1PLC在電氣控制應用的優(yōu)點

1.1體積小、重量輕

小型的PLC其底部尺寸小于100mm，重量小于150g，由于PLC體積小的特點，發(fā)熱量低功耗僅為數(shù)瓦（W）。

1.2實用性更強

PLC除了具備基本的邏輯處理功能，還具有一定的數(shù)據(jù)運算能力，適用于各種規(guī)模的電氣控制場合。PLC除了能夠應用于模擬電氣控制系統(tǒng)外，還可應用到電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，兼容性更高。隨著對PLC的研發(fā)和應用，其功能也要越來越豐富，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、位置控制，以及對CNC多個領域進行控制。

1.3抗干擾能力強

由于PLC采用大規(guī)模集成電路技術制作而成，其內(nèi)部電路采取了*的抗干擾處理工藝，具有相當不錯的穩(wěn)定性。PLC還能自動檢測硬件故障，檢測到故障并及時發(fā)出警報。PLC軟件層面，使用者可根據(jù)需要在外圍器件編寫故障自診斷程序，使PLC在軟件和硬件層 有良好的自我保護功能。

2電氣控制與PLC應用技術

2.1PLC電氣控制在立式倉庫的應用  上海昽燁自動化設備有限公司

立式倉庫作為物流管理的一項重要內(nèi)容，也是倉儲管理一個關鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段立式倉庫主要有貨架、計算機以及PLC等部分組成，其中PLC作為立式倉庫的電氣控制核心。立式倉庫的電氣控制系統(tǒng)中，采用的是閉環(huán)控制，高速計數(shù)器接收編碼器反饋的轉(zhuǎn)數(shù)，再把轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號發(fā)向PLC，實現(xiàn)單次電機閉環(huán)控制。

2.2PLC電氣控制在機床的應用

機床的電力控制中CNC與PLC裝置各自獨立，同時2個裝置都要經(jīng)過CNC內(nèi)部進行傳遞。PLC電氣控制信號，則通過T/O以及CNC從而實現(xiàn)PLC電氣控制功能。PLC能夠初始化機車面板上信號，實現(xiàn)急停、******子程序、控制主軸使能等功能；自動夾緊機床，對機床通信情況自動檢測斷 及 位，還可自動換 。PLC在數(shù)控機床的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)機床監(jiān)控自動化，大幅度提高機床生產(chǎn)率。

2.3PLC電氣控制在開關量控制的應用

在電氣自動化控制系統(tǒng)中應用PLC技術，保證了控制系統(tǒng)自動切換方式，從而解決通斷時反應時間過長的問題，提高電氣控制系統(tǒng)運行效率。

2.4PLC電氣控制在控制順序的'應用

通常采用PLC技術的企業(yè)往往將其作為順序控制器來使用，在實際生產(chǎn)活動中，順序控制是PLC運作的一個常見環(huán)節(jié)。把PLC系統(tǒng)納入電氣自動化順序控制的環(huán)節(jié)時，要滿足幾點要求，如：只有設計科學以及組合合理的電氣自動化系統(tǒng)才能應用PLC進行順序控制。

2.5PLC在分散控制系統(tǒng)的應用

通過分散控制系統(tǒng)的信號傳輸，能夠?qū)刂茖ο筮M行分類，在分類基礎上進行單獨控制。有很多種控制裝置都能夠連接PLC設備，利用設備連接各種類型的PLC能夠?qū)崿F(xiàn)PLC分散控制。特別是在個別設備出現(xiàn)故障時，PLC分散控制能夠及時切斷故障設備的信號，避免故障影響到其他設備。

2.6PLC在集中控制系統(tǒng)的應用

以計算機作主橋接通道，把各種電器設備連接起來，在集中控制系統(tǒng)中PLC處于核心控制的地位，通過它能夠?qū)Χ鄠€電氣設備進行統(tǒng)一控制。以合理的連接順序和連接方式，使多種設備能被統(tǒng)一控制。

2.7PLC在數(shù)據(jù)處理的應用

通過PLC技術控制，在運行過程中能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算、轉(zhuǎn)換、傳達和存儲等功能。PLC把存儲器處理數(shù)據(jù)傳輸至機械電氣裝備，其內(nèi)部設備進行數(shù)據(jù)接收，并根據(jù)設備運行狀態(tài)進行反饋，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動化控制。

2.8PLC在運動控制的應用

3、輸入/輸出單元異常、擴展單元異常：發(fā)生這類報警時，應首先檢查輸入/輸出單元和擴展單元連接器的插入狀態(tài)、電纜連接狀態(tài)，確定故障發(fā)生的某單元之后，再更換單元。4、不執(zhí)行程序：一般情況下可依照輸入---程序執(zhí)行---輸出的步驟進行檢查(1)輸入檢查是利用輸入LED指示燈識別，或用寫入器構(gòu)成的輸入監(jiān)視器檢查。當輸入LED不亮時，可初步確定是外部輸入系統(tǒng)故障，再配合萬用表檢查。如果輸出電壓不正常，就可確定是輸入單元故障。當LED亮而內(nèi)部監(jiān)視器無顯示時，則可認為是輸入單元、CPU單元或擴展單元的故障。(2) 程序執(zhí)行檢查是通過寫入器上的監(jiān)視器檢查。當梯形圖的接點狀態(tài)與結(jié)果不一致時，則是程序錯誤(例如內(nèi)部繼電器雙重使用等),或是運算部分出現(xiàn)故障。(3)輸出檢查可用輸出LED指示燈識別。當運算結(jié)果正確而輸出LED指示錯誤時，則可認為是CPU單元、1/0接口單元的故障。當輸出LED是亮的而無輸出，則可判斷是輸出單元故障，或是外部負載系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。另外，由于PLC機型不同，1/0與LED連接方式的不一樣(有的接于1/0單元接口上，有的接于1/0單元上)。以，根據(jù)LED判斷的故障范圍也有差別。5、部分程序不執(zhí)行：檢查方法與前項相同;但是，如果計數(shù)器、步進控制器等的輸入時間過短，則會出現(xiàn)無響應故障，這時應該校驗輸入時間是否足夠大，校驗可按輸入時間<輸入單元的*響應時間+運算掃描時間乘以2的關系進行。

6、電源的短時掉電，程序內(nèi)容也會消失：

(1) 這時除了檢查電池，還要進行下述檢查

(2)通過反復通斷PLC本身電源來檢查。為使微處理器正確啟動，PLC中設有初使復位點電路和電源斷開時的保存程序電路。這種電路發(fā)生故障時，就不能保存程序。以可用電源的通、斷進行檢查。

(3) 如果在更換電池后仍然出現(xiàn)電池異常報警，就可判定是存儲器或是外部回路的漏電流異常增大致。

(4)電源的通斷總是與機器系統(tǒng)同步發(fā)生，這時可檢查機器系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲影響。因為電源的斷開是常與機器系統(tǒng)運行同時發(fā)生的故障，絕大部分是電機或繞組產(chǎn)生的強噪聲致。

7、PROM不能運轉(zhuǎn)：

先檢查PROM插入是否良好，然后確定是否需要更換芯片

8、電源重新投入或復位后，動作停止：

這種故障可認為是噪聲干擾或PLC內(nèi)部接觸不良致。噪聲原因一般都是電路板中小電容容量減小或元件性能不良致，對接觸不良原因可通過輕輕敲PLC機體進行檢查。還要檢查電纜和連接器的插入狀態(tài)。

9、變頻器對PLC模擬量的干擾：

在自動化控制系統(tǒng)中，變頻器的使用越來越廣泛，變頻器對PLC模擬量干擾問題也凸顯出來。下面舉一個變頻器對PLC模擬量干擾的例子以及用信號隔離模塊克服此類干擾的解決辦法。

現(xiàn)象說明：西門子PLC中AO點發(fā)出一路4-20mA電流控制信號，輸出至西門子變頻器，無法控制變頻器啟動。

基于以上幾點，我們選用奧越信公司生產(chǎn)的OYES-200可編程序控制器作為控制核心，通過對其編程實現(xiàn)各設備的運行。系統(tǒng)硬件組成

主要構(gòu)成如下：奧越信 OYES-200系列CPU一臺、數(shù)字量擴展模塊EM223一臺、模擬量擴展模塊EM231一臺，我們將各個電機和閥門的狀態(tài)及控制信號接入西門子PLC，由西門子PLC對這些設備進行控制；EM231可接收罐車重量信號4-20mA電流信號。我們也可以將這些信號通過EM277模塊按照 PROFIBUS-DP協(xié)議將系統(tǒng)連接到全廠PROFIBUS-DP總線上，將系統(tǒng)升級為一個PROFIBUS-DP從站，實現(xiàn)中控室對散裝車間的控制.

PLC的發(fā)展趨勢

1、功能向增強化和*化的方向發(fā)展，針對不同行業(yè)的應用特點，開發(fā)出*化的PLC產(chǎn)品。以此來提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的易用性和*化水平。

2、規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展，小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎上，產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強；大型化是指應用在工業(yè)過程控制領域較大的應用市場，應用的規(guī)模從幾十點擴展到上千點，應用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足有的用戶要求。

3、系統(tǒng)向標準化和開放化方向發(fā)展，以個人計算機為基礎，在WINOOWs平臺上開發(fā)符合全新一體化開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。

通過提供標準化和開放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)[2]。

PLC的功能特點

PLC的功能 隨著自動化技術、計算機技術及網(wǎng)絡通信技術的迅速發(fā)展，PLC的功能日益增多。它不僅能實現(xiàn)單機控制，而且能實現(xiàn)多機群控制；不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還能實現(xiàn)過程控制、運動控制和數(shù)據(jù)處理等，其主要功能如下：

1、開關量邏輯控制

這是PLC的*基本的功能。PLC具有強大的邏輯運算能力，它提供了與、或、非等各種邏輯指令，可實現(xiàn)繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)等各種連接的開關控制，常用于取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。使用PLC提供的定時、計數(shù)指令，可實現(xiàn)定時、計數(shù)功能，其定時值和計數(shù)值既可由用戶在編程時設定，也可用數(shù)字撥碼開關來設定，其值可進行在線修改，操作十分靈活方便。

2、模擬量控制

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，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。PLC提供了各種智能模塊，如模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、熱電阻用模擬量輸入模塊、熱電阻用模擬量輸出模塊等，通過使用這些模塊，把現(xiàn)場輸入的模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送CPU處理；而CPU處理的數(shù)字結(jié)果，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控設備，以完成對連續(xù)量的控制。

3、閉環(huán)過程控制

使用PLC不僅可以對模擬量進行開環(huán)控制，而且還可以進行閉環(huán)控制。配置PID控制單元或模塊，對控制過程中某一變量（如速度、溫度、電流、電壓等）進行PID控制。

4、定時、定位、計數(shù)控制

PLC具有定時控制的功能，它為用戶提供了若干個定時器，定時器的時間可以由用戶在編寫程序時設定，也可以用撥盤開關在外部設定，實現(xiàn)定時或延時控制。定位控制是PLC*的控制功能之一。PLC提供了定位模塊、脈沖輸出模塊等智能模塊，以實現(xiàn)各種需求的定位控制。PLC具有計數(shù)控制的功能，它為用戶提供了若干個計數(shù)器或高速計數(shù)模塊。計數(shù)器的計數(shù)值可以由用戶在編寫程序時設定，也可以用撥盤開關在外部設定，實現(xiàn)計數(shù)控制。、 5、順序（步進）控制

在工業(yè)控制中，選用PLC實現(xiàn)順序控制，可以采用IEC規(guī)定的用于順序控制的標準化語言——順序功能圖進行設計，可以用移位寄存器和順序控制指令編寫程序。

6、網(wǎng)絡通信

現(xiàn)代PLC具有網(wǎng)絡通信的功能，它既可以對遠程I/O進行控制，又能實現(xiàn)PLC與計算機之間的通信，從而構(gòu)成“集中管理，分散控制"的分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。PLC通過RS232接口可與各種RS232設備進行通信。PLC還可與其它智能控制設備（如變頻器、數(shù)控裝置）實現(xiàn)通信。PLC與變頻器組成聯(lián)合控制系統(tǒng)，可提高交流電動機的自動化控制水平。

7、數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)代PLC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≈票韀2]。