分析PLC在热力控制系统中的改造及应用

钱力

摘要：随着科技技术、信息技术及计算机技术的快速发展，PLC也得到了越来越广泛的应用。与此同时，PLC在热力控制系统中的应用更是取得了突飞猛进的发展。本文主要研究与分析PLC在热力自动控制系统中的应用。

关键词：PLC 热力控制系统 应用分析

PLC发展相对来说比较快的时期，就是80年代到90年代中期，其年增长率一直保持在百分之三十到百分之四十之间。由于PLC人机联系相关的而处理模拟的能力有着一定的进步，同时网络方面的相关功能也处于不断进步，不仅占据了一半的DCS市场，并对污水相关的行业进行一定的垄断。由于工业PC的出现，尤其是最近几年，随着现场总计数的发展，IPC和FCS同时挤占了一部分的PLC市场，由此可以看出，PLC总的增长速度相对来说是比较缓慢的。在PLC应用的方面上，我国相对来说应用的是比较活跃的，近些年来，我国的每年都会投入十万台套的PLC产品，年销售额已经达到了三十亿人民币，同时在行业中得到了比较广泛的应用。但是和其他的一些国家相比较而言，在进行机械加工应用的过程中，以及生产线方面的应用，还需要进行不断的加大和投入。

1、PLC概述

PLC就是可编程逻辑控制器，即Prograrunnable Logic Controller，PLC具备如下功能，即存储、逻辑运算、执行、设备进行及逻辑指令等不同程序的发号，可以以数字模拟方式将不同的信号输入或信号输出至相应的控制机型及控制设备中。概括来讲，PLC本身就是一种主要用于控制各类信号的小型计算机，其硬件结构也大致类似于微型计算机。

2、PLC在热力控制系统中的应用原理

PLC在热力控制系统中的应用原理主要是分阶段进行的，通常分为输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段等三个阶段。

2.1 输入采样阶段

在输入采样这一阶段，PLC在热力控制系统中的应用通常是借助于扫描形式开展相关数据的读取及输入。在读取与输入完成后，PLC将这些数据以I/O（输入输出端口）映像的形式将其存储至相应的单元区域内，同时PLC程序则自动转入執行刷新的过程。在读取数据与执行刷新的这两个过程中，若是相应状态有所变化，则I/O 映像存储至相应单元区域的数据及状态也保持原样。

2.2 用户程序执行阶段

在PLC在热力控制系统中应用的执行阶段中，PLC一般是根据特定的顺序开始扫描的，扫描依照由上至上的顺序进行。当PLC扫描梯形图的时候，一般是从梯形图形的左面开始扫描，左面扫描的触点形成控制线路，方向从左到右、由上而下的，然后针对触点产生的控制线路开展逻辑运算，运算结束后按照逻辑运算产生的结果显现出在逻辑单元区域内的相应状态；或者是PLC刷新I/O 映像输出线圈区域对应的状态。

2.3 输出刷新阶段

在用户程序执行阶段之后，PLC接着步入最后的输出刷新阶段。在这个阶段内，PLC的中央处理单元（CPU）是根据I/O 映像区域的相应数据及相应状态来刷新全部的输出锁存电路。然后再经由PLC的输出电路针对外围设备开展必要的驱动，这时，PLC才真正开始发挥可编程逻辑控制器的各项功能。

3、 PLC在热力控制系统应用的功能特点及程序设计

下面主要阐述PLC在热力控制系统应用的功能特点及程序设计。

3.1 功能特点

PLC在热力控制系统应用的功能特点主要分为以下几点，可靠性高、灵活性强、使用方便。

3.1.1可靠性高

PLC之所以在热力控制系统得到极为广泛的应用，根本原因在于PLC的高效性。它的高效性表现为硬件与软件两个方面：

硬件方面的高效性：一方面，PLC的硬件方面主要体现在应用开关电源、输入和输出接口的光电隔离技术上。PLC在选择应用开关电源时，通常要经过严格筛选，确保应用开关电源质量过硬、经久耐用，同时结合PLC科学合理的系统结构与便捷的加工安装技术，所以PLC的应用开关电源具备极强的坚固性与抗震性能，加上借助于无触点半导体进行这些应用开关的安装，避免因为继电器问题造成的PLC系统元器件老化等等，从而大幅度地提升了应用开关电源的可靠性。另一方面，PLC所有的输入接口与输出接口均选取使用了光电隔离技术，将内部与外部电路进行了有效隔离。简单来说，就是将PLC隔离成几个不同的模块，在某一模块出现故障的时候能够及时对问题模块实施快速的维护与修理，进而大大减少了维修时间的浪费。

软件方面的高效性：PLC所使用的监控定时器有如下用途，第一，可以用于监视PLC在执行用户程序所属的专用处理器运算是否延迟；第二，可以促使各个程序发生问题后快速进行维修，避免因为程序出错而造成PLC系统坏死；第三，若中央处理单元的输入接口、输出接口及通信接口发生问题，PLC自身可以经由自我诊断来处理这些问题，并及时采取对应的措施解决，便于有效规避故障引发事故；第四，PLC遭遇停电时，软件方面可以自动启动后备电池，从而保护程序和数据完整，避免程序运行出错、数据丢失。

3.1.2灵活性强

PLC的整体设计均是根据不同模块的需求开展的，因此用户可以按照自身的需求差异来自行选择热力自动控制系统的规模大小、工艺流程及控制功能等等，这样既实现了科学设计PLC，同时也完成了PLC模块编程的科学化与资源配置的合理化，从而降低了PLC硬件配置的浪费。因为只有针对自身需求有效地开展硬件与软件配置的设计，才能确保PLC在热力控制系统中更高效地运行。

3.1.3使用方便

PLC的安装、调试及维修是其正常使用的基础，PLC的安装过程要求其输入接口与输出接口要先安装好，以确保设备正常连接，并且不需要再安装专用接口。PLC的软件功能极为强大，甚至可以部分代替传统元器件的功能，因此PLC的硬件安装比较简便。

调试过程是确保PLC尽早投入使用的必经阶段，在这一阶段首先针对试验模块开展调试，然后进行现场调试。只有重视调试才能有效规避日后投入使用时一些不必要的错误发生，在提升调试工作效率的同时也缩短了调试周期。

PLC本身具备自我诊断功能，当本身发生问题或故障以后，会自动针对相应的模块进行检测，检测完成后则自行重新设计，使其维修变得方便、快捷。

3.2 程序设计

PLC热力控制系统繁琐，分为主程序与通信程序，要做好它的程序设计必须做好如下工作：第一，由于PLC的输入点及输出点的数量与其逻辑控制密切相关、十分复杂，并且对应着现场手动、自动及遥控等不同的工作方法。

4、总结

PLC在热力自动系统实际的生产中，还必须要结合各个生产环节中存在的各种不利于生产的因素，采取具体的解决方案，才能使PLC更加安全可靠年的运行。

参考文献：

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