張筱綺

（山東信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濰坊 261061）

引言

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)時代，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，尤其是計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的變化。應(yīng)用電子技術(shù)是在模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)上形成的一種全新的現(xiàn)代化電子技術(shù)專業(yè)，其被廣泛應(yīng)用于我國各個領(lǐng)域中，如智能產(chǎn)品研發(fā)、通信設(shè)備維護(hù)等。在應(yīng)用電子技術(shù)中，可編程控制器的應(yīng)用十分廣泛，其在工業(yè)領(lǐng)域有著極為重要的作用，必須對其進(jìn)行全面研究，旨在有效利用可編程控制器的功能，使之在應(yīng)用電子技術(shù)中起到較好的應(yīng)用效果。

1 可編程控制器的相關(guān)內(nèi)容

1.1 可編程控制器的概念

可編程控制器，簡稱為PLC，其是一種電子系統(tǒng)，由數(shù)字運算操作，可在工業(yè)環(huán)境下有效應(yīng)用?？删幊炭刂破髦兴捎玫膬Υ嫫髂軌蚓幹瞥绦颍蓤?zhí)行一定的操作指令，如儲存邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)等指令，通過數(shù)字，或是模擬的輸入、輸出接口，能夠?qū)Ω鞣N機(jī)械設(shè)備的運行，以及生產(chǎn)過程中進(jìn)行有效的把控?？删幊炭刂破鞯膽?yīng)用，離不開電器控制技術(shù)、計算機(jī)計數(shù)的支持，其融入了自動化技術(shù)、通信技術(shù)等，是應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)裝置之一。PLC具有較好的實用性，在操作上較為簡便，體積偏小，不需要耗費較大的能量，有著強(qiáng)大的抗干擾性，硬件配套方面也較為齊全[1]。

1.2 可編制控制器的組成

從結(jié)合形式上來劃分，可編制控制器分為不同的類型，如固定型、基本單元擴(kuò)展型、分布型和模塊型等?？删幊炭刂破饔扇齻€部分組成：第一部分是CPU，指的是最為核心的中央處理單元，其直接影響可編程控制器的運行?？删幊炭刂破鞯某绦蚬δ埽衫肅PU來執(zhí)行，額準(zhǔn)確分析儲存器、輸入輸出端口、電路等功能的問題。如是可編程控制器系統(tǒng)較為復(fù)雜，那么可能需要兩個及以上的CPU來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。第二部分是儲存器。這部分的作用，是將儲存對象進(jìn)行形式劃分，常見的由數(shù)據(jù)儲存器、用戶程序儲存器、系統(tǒng)程序儲存器等。第三部分是輸出輸入端口。這部分的作用在于轉(zhuǎn)換端口所接收到的信號，并將其傳送至可編程控制器中[2]。

1.3 可編程控制器的特點

可編程控制器主要具有以下特點：一是編程較為簡單。在使用可編程控制器的時候，其編程較為簡單，梯形圖形語言技術(shù)并不難學(xué)，編程難度不大?？芍苯永锰菪螆D形語言，來構(gòu)成繼電器，使之組成可編程控制器。繼電器的技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，再組成可編程控制器后，得以簡化，在操作上更加便捷。二是有利于進(jìn)行有效的維護(hù)，方便使用。通常來說，在使用可編程控制器的時候，需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)和安裝相關(guān)硬件，通過簡單的程序便攜便可以完成安裝工作，無需接線、焊接。應(yīng)用可編程控制器的時候，其節(jié)點和使用次數(shù)并不會相互影響，有著一定的開放性，不會影響控制器內(nèi)部器件，僅需要合理安排輸入點、輸出點，便能取得較好的應(yīng)用效果。與此同時，可通過監(jiān)控提示，來實施針對性的可編程控制器維護(hù)工作，工作人員需要實時監(jiān)測可編程控制器的運行狀況，保障其運行的可靠性。三是可編程控制器的運行具有一定的穩(wěn)定性。PLC被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，所選擇的可編程控制器內(nèi)部元件具有一定的抗干擾性，能夠在惡劣的環(huán)境下運行，依然保持著自身的性能。在設(shè)計可編程控制器的時候，所選擇的器件具有先進(jìn)性，能夠給可編程控制器的穩(wěn)定運行奠定扎實基礎(chǔ)。四是可編程控制器具有較強(qiáng)的通用型[3]。不同廠家中所生產(chǎn)的可編程控制器產(chǎn)品類型有所不同，用戶可以根據(jù)實際需求來選擇適宜類型的可編程控制器。但在實際選購過程中，大多數(shù)用戶都會選擇通用性強(qiáng)，無過多附加裝置的可編程控制器，這也就表明廠家可以進(jìn)行通用型可編程控制器生產(chǎn)工作，也可以使用同一種方式來進(jìn)行維護(hù)，這降低了廠家的生產(chǎn)成本，可為其帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1.4 可編程控制器的工作原理

在運行可編程控制器的時候，要根據(jù)系統(tǒng)軟件的控制指令，來開展循環(huán)性工作。先要在工業(yè)領(lǐng)域中，利用計算機(jī)控制系統(tǒng)的接口，來應(yīng)用可編程控制器，使用其內(nèi)部的中央處理器將輸入端的實際情況進(jìn)行掃描，把影響工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)環(huán)境參數(shù)、指標(biāo)采集至儲存器中。中央處理器會根據(jù)用戶編輯好的程序，按照順序來執(zhí)行指令，實施有效的邏輯運算，得到的結(jié)果會輸送至鎖存器，再進(jìn)行外部輸出，可控制編程器繼續(xù)進(jìn)行下一個周期的工作，執(zhí)行編制好的程序。

1.5 可編程控制器的安裝

在安裝可編程控制器的時候，要注意以下幾點：一是不可將其安裝在溫度保持在0～50℃范圍的環(huán)境內(nèi)；二是安裝場所不可是相對濕度達(dá)到85%，或是出現(xiàn)露水凝聚的區(qū)域；三是所安裝的可編程控制器要避免太陽光的直線照射；四是不可將可編程控制器安裝在有腐蝕、易燃?xì)怏w存在的場所。為確?？删幊炭刂破鞯恼＿\行，應(yīng)當(dāng)將其安裝在足夠通風(fēng)的區(qū)域，需要使用保護(hù)殼來加以維護(hù)，以免出現(xiàn)損傷。需盡量遠(yuǎn)離高壓電源線、高壓設(shè)備，留出一定的距離，以免可編程控制器受到其他設(shè)備的干擾[4]。

2 應(yīng)用電子技術(shù)中可編程控制器的作用

2.1 有利于提高自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性

應(yīng)用電子技術(shù)中，可編程控制器的發(fā)展，起到了良好的作用，保障了自動化系統(tǒng)的屋內(nèi)定型。主要體現(xiàn)在以下方面：一是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，可編程控制器能夠?qū)嵤┤娴谋O(jiān)督管理工作，有利于保障產(chǎn)品質(zhì)量，使之更加安全，并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)了產(chǎn)品恒產(chǎn)效率的額提升。通過使用可編程控制器，能夠獲取生產(chǎn)過程中的實時數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析、統(tǒng)計，基于結(jié)果來優(yōu)化生產(chǎn)計劃，從而實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化，在一定程度上降低成本。二是隨著電子系統(tǒng)信息的發(fā)展，其能夠有效監(jiān)控電力系統(tǒng)的實際運行情況，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)的運行風(fēng)險，通過監(jiān)控關(guān)鍵數(shù)據(jù)來全面把控系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則能夠在短時間內(nèi)找到故障原因，采取針對性措施來加以解決，降低損失該裝置?？捎行ЬS護(hù)人力資源，給企業(yè)帶來較大的效益[5]。

2.2 有利于提高生產(chǎn)效率

在應(yīng)用電子技術(shù)中，使用可編程控制器，有利于保障企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行，把控好生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)，無需過多人員來加強(qiáng)管理，便能夠利用自動化系統(tǒng)來管控整個生產(chǎn)流程，這有利于提升企業(yè)的自動化水平，充分發(fā)揮智能化設(shè)備的功能。比如說在自動化控制系統(tǒng)運行過程中，可以利用可編程控制器來遠(yuǎn)程把控每一個環(huán)節(jié)，控制執(zhí)行器來掌握系統(tǒng)的實時運行情況，有利于提升生產(chǎn)效率，加強(qiáng)對自動化系統(tǒng)的維護(hù)。與此同時，應(yīng)用電子信息，合理使用終端控制軟件，能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題，并予以有效解決。

2.3 有利于監(jiān)督管控系統(tǒng)的運行情況

使用可編程控制器，能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)運行狀態(tài)，實施全面的監(jiān)督控制工作，可監(jiān)測到各項參數(shù)的變化。基于此，在安裝自動化設(shè)備的時候，需要將設(shè)備控制點合理分布于系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)中，以有效監(jiān)控整個運行過程。為保障自動化設(shè)備的正常運行，需要安裝適宜的配電設(shè)備，這一過程據(jù)具有一定的復(fù)雜性，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況來制定水源的安裝計劃，計算合理的額功率，保證系統(tǒng)的安全運行，確保自動化設(shè)備在停電情況下也能夠使用，減少企業(yè)損失[6]。

2.4 有利于優(yōu)化設(shè)計

可編程控制器的應(yīng)用，是跨學(xué)科的體驗，其不僅涉及到自動化、電氣等方面的知識，也涵蓋著機(jī)械、計算機(jī)等學(xué)科的知識，這給相關(guān)設(shè)計、生產(chǎn)人員的工作帶來了一定的挑戰(zhàn)。為了滿足實際發(fā)展需求，提高自動化系統(tǒng)的運行效率，必須優(yōu)化設(shè)計可編程控制系統(tǒng)，避免其出現(xiàn)設(shè)計錯誤，提高可編程控制器的應(yīng)用效果。

3 可編程控制器的應(yīng)用案例

在應(yīng)用電子技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用可編程控制器，主要是在工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計方面。比如說，在設(shè)計西門子S7-200的時候，要選擇適宜類型的可編程控制器來進(jìn)行安裝，以便于實現(xiàn)工業(yè)的自動供料。在可編程控制器接線環(huán)節(jié)，需基于不同的情況來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。當(dāng)繼電器輸出為6，電源是兩百伏交流電的時候，要科學(xué)設(shè)置物料有無檢測、物料臺物料檢測等，與此同時還要在輸出端，安裝堆料電磁閘機(jī)。可利用軟件編程技術(shù)，來執(zhí)行啟動、停止這兩種信號，以便于本地控制可編程控制器。有效把控兩種信號，能同時儲存相關(guān)數(shù)據(jù)信號，并使之進(jìn)入到緩沖區(qū)，再由子程序來發(fā)送信號，調(diào)整各個單元模塊的實際工作情況。

4 應(yīng)用電子技術(shù)中可編程控制器的應(yīng)用趨勢

4.1 深度網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在應(yīng)用電子技術(shù)中，應(yīng)用可編程控制器，有利于提高自動化設(shè)備的性能，可實時監(jiān)控所有的生產(chǎn)連接。對可編程控制器的深度研究，以及深度開發(fā)自動化設(shè)備，是當(dāng)下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，人工智能技術(shù)水平不斷地提升的情況下，需要使用更具智能性的傳感器。通過可編程控制器，可以全面把控整個系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，便可以及時利用可編程控制器來進(jìn)行處理。而這一切都需要網(wǎng)絡(luò)的支持，因此為了推動可編程控制器的長遠(yuǎn)發(fā)展，需要走網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展道路，使可編程控制器覆蓋于整個系統(tǒng)中，充分發(fā)揮自動化設(shè)備的功能，全面把控各項數(shù)據(jù)。

4.2 遵循綠色發(fā)展原則

近年來，人們的環(huán)境保護(hù)意識已經(jīng)越來越強(qiáng)烈，要求在發(fā)展經(jīng)濟(jì)，推動工業(yè)、電力等行業(yè)發(fā)展的同時，避免對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，不再以環(huán)境為代價來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長。當(dāng)前我國能源行業(yè)中，部分污染必不可少，但通過人工智能技術(shù)水平的不斷提升，可充分利用可編程控制器，來把控污染參數(shù)進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計，以貫徹落實可持續(xù)發(fā)展觀。比如說，建設(shè)智能變電站，利用反饋技術(shù)可了解二氧化碳等有害氣體的排放量，要求工業(yè)生產(chǎn)中將有害氣體的排放量控制在允許范圍內(nèi)，以免造成不可修復(fù)的大氣污染?？删幊炭刂破髟谌蘸蟮陌l(fā)展過程中，需要充分遵循綠色發(fā)展原則，全面考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)內(nèi)容，以促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

4.3 實施模塊化發(fā)展，拓展廣度

應(yīng)用電子技術(shù)中可編程控制器的應(yīng)用，將直接走向規(guī)?；鱾€行業(yè)之間能夠進(jìn)行有效的融合，這可縮短可編程控制器的研發(fā)周期，提高企業(yè)的生產(chǎn)率。過去，部分企業(yè)在生產(chǎn)和運行的過程中，由于材料、設(shè)備運行并不統(tǒng)一，企業(yè)和企業(yè)之間沒有關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致其所需要的接口不一樣，這就需要設(shè)計不同接口的可編程控制器，才能滿足各類需求，難以進(jìn)行大規(guī)模的發(fā)展。但隨著行業(yè)、企業(yè)之間愈發(fā)緊密，可編程控制器也應(yīng)當(dāng)逐漸走向規(guī)?；l(fā)展，統(tǒng)一接口，實現(xiàn)資源共享，這也有利于減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高運營效率。

4.4 朝著高精尖方向發(fā)展

可編程控制器在未來的發(fā)展過程中，將隨著高精尖領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，其能夠通過精準(zhǔn)的數(shù)控系統(tǒng)來提高可編程控制器的效率，使之把控好復(fù)雜運動，在操作上更具靈活性，便于操作。與此同時，在研發(fā)可控制編程器的過程中，還應(yīng)當(dāng)不斷地優(yōu)化其中硬件、軟件，基于不同電子技術(shù)環(huán)境設(shè)計相應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)。軟件方面則應(yīng)當(dāng)開放可編程控制系統(tǒng)，加強(qiáng)不同系統(tǒng)之間的交互性，從而實現(xiàn)可編程控制器的智能化。

5 結(jié)語

應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對可編程控制器的研究，要充分發(fā)揮其在應(yīng)用電子技術(shù)的中的作用。需明確可編程控制器的基礎(chǔ)知識，了解其分類、工作原理、作用和特點，基于當(dāng)前可編程控制器的實際應(yīng)用，來預(yù)測其未來的應(yīng)用趨勢，為可編程控制器的發(fā)展提供重要的指導(dǎo)方向，逐步提高工業(yè)自動化水平，有效應(yīng)用自動化系統(tǒng)，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。