电子技术中PLC应用

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1PLC介绍

PLC属于一种使用数字进行运算的电子系统，在工业环境下为了进行分析应用而专门设计的。它使用可编程存储器，在存储内部执行定时、计数、顺序的控制、逻辑的运算和算术的运算等等操作的指令，并且通过模拟方式、数字方式的输入和输出。控制不同类型的机械生产的过程。PLC以微处理技术作为基础，把控制处理的规则存储在存储器中，将其应用工业控制领域，属于一种新型的工业控制装置。PLC将控制、仪表、电气这三电集为一体，能够灵活地、方便地组合各种不同要求与规模的控制系统，来适应不同工业控制的具体需要。因为PLC是为了工业控制而进行设计的，其结构较为坚固紧密、体积较小，是有效达到机电一体化的控制设备。伴随着微电子技术的不断发展，plc自身的制造成本在不断地下降，功能逐步增强。在许多先进的工业国家中，PLC成为工业控制不可或缺的标准设备。

2PLC自身特点

2．1极高的可靠性

因为在工业生产环境中，环境条件可能比较差，因此需要PLC具有较强的抵抗干扰的能力，并且其应该能够在较为恶劣的环境中长时间的顺利的运行。

2．2使用方便

PLC操作较为方便，对于PLC进行操作，包含了程序输入操作与程序更改操作。许多PLC使用编程器，进行程序更改以及输入的操作。更改程序也可以直接按照地址编号或者接点号进行顺序寻找或者搜索，然后进行更改。使用PLC进行编程也十分方便，PLC有功能表图、布尔助记符、梯形图多种程序来进行设计语言控制。并且当系统出现故障的时候，通过软件和硬件的自诊断，进行维修的人员能够根据有关的故障代码显示和故障信号灯的指示，很快地确定故障的位置，能够迅速地排除故障，节省修复的时间。

2．3灵活性高

PLC具有很高的灵活性。PLC采用编程的语言包括功能模块图、功能表图、布尔助记符、梯形图等，只要掌握一种语言，就能够进行编程工作。PLC按照应用的规模不断进行扩展，它不仅仅能够通过增加输出、输入卡件来增加点数，还可以通过扩展单元来增强功能和容量，也能够通过多台的PLC进行通信，来扩大功能和容量。PLC操作具有灵活性，使用PLC，设计工作量将会大大的减少，安装施工工作量以及编程工作量也会大大地减少，操作变得十分的灵活方便，控制和监视变得更加容易。

2．4机电一体化

PLC是专门用来进行工业过程控制的设备，其体积不断减小，功能却在不断地完善，其抗干扰的性能逐渐增强，电气与机械部件进行来有机地结合，实现机电一体化，将计算机和仪表电子的功能综合到一起。

2．5适应面广

现代的PLC系统，不仅有顺序控制、计数、计时、逻辑运算等功能，还具有模拟量和数字的输出输入、记录显示、人机对话、通信、功率驱动、自检等功能。既能够控制一台的生产机械、一条的生产线，又能够控制一整个的生产过程，其适应面的范围比较广。

3PLC在电子技术中的应用

3．1工作环境

PLC需要环境温度在0到55oC，在安装时，不能够讲其放到发热量较大的元件下方，并且四周空间应该足够的大，方便进行通风散热。还有为了保证PLC绝缘性能，对于湿度也有要求，空气相对湿度应该在85%以下。PLC应该尽量地远离较为强烈的震动源，避免振动频率10到55Hz的连续或者频繁振动。倘若使用的环境不能够有效避免震动，就应该采取减震的措施，例如可以使用减震胶。同时要避免易燃和有腐蚀的气体，例如硫化氢气体、氯化氢气体等。对于在空气中存在的带有腐蚀性的气体或者是粉尘比较多的环境，应该把PLC放在封闭性良好的控制柜或者控制室中。PLC对电源线产生的干扰有一定的进行抵制的能力。在电源干扰十分严重或者对于可靠性的要求比较高的环境之中，应该安装一台带有屏蔽层隔离式变压器，来减少设备和地之间的相互干扰。通常PLC都会有直流24V进行输出，提供给输入端，倘若输入端用外接的直流电源时，最好选用直流稳压的电源。

3．2控制系统中干扰及其来源

(1)干扰源及一般分类。对于PLC控制系统造成影响的干扰源，大多是产生于电压或者电流急速变化的位置，其主要原因是由于电流改变出现磁场，对于设备造成电磁辐射，磁场不断改变，产生了电流，高速的电磁产生了电磁波。一般电磁干扰按照干扰模式的不同，可以分为差模干扰和共模干扰。共模干扰指的是信号对地产生的电位差，在一定情况下，共模电压能够通过不对称电路转换为差模电压，对测控信号产生直接的影响，导致元器件受到损坏，这一种共模干扰的情况可以称为直流，也可以称为交流。而差模干扰，指的是作用在信号两极之间的干扰电压，通常由空间电磁场于信号之间耦合感应以及由不平衡的电路转换，形成共模干扰所出现的电压，这样的干扰不断叠加于信号上，对于测量和控制精度产生直接的影响。

(2)PLC系统中干扰的主要来源及途径。在PLC系统在电子技术中运作时，出现干扰的来源以及途径不同，可以将其分为强电干扰、柜内干扰、来自信号线进行引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰以及来自PLC系统内部的干扰。强电干扰，指的是由于PLC系统进行正常供电的电源，都是由电网来进行供电的。因为电网的覆盖范围比较广，因此它会受到所有的空间每电磁干扰，然后在线路上出现感应电压，形成强电干扰。而柜内干扰指的是在很多情况下，控制柜内部的高压电器，比大的电感性的负载以及混乱的布线，都会比较容易对于PLC造成相当程度的干扰。而来自信号线的引入的干扰，指的是使用PLC控制系统进行连接的各个类型信号的传输线，除了能够有效传输各类的信息外，还是会出现一定程度的外部的干扰信号。这种干扰主要能够分成两种途径，首先是通过变送器进行供电的电源或者是共用的信号仪表出现供电电源乱串的电网的干扰，这经常容易被忽视。还有是信号线受到来自空间内部电磁辐射的影响，就是在信号线上产生外部的感应干扰，这种情况是比较严重的。由于信号引入的干扰可能会导致I/O信号的工作异常以及大大降低测量的精度，在严重时，将会导致元器件受到损伤。而来自接地系统混乱时的干扰，可以说，接地是能够有效提高电子设备自身电磁兼容性的一种有效的手段。进行正确的接地，既能够抑制电磁出现干扰的影响，还能够抑制设备往外发出干扰，然而错误的接地，可能会导致十分严重的干扰信号，影响PLC系统，使其无法正常的进行工作。还有来自PLC系统内部的干扰，其主要由于系统内部的元器件与电路间产生的相互的电磁辐射而形成的，例如逻辑电路的相互辐射以及其对于模拟电路造成的影响，模拟地和逻辑地之间的相互影响以及元器件之间出现的相互不匹配的使用情况等。

4结束语

在21世纪，PLC将会有巨大的发展空间和发展前景，其产品的种类将会变得更加丰富、规格更加齐全，现今，PLC作为能够对网络与国际通用网络进行自动化控制的一个重要的组成部分，将在电子技术应用领域发挥出越来越多的作用。在PLC控制系统中，干扰属于一个较为复杂的问题，因此，在进行抗干扰的设计中，应该综合地考虑各个方面的不同因素，有效地合理地抑制抗干扰，只有这样才能够让PLC控制系统顺利的正常的工作。伴随着PLC应用领域不断地拓宽，如何才可以可靠的高效的使用PLC，也成为人们关注的重要问题.

作者：彭宏 乐智渊 单位：九江石化设计工程有限公司南昌分公司