关于PLC应用及特点的论述

摘　要：在工业的控制领域里PLC已成为了主流的控股设备，其在各行各业的作用也在逐渐的扩大。PLC有很多的优点，比如较强的通用性、较强的可靠性，同时它的使用也很方便，编程也很简单，这些都是PLC本身的特点，文章就PLC的产生和应用，还有它的特点进行简单的论述。

关键词：PLC；工业控制；设计
一、PLC的抗干扰能力
　　对于PLC的使用一般分为开关量逻辑控制、工业过程控制、运动控制、数据处理、通信及联网。PLC在国内外应用的已经很广泛，比如在钢铁、石油和化工等工业领域，在交通运输和环保方面也有所应用，同时一些文化娱乐业对其的应用也很广泛。PLC本身具有很大的特点，比如其抗干扰能力强，较强的可靠性，维护方面，易于改造。但是尽管PLC具有很高的抗干扰能力，但是如果环境过于恶劣且电磁干扰很强，PLC也会出现程序错误和失误的运作，因此要想保证PLC抗干扰能力的加强，就必须在设计、安装和维护中对其有所重视，这样才能完善的解决问题，有效的增强抗干扰能力。 因此，就要对其工作环境及干扰源的产生进行控制，同时提出一些抗干扰的措施。
（1）工作环境。
　　PLC要求环境温度在0℃～55℃，而且在安装的过程中不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。而且空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。当有较强烈的振动源的时候，要是PLC远离它，当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施。PLCC要远离那些腐蚀性和易燃性的气体，因为在粉尘较多和有腐蚀性气体环境中，PLC的封闭性就会被打破，所以要把PLC系统放在密封性较好的控制柜中。
    虽然PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力，但是仍需要在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。
（2）控制系统中干扰的来源。
　　现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，因此必须知道现场干扰的源头，就目前所知道的干扰来源就有：强电干扰、柜内干扰、来自信号线引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰、来自PLC系统内部的干扰和变频器干扰。
（3）主要抗干扰措施。
首先就要对电源继续合理的处理，抑制电网引入的干扰，这样可以减少设备与地之间的干扰。其次就是要选择正确的接地点，保持良好的接地系统，因为这样可以避免发生电压冲击的危害。良好的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
二、PLC的结构
　　PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
（1）CPU的构成。
　　CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
（2）存储器。
　　存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
（3）I/O模块。
　　PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
（4）电源模块。
　　PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
三、PLC的通信联网与工作原理
　　现在的工业网络技术，可以很迅速的对数据进行收集、传送和管理，所以，网络在这个自动化系统的集成过程中就变得很重要。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口的数据通讯、PROFIBUS或工业以太网进行联网。PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。
四、PLC控制系统设计
　　PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。任何的电气控制系统它的实现都是根据工艺的要求，目的只有一个就是提高生产效率和产品的质量，也就说在进行PLC 的控制系统设计的时候，最大限度的对被控对象的控制要求进行满足，设计之初，要对现场进行研究，搜集资料，对于设计人员和实际操作人员要保持密切的配合，共同拟定方案，对可能出现的问题共同解决，同时在满足控制要求的的前提下，也要是控制系统变得更加的简单和经济，在使用上和维修上都更加的方便，还要保持其安全性和可靠性，对PLC 的容量，也要适当保持一定的余地。
　　在未来，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用。
参考文献：
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