王文鑫+趙海峰

摘 要：隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由最初一位機發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機化PC，而且實現(xiàn)了多處理器的多通道處理。如今，PLC技術(shù)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(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PLC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)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(guān)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(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。PLC有以下應用領(lǐng)域：

1， 開關(guān)量的邏輯控制

這是PLC最基本、最廣泛的應用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)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(chǎn)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(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)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(chǎn)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(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代PLC基本都擁有精準高端的PLC編程語言，具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)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?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

4，通信及聯(lián)網(wǎng)

PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)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(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)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(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)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(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)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(yè)的開發(fā)過程中，電機及驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)選型、參數(shù)匹配和控制策略的研究一直是重點難點。利用有效的開發(fā)工具可以快速的進行電機及驅(qū)動系統(tǒng)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(jīng)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(fā)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(xiàn)有汽車車架改裝。電池位于車架下方。通過電機驅(qū)動器及變頻器來控制四輪轉(zhuǎn)速，加裝傳感器實時監(jiān)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(tǒng)。各傳感器連接歐姆龍PLC，PLC可實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制。如圖1所示即為原理圖。

3 結(jié)束語

事實上，PLC已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。從行業(yè)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(yè)生產(chǎn)用它，一些非工業(yè)過程，如樓宇自動化、電梯控制也用到它。農(nóng)業(yè)的大棚環(huán)境參數(shù)調(diào)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(shù)， 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(shè)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(yè)，2014級學生。