常文超 西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司
劉曉飛 中國鐵路西安局集團(tuán)有限公司西安客運(yùn)段
隨著我國近幾年科技的發(fā)展迅猛,PLC在工業(yè)領(lǐng)域中都受到了廣泛的應(yīng)用,特別是在處理模擬量和數(shù)字的運(yùn)算以及在人機(jī)接口等方面,PLC已經(jīng)逐漸的成為了我國工業(yè)控制的核心設(shè)備[1]。對(duì)于PLC來說,作為一種以數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)設(shè)備專門為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了單機(jī)與車間還有工廠的自動(dòng)化控制,當(dāng)中表現(xiàn)出具有超強(qiáng)的干擾能力以及維修方便的特點(diǎn),也越來越受到工業(yè)化領(lǐng)域的重視。除此之外,PLC的實(shí)時(shí)監(jiān)控的可靠性也極高,它可以靈活地應(yīng)用以及編制。隨著時(shí)代的發(fā)展,plc終將在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中占據(jù)重要一席之地。
要想對(duì)PLC在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用分析,就必須先了解PLC的構(gòu)成以及功能。
PLC是由電源、CPU、接口的電路以及I/O的電路和儲(chǔ)存器等所構(gòu)成的。在其中,電源就包含了系統(tǒng)、掉電的保護(hù)和備用的電源等。CPU就是中央處理器,它的功能就是進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算的,其作用是用于協(xié)調(diào)于整個(gè)系統(tǒng)的工作。對(duì)于接口的電路來說,主要就是PLC和現(xiàn)場的設(shè)備、外部的設(shè)備連接的通道等。對(duì)于I/O的電路來說,就是對(duì)系統(tǒng)的輸入電路來說,把輸入的信號(hào)隔離以及電平的轉(zhuǎn)變。儲(chǔ)存器主要作用就是存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的變量和用戶的程序以及監(jiān)控等各方面的信息。
對(duì)于pLC來說,它是為了我國目前工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的,這就是說它與一般的計(jì)算機(jī)也是存在一定差異的。(1)開關(guān)量的控制。主要功能就是可以結(jié)合現(xiàn)場給的檢測信號(hào),來依據(jù)系統(tǒng)的限定位置的開關(guān)以及操作的按鈕,這可以對(duì)工業(yè)控制當(dāng)中的機(jī)械運(yùn)行零件進(jìn)行有效的控制。(2)系統(tǒng)的限時(shí)和數(shù)量控制。對(duì)于限時(shí)的控制來說,主要就是指可以在PLC的系統(tǒng)中設(shè)置有關(guān)的計(jì)時(shí)命令,并且還可以更具實(shí)際情況定時(shí)的設(shè)定時(shí)間,這主要就是在系統(tǒng)中準(zhǔn)確的進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制。
隨著社會(huì)和科學(xué)的進(jìn)步,PLC的技術(shù)也在不斷的發(fā)展,對(duì)于現(xiàn)目前PLC在我國工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,可以從開關(guān)量的有關(guān)控制、系統(tǒng)的過程以及運(yùn)動(dòng)的控制和模擬量的集中控制,還有PLC工業(yè)上的應(yīng)用應(yīng)該注意的事項(xiàng)和抗干擾的設(shè)計(jì)這四個(gè)方面來進(jìn)行詳細(xì)的分析。
PLC的開關(guān)量控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)用主要可以分為以下三個(gè)方面。(1)在我國的工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用當(dāng)中,原來的電器開始逐漸被PLC開關(guān)控制代替,但PLC開關(guān)控制的應(yīng)用也逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的邏輯性以及對(duì)于順序的控制,不僅是這樣,PLC的開關(guān)接線簡單、速度還快、在操作的維修方便、可靠性還高等特點(diǎn)[2]。(2)PLC的開關(guān)應(yīng)用對(duì)于系統(tǒng)的質(zhì)量來說有很大的提高,并且在時(shí)間以及人力方面也有很大的改進(jìn)空間和節(jié)省的空間。不但如此,還可以有效的預(yù)防系統(tǒng)的線路不容易修改等各種復(fù)雜的問題。但是,應(yīng)該重點(diǎn)注意的是,應(yīng)該依照PLC系統(tǒng)的順序進(jìn)行控制公式的設(shè)計(jì),這樣就可以有效合理的描述出系統(tǒng)控制器的大致圖樣。(3)PLC的開關(guān)控制目前不僅用于現(xiàn)階段的工業(yè)自動(dòng)化的設(shè)備控制,并且還用于多組機(jī)群的工業(yè)自動(dòng)流水線的控制等。
系統(tǒng)的過程以及運(yùn)動(dòng)的控制主要就是指PLC的過程控制和運(yùn)動(dòng)的控制[3]。主要包括(1)離散過程和連續(xù)的過程控制。具體的過程控制也是針對(duì)系統(tǒng)性的模擬量控制,系統(tǒng)參數(shù)按照基本要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),這種形式的PLC主要應(yīng)用于我國的化工業(yè)、冶金業(yè)以及熱處理等領(lǐng)域。(2)運(yùn)動(dòng)控制主要就是指對(duì)工業(yè)的加工要求中對(duì)圓周和直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行有效實(shí)時(shí)的控制,不僅是這樣,和可以通過系統(tǒng)的量去控制機(jī)械的運(yùn)動(dòng)變化,在我國目前,這種形式的PLC運(yùn)動(dòng)控制主要運(yùn)用在國內(nèi)機(jī)械和電梯、機(jī)床的領(lǐng)域中。
(1)對(duì)于現(xiàn)在的PLC的模擬數(shù)量的應(yīng)用來說,不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)操作過程的控制,還可以有效的提高控制系統(tǒng)的精確度,這對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說,對(duì)熱處理、升溫以及保溫和降溫過程的控制有著重要意義。(2)對(duì)于系統(tǒng)集中控制來說,PLC在實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的控制前提之下,還可以做到系統(tǒng)的本身控制,例如對(duì)于控制系統(tǒng)故障檢驗(yàn)以及顯示等。
總的來說,現(xiàn)目前的PLC作為一種標(biāo)準(zhǔn)的控制設(shè)備來應(yīng)用于我國當(dāng)前的工業(yè)自動(dòng)化控制的領(lǐng)域,在隨著時(shí)代的發(fā)展以及社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步,PLC的各項(xiàng)技術(shù)也逐漸變化的越來越全面,并且應(yīng)用功能也在不斷的完善當(dāng)中。但是,我國當(dāng)前的PLC控制的裝置在我國的工業(yè)生產(chǎn)上還存在著諸多的問題[4]。因此,PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)該進(jìn)一步的加強(qiáng)和提高專業(yè)水平,為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。