淺析PLC在日常電機控制回路中的應用

范俊

【摘 要】可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）是基于微電子技術(shù)與繼電器模塊相結(jié)合的產(chǎn)物，因其相較于傳統(tǒng)電路具有多種優(yōu)勢與技術(shù)特點，而被各行各業(yè)廣泛應用。PLC技術(shù)在實現(xiàn)電路控制優(yōu)化的同時，保證了電氣線路的穩(wěn)定運行。本文就PLC技術(shù)的原理及技術(shù)特點進行簡要分析，在實際的電機控制回路中提出自己的觀點與認識，以供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù)；電氣線路；控制回路

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)化發(fā)展水平也在高速提升，PLC控制技術(shù)在微電子與自動控制技術(shù)的推動之下，具有集成化與智能化的優(yōu)點，因此被廣泛應用于各種電氣自動化控制之中。通過PLC技術(shù)可以對整個電路系統(tǒng)進行控制，在一定程度上有助于技術(shù)操作人員的管理，從而使得整個控制系統(tǒng)的質(zhì)量得到提升。以分析結(jié)果來看，可編程邏輯控制系統(tǒng)在現(xiàn)代的電子控制電路中相較于以前的電子控制系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。因此在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，其被廣泛應用。

1 PLC技術(shù)的優(yōu)勢與特點

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）主要被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境的設(shè)計之中。這是一種可以實時進行程序編寫存儲的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。因此采用模塊化組合的方式，在相關(guān)工程項目的應用之中可以進行功能的增加與刪減，既能充分滿足項目的技術(shù)要求又不存在多余元器件消耗能源。

可編程邏輯控制器在硬件電路的選擇上，與微處理器（Microcontroller Unit）極為相似，基本配件為電源模塊、核心處理芯片、功能模塊、通信方式與I/O端口組成。在具體工程項目中，PLC系統(tǒng)可以進行計算分析、數(shù)據(jù)管理與時鐘基本操作，根據(jù)技術(shù)人員編寫的程序來修改相關(guān)寄存器的數(shù)據(jù)，通過模擬或數(shù)字信號的形式進行輸出控制。在實際系統(tǒng)的分析中可以得出，PLC首先由上而下或由左至右的順序方式對存儲器與程序進行掃描，然后執(zhí)行編寫好的程序進行數(shù)據(jù)分析與控制。

從PLC系統(tǒng)的硬件選擇來看，因其設(shè)計的高度集成化，具有質(zhì)量小，體積小等的優(yōu)點。同時由于其采用模塊化的封裝，可以即插即用，相對于以前的控制電路在使用上更方便與簡單，因此選用PLC系統(tǒng)來實現(xiàn)工程的有效控制具有開發(fā)周期短，投資成本低的優(yōu)點。并且由于其線路簡單，程序明晰，若出現(xiàn)問題相關(guān)技術(shù)人員能在極短的時間內(nèi)查找出問題所在，并且進行修改解決。也可在系統(tǒng)中編寫相應程序，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時閃爍故障指示燈，可以直觀地提醒無任何開發(fā)經(jīng)驗的使用者。當系統(tǒng)元器件出現(xiàn)問題時，只需直接替換某個元器件或者部分模塊，在短時間恢復正常使用。從PLC的軟件設(shè)計來看，其操作界面相對較易，使用者可以通過簡單學習熟練掌握如何使用。由于電路系統(tǒng)需要穩(wěn)定的運行，必須添加濾波電路與屏蔽電路，在一定程度上實現(xiàn)了降低輻射的目的。同時由于PLC系統(tǒng)的程序是由梯形圖語言編寫而成，因此十分容易理解，具有極強的操作性與實用性。

2 PLC在電機控制回路中的應用

2.1 自動循環(huán)控制線路

在我們實際工程應用上，有一些零件生產(chǎn)機床需要工作臺在一定的設(shè)置范圍內(nèi)來回循環(huán)地做往復運動，以此實現(xiàn)對加工零件的精密打磨，同時減小對于能源的消耗。這不僅要求工作臺能夠符合條件，運行到設(shè)置的位置，同時其還要能夠自動轉(zhuǎn)換方向，往相反方向運行直到設(shè)定的位置。

在硬件設(shè)計中，我們只需在工作臺的極限位置安裝兩個開關(guān)電路，將這兩個位置開關(guān)的常閉觸電與電機控制電路正反運行電路相串聯(lián)。在整體系統(tǒng)開始運行后，常閉觸電首先是處于斷開狀態(tài)的，因此工作臺并未開啟。而當常開觸電閉合后，工作臺反向運行。

2.2 電機正反轉(zhuǎn)控制電路

在我們實際生活生產(chǎn)過程中，有許多場合需要運用到電機正反轉(zhuǎn)的例子。如日常生活中的電梯，便是需要電機進行正反轉(zhuǎn)的恰當控制。電機若要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，只需將電機中的任意兩相進行調(diào)換就可以實現(xiàn)，在實際操作過程中，往往是通過變換U相與W相。為了實現(xiàn)有序控制，往往在操作過程中保持上口接線的一致，而改變下口的接線方式。但在進行調(diào)換的過程中，必須要注意保持兩個KM線圈沒有同時處于通電狀態(tài)，這樣會導致嚴重的短路現(xiàn)象。在以上電路中，若要實現(xiàn)正轉(zhuǎn)控制，則只需要按下SB1開關(guān)即可，而SB2開關(guān)則控制電機的反轉(zhuǎn)。

2.3 電機啟動控制電路

為了防止啟動電流過大損壞電路，電路中常采用了三個時間繼電器依次按順序控制三個接觸器，在運行過程中自動地消減轉(zhuǎn)動過程中的三級電阻。開始運行時，按下電源按鈕，按下按鈕，接觸器吸合，將所有電阻（R1+R2+R3）串聯(lián)接入電路中。然后電路開始工作，在開始運行的秒后，接觸器KM1主觸頭閉合，移除了第一部分的電阻，剩下電阻（R2+R3）；再運行一秒后，接觸器KM2主觸頭閉合，移除第二第二部分的電阻，剩下電阻R3；再運行一秒后，接觸器KM3主觸頭閉合，移除第三部分電阻，串聯(lián)的電阻全部移除，電動機至此成功啟動，進入正常運行狀態(tài)。KM1、KM2和KM3三個常閉輔助觸頭與啟動按鈕SB1串接的作用是保證電動機在轉(zhuǎn)子繞組中接入全部啟動電阻的條件下才能啟動，如果接觸器KM1、KM2、KM3中任何因為存在焊接故障或者運行故障時，電動機M則無法正常獲得電源進行運作。

用可編輯邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計的三相繞線式異步電機的啟動控制系統(tǒng)，可以根據(jù)原先設(shè)計的繼電器電路進行直接的修改使用，僅需通過簡單的設(shè)計制作PCL梯形圖便可使用。以前的繼電器電路在積年累月的實際使用中，已經(jīng)證明了其可行性與穩(wěn)定性，并且足以證明其有能力實現(xiàn)工業(yè)應用現(xiàn)場對其的技術(shù)要求。PCL控制電路與原先的繼電器電路在很多方面是類似的，因此可以將原先的繼電器控制電路直接進行修改，變化成為可用的梯形圖控制程序，并且用外圍模塊搭建類似的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)目標。

3 結(jié)語

本文具體分析了可編輯邏輯控制系統(tǒng)的軟硬件原理與常用的電機控制應用。分析了PLC系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器控制電路的差異，因此相關(guān)技術(shù)操作人員可以根據(jù)其差異進行適當?shù)倪x擇，靈活地應用，實現(xiàn)工程項目的穩(wěn)定運行。

【參考文獻】

[1]張漣.電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢[J].數(shù)字化用戶，2013（19）：72-73.

[2]李建偉.工業(yè)電氣自動化的重要性和發(fā)展趨勢[J].數(shù)字化用戶，2013（19）：277-278.

[3]周禮.我國電氣自動化技術(shù)發(fā)展中遇到的問題研究[J].科技與企業(yè)，2014（16）：171-173.

[4]陳磊.繼電器在電氣工程及其自動化低壓電器中的應用[J].商品與質(zhì)量，2013（9）：56-57.

[5]劉婷婷.電氣工程自動化及其節(jié)能設(shè)計的應用淺述[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（32）：341-342.

[責任編輯：湯靜]