浅谈PLC可编程控制器的原理与应用

郭飞

(西华师范大学，四川 南充 637000)



浅谈PLC可编程控制器的原理与应用

郭飞

(西华师范大学，四川 南充 637000)

摘要：PLC可编程控制器是一种能够独立运行，并对计算机编程进行空气的电子操作系统，它的研发推动了工业的发展，降低了工业生产的劳动力消耗，并提升了工业运转的灵活度和操作性。从前，工业流水线的运作和生产活动基本依靠人工进行运作和管理，进入机械化和自动化生产之后，同样需要对生产线进行调整、控制和管理，PLC可编程控制器就是针对自动化机械化生产线实现自动化、智能化管理设计的一款管理系统，可以有效改善工业生产环境。

关键词：PLC可编程控制器；原理；工业运用

PLC可编程控制器在工业中的运用最为广泛，可以说，它就是为工业环境所设计和研发的。PLC可编程控制器可以对工业生产流水作业线的运作数据和情况进行采集和管理，优化工业生产线，提高生产力。

1PLC可编程控制器的组成部分

PLC可编程控制器由硬件系统和软件系统两个部分组成，其中硬件系统可分为中央处理器和储存器两个部分，软件系统则分为PLC软件程序和PLC变成语言两个部分。下面，笔者就将对这两个系统进行解说。

1.1软件系统

1.1.1PLC软件。PLC可编程控制器的软件系统由PLC软件和编程语言组成，PLC软件运行主要依靠系统程序和编程语言。一般情况下，控制器的系统程序在出厂前就已经被锁定在了ROM系统程序的储存设备中。

1.1.2PLC编程语言。PLC编程语言主要用于辅助PLC软件的运作和使用，它的运作原理是利用编程元件继电器代替实际原件继电器进行运作，将编程逻辑转化为软件形式存在于系统当中，从而帮助PLC软件运作和使用。

1.2硬件结构

1.2.1中央处理器。中央处理器在PLC可编程控制器中的作用相当于人体的大脑，用于控制系统运行的逻辑，执行运算和控制。它也是由两个部分组成，分别是运算系统和控制系统，运算系统执行数据运算和分析，控制系统则根据运算结果和编程逻辑执行对生产线的控制、优化和监督。

1.2.2储存器。储存器主要执行数据储存、程序变动储存、逻辑变量以及工作信息等等，储存系统也用于储存系统软件，这一储存器叫做程序储存器。PLC可编程控制器中的储存硬件在出厂前就已经设定好了系统程序，而且整个控制器的系统软件也已经被储存在了储存器当中。

1.2.3输入街出。输入街出执行数据输入和输入，它是系统与现场的I/O装置或别的设备进行连接的重要硬件装置，是实现信息输入和指令输出的重要环节。PLC将工业生产和流水线运作的各类数据传送到主机当中，而后由主机中程序执行运算和操作，再将运算结果传送到输入模块，最后，再由输入模块将中央处理器发出的执行命令转化为控制工业此案长的强电信号，控制电磁阀、电机以及接触器执行输出指令。

2PLC可编程控制器的工作原理

根据PLC的运行方式和主要构成特点来讲，PLC实际上是一种计算机软件，且是用于控制程序的计算机系统，它的主要优势在于比普通的计算机系统拥有更为强大的工程过程借口，这种程序更加适合于工业环境。PLC的运作方式属于重复运作，主要通过循序扫描以及循环工作来实现，在主机程序的控制下，PLC可以重复对目标进行信息采集、指令执行和信息输出等活动。其工作原理如下所述：

2.1在输入采样环节中，由CPU对对象执行扫描，将扫描到的工业运作信息传输到寄存器当中，主要内容包括设备的运作状态、运作参数、温度、运作效率等等。

2.2CPU根据程序输入的指令执行扫描，执行指令依靠状态寄存器和编程元件输入到CPU当中，而后，CPU将根据输入的指令进行逻辑排列和运算，最后，将运算结果输出。

2.3所有收到的指令都完成执行之后，CPU会对程序内的数据和信息进行刷新，然后重复上述步骤，进行新的数据输入和输出、运算。以上三个步骤再加上PLC系统控制属于一个周期的运作，PLC可编程控制器就反复不断的重复这一周期。不同类型的PLC使用应当按照其出厂配备的说明书进行，PLC单个运行周期的时间长短与工业环境的控制状态有一定的关系，PLC单个运作周期越短，就能够在短时间里执行更多的周期运作，从而提升工业环境的监督控制能力。一般情况下，PLC完成10次完整的扫描一秒钟即可，这样的扫描速度基本能够适应现在工业环境的控制需要。

3PLC可编程控制器的应用

PLC可编程控制器是一种计算机系统的全新存在模式，它将常规计算机的程序进行了改动，使之适应了工业环境的控制需求，它的运作主要依靠主程序对数据的处理结果进行。在工业环境下，人们通过接口将PLC可编程控制器与对应的设备接口相连，将设备的运行数据输入到PLC当中，而后PLC执行对数据的储存、逻辑运算和输入，工业设备则依据最后的结果数据对运作状态进行控制优化。PLC可编程控制器的运用有效的改善了工业运作环境，实现了人与工业环境分流，大大的提升了工人的工作环境，改变了从前人与机械共处一室的工作状态，也很好的保障了企业的生产力和生产质量。

4结束语

随着时间的不断推移，工业产业中的机械和计算也将不断的创新和提升，PLC可编程控制器将在工业运作中得到广泛的推广和使用，与此同时，PLC相关技术也应当随着工业的进步不断进行创新和改良。

参考文献：

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[4]王继文.可编程控制器在称重行业的应用——浅谈PLC在WM系列检重称中的应用[J].经营管理者,2013(02):673-674.

中图分类号:TP39

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)08-0019-01

作者简介：郭飞(1992-)，男，汉族，四川眉山人，大学本科，西华师范大学电子信息工程学院。