摘 要：科學技術的飛速進步，推動了工業(yè)生產的蓬勃發(fā)展，在生產中對于控制的要求越來越高，因此導致操作難度也日益提高。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)已漸漸無法滿足現代工業(yè)生產的需求，近年來逐步興起的PLC可編程控制器因其自身的優(yōu)點獲得了廣泛的應用。為此，文章對PLC控制器的應用、組成和發(fā)展進行了簡單的概述，并對PLC控制裝置應用于電機基本控制電路和相關的PLC程序設計方法進行了探討。

關鍵詞：電機；電路；PLC；應用；程序設計

1 概述

Programmable logic controller簡稱為PLC，即可編程控制器。PLC作為一種數字運算操作的控制裝置，是為工業(yè)環(huán)境而設計和研發(fā)的。PLC充分運用了通信、自動控制、計算機技術，并使用可編程存儲器，其核心為微處理器。在工業(yè)生產中，通過PLC能夠對生產過程進行準確有效的控制，其控制原理是通過模擬量和開關量的輸入和輸出得以實現的。經過近些年的發(fā)展，PLC已經具有各種功能，如邏輯控制、順序控制、算數運算以及計數等。PLC因其自身在控制性能上的卓越的特性，一經問世便獲得了飛速的發(fā)展，并在化工、鋼鐵和交通等領域發(fā)揮了其獨特的作用。相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，PLC的研制是控制系統(tǒng)發(fā)展的里程碑，具有劃時代的現實意義。

2.1 PLC的組成

2.1 存儲器。PLC的存儲器由系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器組成。顧名思義，系統(tǒng)存儲器用來存儲系統(tǒng)程序，用戶存儲器則用來存儲用戶編寫的程序。

2.2 微處理器。作為PLC的核心，微處理器就像是人類的大腦，負責指揮PLC所有的工作有條不紊的進行。PLC的運行速度和水平，直接與微處理器的運行質量息息相關。

2.3 編程器。編程器通過接口能夠和微處理器進行通信。具有寫入、檢查、調入用戶程序等功能，還能夠對PLC的工作狀態(tài)進行監(jiān)測。

2.4 輸入和輸出部件。對于一個系統(tǒng)來說，其整體性是必要的，而和外界信息的傳遞和交換更是不可或缺的，這就是輸入輸出部件的功用。通過輸入輸出部件的橋梁和紐帶作用，將微處理器和輸入輸出設備緊密地、有機地結合起來，使系統(tǒng)協(xié)調、統(tǒng)一的運行。

3 PLC控制器的優(yōu)點

與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比較，PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢較為突出。傳統(tǒng)的電機基本控制電路中，電子部件的數量和體積都相當龐大，觸點的數量也非常多、布線復雜，線路設計繁復，維修困難，可靠性和穩(wěn)定性不佳。而新型的控制系統(tǒng)PLC的應用，使布線和觸點大幅減少，將傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)取代，不僅減低了故障發(fā)生率，電機還獲得了較強的抗干擾能力，電機運行的可靠性和穩(wěn)定性顯著增強，減少了因電機故障帶來的巨大的經濟損失。

4 PLC的控制應用

4.1 過程控制

所謂過程控制，就是對模擬量如溫度、壓力和流量進行控制，這一控制是閉環(huán)的，充分利用了計算機技術，并通過編寫控制算法程序達到閉環(huán)控制的目的。過程控制應用十分廣泛，并在化工、鍋爐控制等領域發(fā)揮了重要的作用。

4.2 模擬量控制

工業(yè)生產中涉及到很多模擬量，需要對其進行監(jiān)測和控制。而模擬量和數字量轉換模塊的配置，則使PLC對于模擬量進行控制成為可能。

4.3 開關量控制

對于開關量進行邏輯控制更是將PLC的應用推到了更高的層次。PLC應用于單臺或者多集群流水線，極大地提高了生產的效率和穩(wěn)定性。

4.4 運動控制

PLC的運動控制包含對于直線或圓周運動的控制。近年來，已經形成一套系統(tǒng)的運動控制模塊，并在機械等領域獲得了廣泛的應用。（1）用于控制啟動三相異步電動機。正常運行狀態(tài)下，電源線電壓和電動機額定電壓是相同的，并采用三角形的繞組連接方式?？梢詫㈦妱訖C的定子繞組以星形連接，當電動機轉速達到某一閾值時，改為三角形連接，即所謂的星形——三角形降壓啟動。（2）用于雙速電機的兩地控制。在工業(yè)生產中，對于機械設備的輸出速度有著特定的要求，通常所需要的速度不是單一的，而是需要不同的輸出速度。一般情況下，將機械變速系統(tǒng)配置到單速電動機上即可實現不同的速度輸出的要求。而多速交流電動機，則可應用于要求速度連續(xù)可調的情況，或者應用于機構尺寸受到限制時。

5 PLC程序設計

5.1 PLC常用程序設計語言

PLC常用的程序設計語言包括梯形圖、布爾助記符、功能模塊圖、結構化語句描述程序設計語言。梯形圖程序和原有的繼電器控制技術一致，最為常用。布爾助記符與匯編語言類似，容易記憶和掌握。功能模塊圖程序語言適于控制較大規(guī)模且難度較大的操作系統(tǒng)。結構化描述語言能夠實現相對復雜的控制程序。

5.2 PLC控制三相電機正反轉的程序設計

PLC控制三相交流電機正反轉的外部接線如圖1所示。PLC控制程序如圖2所示，程序段Segment2為正轉控制，程序段Segment3為反轉控制。首先在接觸器控制邏輯中與反/正轉按鈕對應的觸點。如果需要接觸器的觸點作為PLC觸點，應選擇NC觸點。把NC觸點的輸入作為邏輯條件。在控制邏輯段后，Segment4保證在程序出錯時禁止輸出。另外考慮啟動和停止比較有優(yōu)先權設計Segment1。

6 結束語

在現代的工業(yè)生產中，PLC憑借其可靠性高等優(yōu)點在許多領域得到了廣泛的應用，在對電機的控制中更是發(fā)揮了其優(yōu)良的控制性能，確保電機的正常安全穩(wěn)定運行，而在對PLC程序進行設計時則需要選擇合適的設計語言和設計方法。

參考文獻

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作者簡介：王勇（1974，11-），男，畢業(yè)于哈爾濱理工大學工業(yè)技術學院，電機制造與運行專業(yè)，現從事電機技術工作。