇來(lái)看，因其設(shè)計(jì)的高度集成化，具有質(zhì)量小，體積小等的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于其采用模塊化的封裝，可以即插即用，相對(duì)于以前的控制電路在使用上更方便與簡(jiǎn)單，因此選用PLC系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工程的有效控制具有開(kāi)發(fā)周期短，投資成本低的優(yōu)點(diǎn)。并且由于其線路簡(jiǎn)單，程序明晰，若出現(xiàn)問(wèn)題相關(guān)技術(shù)人員能在極短的時(shí)間內(nèi)查找出問(wèn)題所在，并且進(jìn)行修改解決。也可在系統(tǒng)中編寫相應(yīng)程序，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)閃爍故障指示燈，可以直觀地提醒無(wú)任何開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的使用者。當(dāng)系統(tǒng)元器件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，只需直接替換某個(gè)元器件或者部分模塊，在短時(shí)間恢復(fù)正常使用。從PLC的軟件設(shè)計(jì)來(lái)看，其操作界面相對(duì)較易，使用者可以通過(guò)簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)熟練掌握如何使用。由于電路系統(tǒng)需要穩(wěn)定的運(yùn)行，必須添加濾波電路與屏蔽電路，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了降低輻射的目的。同時(shí)由于PLC系統(tǒng)的程序是由梯形圖語(yǔ)言編寫而成，因此十分容易理解，具有極強(qiáng)的操作性與實(shí)用性。

2 PLC在電機(jī)控制回路中的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)循環(huán)控制線路

在我們實(shí)際工程應(yīng)用上，有一些零件生產(chǎn)機(jī)床需要工作臺(tái)在一定的設(shè)置范圍內(nèi)來(lái)回循環(huán)地做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)加工零件的精密打磨，同時(shí)減小對(duì)于能源的消耗。這不僅要求工作臺(tái)能夠符合條件，運(yùn)行到設(shè)置的位置，同時(shí)其還要能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換方向，往相反方向運(yùn)行直到設(shè)定的位置。

在硬件設(shè)計(jì)中，我們只需在工作臺(tái)的極限位置安裝兩個(gè)開(kāi)關(guān)電路，將這兩個(gè)位置開(kāi)關(guān)的常閉觸電與電機(jī)控制電路正反運(yùn)行電路相串聯(lián)。在整體系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行后，常閉觸電首先是處于斷開(kāi)狀態(tài)的，因此工作臺(tái)并未開(kāi)啟。而當(dāng)常開(kāi)觸電閉合后，工作臺(tái)反向運(yùn)行。

2.2 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路

在我們實(shí)際生活生產(chǎn)過(guò)程中，有許多場(chǎng)合需要運(yùn)用到電機(jī)正反轉(zhuǎn)的例子。如日常生活中的電梯，便是需要電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)的恰當(dāng)控制。電機(jī)若要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，只需將電機(jī)中的任意兩相進(jìn)行調(diào)換就可以實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際操作過(guò)程中，往往是通過(guò)變換U相與W相。為了實(shí)現(xiàn)有序控制，往往在操作過(guò)程中保持上口接線的一致，而改變下口的接線方式。但在進(jìn)行調(diào)換的過(guò)程中，必須要注意保持兩個(gè)KM線圈沒(méi)有同時(shí)處于通電狀態(tài)，這樣會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的短路現(xiàn)象。在以上電路中，若要實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)控制，則只需要按下SB1開(kāi)關(guān)即可，而SB2開(kāi)關(guān)則控制電機(jī)的反轉(zhuǎn)。

2.3 電機(jī)啟動(dòng)控制電路

為了防止啟動(dòng)電流過(guò)大損壞電路，電路中常采用了三個(gè)時(shí)間繼電器依次按順序控制三個(gè)接觸器，在運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)地消減轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的三級(jí)電阻。開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，按下電源按鈕，按下按鈕，接觸器吸合，將所有電阻（R1+R2+R3）串聯(lián)接入電路中。然后電路開(kāi)始工作，在開(kāi)始運(yùn)行的秒后，接觸器KM1主觸頭閉合，移除了第一部分的電阻，剩下電阻（R2+R3）；再運(yùn)行一秒后，接觸器KM2主觸頭閉合，移除第二第二部分的電阻，剩下電阻R3；再運(yùn)行一秒后，接觸器KM3主觸頭閉合，移除第三部分電阻，串聯(lián)的電阻全部移除，電動(dòng)機(jī)至此成功啟動(dòng)，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。KM1、KM2和KM3三個(gè)常閉輔助觸頭與啟動(dòng)按鈕SB1串接的作用是保證電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子繞組中接入全部啟動(dòng)電阻的條件下才能啟動(dòng)，如果接觸器KM1、KM2、KM3中任何因?yàn)榇嬖诤附庸收匣蛘哌\(yùn)行故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)M則無(wú)法正常獲得電源進(jìn)行運(yùn)作。

用可編輯邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三相繞線式異步電機(jī)的啟動(dòng)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)原先設(shè)計(jì)的繼電器電路進(jìn)行直接的修改使用，僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)制作PCL梯形圖便可使用。以前的繼電器電路在積年累月的實(shí)際使用中，已經(jīng)證明了其可行性與穩(wěn)定性，并且足以證明其有能力實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其的技術(shù)要求。PCL控制電路與原先的繼電器電路在很多方面是類似的，因此可以將原先的繼電器控制電路直接進(jìn)行修改，變化成為可用的梯形圖控制程序，并且用外圍模塊搭建類似的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文具體分析了可編輯邏輯控制系統(tǒng)的軟硬件原理與常用的電機(jī)控制應(yīng)用。分析了PLC系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器控制電路的差異，因此相關(guān)技術(shù)操作人員可以根據(jù)其差異進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，靈活地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行。

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[責(zé)任編輯：湯靜]