電子技術中PLC應用

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1PLC介紹

PLC屬于一種使用數(shù)字進行運算的電子系統(tǒng)，在工業(yè)環(huán)境下為了進行分析應用而專門設計的。它使用可編程存儲器，在存儲內部執(zhí)行定時、計數(shù)、順序的控制、邏輯的運算和算術的運算等等操作的指令，并且通過模擬方式、數(shù)字方式的輸入和輸出。控制不同類型的機械生產的過程。PLC以微處理技術作為基礎，把控制處理的規(guī)則存儲在存儲器中，將其應用工業(yè)控制領域，屬于一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC將控制、儀表、電氣這三電集為一體，能夠靈活地、方便地組合各種不同要求與規(guī)模的控制系統(tǒng)，來適應不同工業(yè)控制的具體需要。因為PLC是為了工業(yè)控制而進行設計的，其結構較為堅固緊密、體積較小，是有效達到機電一體化的控制設備。伴隨著微電子技術的不斷發(fā)展，plc自身的制造成本在不斷地下降，功能逐步增強。在許多先進的工業(yè)國家中，PLC成為工業(yè)控制不可或缺的標準設備。

2PLC自身特點

2．1極高的可靠性

因為在工業(yè)生產環(huán)境中，環(huán)境條件可能比較差，因此需要PLC具有較強的抵抗干擾的能力，并且其應該能夠在較為惡劣的環(huán)境中長時間的順利的運行。

2．2使用方便

PLC操作較為方便，對于PLC進行操作，包含了程序輸入操作與程序更改操作。許多PLC使用編程器，進行程序更改以及輸入的操作。更改程序也可以直接按照地址編號或者接點號進行順序尋找或者搜索，然后進行更改。使用PLC進行編程也十分方便，PLC有功能表圖、布爾助記符、梯形圖多種程序來進行設計語言控制。并且當系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，通過軟件和硬件的自診斷，進行維修的人員能夠根據(jù)有關的故障代碼顯示和故障信號燈的指示，很快地確定故障的位置，能夠迅速地排除故障，節(jié)省修復的時間。

2．3靈活性高

PLC具有很高的靈活性。PLC采用編程的語言包括功能模塊圖、功能表圖、布爾助記符、梯形圖等，只要掌握一種語言，就能夠進行編程工作。PLC按照應用的規(guī)模不斷進行擴展，它不僅僅能夠通過增加輸出、輸入卡件來增加點數(shù)，還可以通過擴展單元來增強功能和容量，也能夠通過多臺的PLC進行通信，來擴大功能和容量。PLC操作具有靈活性，使用PLC，設計工作量將會大大的減少，安裝施工工作量以及編程工作量也會大大地減少，操作變得十分的靈活方便，控制和監(jiān)視變得更加容易。

2．4機電一體化

PLC是專門用來進行工業(yè)過程控制的設備，其體積不斷減小，功能卻在不斷地完善，其抗干擾的性能逐漸增強，電氣與機械部件進行來有機地結合，實現(xiàn)機電一體化，將計算機和儀表電子的功能綜合到一起。

2．5適應面廣

現(xiàn)代的PLC系統(tǒng)，不僅有順序控制、計數(shù)、計時、邏輯運算等功能，還具有模擬量和數(shù)字的輸出輸入、記錄顯示、人機對話、通信、功率驅動、自檢等功能。既能夠控制一臺的生產機械、一條的生產線，又能夠控制一整個的生產過程，其適應面的范圍比較廣。

3PLC在電子技術中的應用

3．1工作環(huán)境

PLC需要環(huán)境溫度在0到55oC，在安裝時，不能夠講其放到發(fā)熱量較大的元件下方，并且四周空間應該足夠的大，方便進行通風散熱。還有為了保證PLC絕緣性能，對于濕度也有要求，空氣相對濕度應該在85%以下。PLC應該盡量地遠離較為強烈的震動源，避免振動頻率10到55Hz的連續(xù)或者頻繁振動。倘若使用的環(huán)境不能夠有效避免震動，就應該采取減震的措施，例如可以使用減震膠。同時要避免易燃和有腐蝕的氣體，例如硫化氫氣體、氯化氫氣體等。對于在空氣中存在的帶有腐蝕性的氣體或者是粉塵比較多的環(huán)境，應該把PLC放在封閉性良好的控制柜或者控制室中。PLC對電源線產生的干擾有一定的進行抵制的能力。在電源干擾十分嚴重或者對于可靠性的要求比較高的環(huán)境之中，應該安裝一臺帶有屏蔽層隔離式變壓器，來減少設備和地之間的相互干擾。通常PLC都會有直流24V進行輸出，提供給輸入端，倘若輸入端用外接的直流電源時，最好選用直流穩(wěn)壓的電源。

3．2控制系統(tǒng)中干擾及其來源

(1)干擾源及一般分類。對于PLC控制系統(tǒng)造成影響的干擾源，大多是產生于電壓或者電流急速變化的位置，其主要原因是由于電流改變出現(xiàn)磁場，對于設備造成電磁輻射，磁場不斷改變，產生了電流，高速的電磁產生了電磁波。一般電磁干擾按照干擾模式的不同，可以分為差模干擾和共模干擾。共模干擾指的是信號對地產生的電位差，在一定情況下，共模電壓能夠通過不對稱電路轉換為差模電壓，對測控信號產生直接的影響，導致元器件受到損壞，這一種共模干擾的情況可以稱為直流，也可以稱為交流。而差模干擾，指的是作用在信號兩極之間的干擾電壓，通常由空間電磁場于信號之間耦合感應以及由不平衡的電路轉換，形成共模干擾所出現(xiàn)的電壓，這樣的干擾不斷疊加于信號上，對于測量和控制精度產生直接的影響。

(2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑。在PLC系統(tǒng)在電子技術中運作時，出現(xiàn)干擾的來源以及途徑不同，可以將其分為強電干擾、柜內干擾、來自信號線進行引入的干擾、來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾以及來自PLC系統(tǒng)內部的干擾。強電干擾，指的是由于PLC系統(tǒng)進行正常供電的電源，都是由電網(wǎng)來進行供電的。因為電網(wǎng)的覆蓋范圍比較廣，因此它會受到所有的空間每電磁干擾，然后在線路上出現(xiàn)感應電壓，形成強電干擾。而柜內干擾指的是在很多情況下，控制柜內部的高壓電器，比大的電感性的負載以及混亂的布線，都會比較容易對于PLC造成相當程度的干擾。而來自信號線的引入的干擾，指的是使用PLC控制系統(tǒng)進行連接的各個類型信號的傳輸線，除了能夠有效傳輸各類的信息外，還是會出現(xiàn)一定程度的外部的干擾信號。這種干擾主要能夠分成兩種途徑，首先是通過變送器進行供電的電源或者是共用的信號儀表出現(xiàn)供電電源亂串的電網(wǎng)的干擾，這經常容易被忽視。還有是信號線受到來自空間內部電磁輻射的影響，就是在信號線上產生外部的感應干擾，這種情況是比較嚴重的。由于信號引入的干擾可能會導致I/O信號的工作異常以及大大降低測量的精度，在嚴重時，將會導致元器件受到損傷。而來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾，可以說，接地是能夠有效提高電子設備自身電磁兼容性的一種有效的手段。進行正確的接地，既能夠抑制電磁出現(xiàn)干擾的影響，還能夠抑制設備往外發(fā)出干擾，然而錯誤的接地，可能會導致十分嚴重的干擾信號，影響PLC系統(tǒng)，使其無法正常的進行工作。還有來自PLC系統(tǒng)內部的干擾，其主要由于系統(tǒng)內部的元器件與電路間產生的相互的電磁輻射而形成的，例如邏輯電路的相互輻射以及其對于模擬電路造成的影響，模擬地和邏輯地之間的相互影響以及元器件之間出現(xiàn)的相互不匹配的使用情況等。

4結束語

在21世紀，PLC將會有巨大的發(fā)展空間和發(fā)展前景，其產品的種類將會變得更加豐富、規(guī)格更加齊全，現(xiàn)今，PLC作為能夠對網(wǎng)絡與國際通用網(wǎng)絡進行自動化控制的一個重要的組成部分，將在電子技術應用領域發(fā)揮出越來越多的作用。在PLC控制系統(tǒng)中，干擾屬于一個較為復雜的問題，因此，在進行抗干擾的設計中，應該綜合地考慮各個方面的不同因素，有效地合理地抑制抗干擾，只有這樣才能夠讓PLC控制系統(tǒng)順利的正常的工作。伴隨著PLC應用領域不斷地拓寬，如何才可以可靠的高效的使用PLC，也成為人們關注的重要問題.

作者：彭宏 樂智淵 單位：九江石化設計工程有限公司南昌分公司