PLC在电力拖动一体化中的应用探讨

江齐峰

（亳州工业学校，安徽亳州，236800）

在PLC未应用到电力拖动的设备中，电力拖动要依靠接触器、继电器来控制，但随着PLC应用技术的发展和普及，相比传统的控制方式，传统的控制方式已经跟不上时代的发展，也无法满足生产的需求。将PLC运用到电力拖动系统中当控制单元，可显著提高设备的自动化水平，而现在PLC的中央处理器技术和通信技术融合在一起，在设备中的应用效果显著提升。电力拖动一体化的技术革新，也意味着我国科技水平的革新、发展。

1 PLC及电力拖动一体化简介

1.1 PLC发展现状

我国早在30多年前就开始了对PLC的应用，主要应用在自动化生产线、冶金、人工智能、电力等方面的设备系统中，随着越来越多的企业、个人对PLC的认可和配备，生产PLC的厂家也随之多了起来，多家竞争的一个结果就是导致产品降价，而降价后的PLC产品得到了更多企业、个人的认可，使之得以应用在更多的设备中。随着科学技术的不断创新，许多机械加工企业对机械智能化生产的需求越来越高，更有在恶劣环境下使用设备中的继电器存在着可靠性差、耗电量大、占用空间大等问题，不能满足当前产品多元化的需求，而PLC是综合了自动控制技术和计算机技术的新型自动化控制元件，PLC元件便于修理、可靠性有保障、应用便捷、控制能力强等特点被多部分的生产企业看中并应用。

1.2 PLC控制原理

可编程逻辑控制器，英文称ProgrammableLogicController，简称PLC。PLC是基于电子计算机，应用于现场控制的控制器。它基于继电控制，但不像继电器那样，经过电路的物理过程实现简单控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的逻辑程序，进行输入信号与输出信号进行逻辑变换实现控制。

当PLC接受到输入信号时，依照数据信息执行相应程序，给出输出信号。这个流程就是PLC的一个扫描周期，在执行某一程序时，这个扫描周期是无限循环的。当PLC输入模块收到指令，PLC内部开始扫描，开始录入指令信息，并在模块中进行存储。通常情况下，PLC的执行程序过程都是有顺序的，一般的扫描顺序是由上至下、由左至右，接受到信息后开始扫描分析、逻辑运算，完成运算后将程序信息储存到RAM中，用户可以监督PLC模块的输入/输出的点位状态来进行程序对比，看程序情况是否满足动作需求。

1.3 PLC执行控制因素

PLC想要完成控制的基本因素有两个：完整的物理应用和输入/输出的变换。输入输出信号变换用PLC的逻辑程序实现。PLC逻辑程序既有设备厂商的系统程序，又有使用人员二次开发的应用程序。系统程序提供运行软件开发平台，并且还为PLC程序稳定运行、信号与信息转换提供保障。二次开发程序由用户按控制工艺设计。什么样的控制工艺，就应有什么样的应用程序。

可靠物理应用主要由输入信号（INPUT）及输出信号（OUTPUT）电路，输入信号包括数字输入、模拟量输入、计数器等，输出信号包括数字输出、模拟量输出等。PLC的输入输出电路，都是根据标准，由厂家专业人员设计的PLC的输入信号一般是有高频干扰的，经过滤波可以消除。而输入信号与CPU的对接需要使用能够电气隔离的光耦。输出信号内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出继电器建立联系。输出电路想要带动正常功率下的接触器等元件，要进行必要的功率放大。

输入输出电路是很多的，每个输入信号或输出信号都要有一个输入或输出电路。PLC有多少个输入输出节点，也就有多少个输入输出回路。由于它们均由高度集成化的电路芯片组成，因此，PLC模块设计的体积都不是很大。

输入信号实时监测着输入状况，并将其暂存于PLC的输入寄存器中。每个输入信号都对应一个单独的存储其信息的内部寄存器。

1.4 在电力拖动一体化中PLC的重要意义

PLC的应用对电力拖动一体化的意义是非常重大的，PLC拥有着强大的可靠性的特点，它可以使电力拖动系统的稳定性大大提升，而PLC的输入/输出都是可以直观看到的，这样也使电力拖动一体化的可视化实现了很大部分。再有，伴随着PLC在各类型的机械生产中广泛的应用，在电力拖动一体化发展过程当中，将PLC应用进去符合时代未来走向，将PLC融入到电力拖动一体化中与其相配合，能够很大程度的保障电力拖动线路的安全、稳定、高效率运行。

2 PLC在电力拖动一体化中的应用

2.1 PLC在电力拖动一体化中具体应用的范围

在电力拖动一体化中的PLC的主要作用有：对启动和停止的控制、对设备动作的控制、对设备动作过程的监护以及对动作过程中产生的数据进行处理等。PLC对开关量的控制在电力拖动一体化中的应用相对是最多的也是最基础的，将原本在电力拖动线路中的中间继电器取而代之，能轻松的控制开关量的顺序。而模拟量的控制在电力拖动中主要表现在其将模拟量和数字量的转化过程，在电力拖动线路中的模拟量有温度、电压等。运动控制简要来说就是用户给PLC一个动作信号，PLC经分析、处理后，给电力拖动的执行单元下达一个动作指令使其动作。过程控制指的是从PLC得到动作指令到按给定程序执行之间的动作过程。PLC能够对过程中出现的数据进行分析、计算、转换。可以说一般的电力拖动一体化中的执行部分都可用PLC来控制，由此可见PLC在电力拖动一体化中的应用范围相当广泛。

2.2 PLC在电力拖动一体化中的应用程序

PLC在电力拖动一体化中应用程序主要是输入/输出模块，满足条件下的PLC输出模块带动电力拖动一体化的负载完成动作，通过PLC输入/输出电路模板，将负载所需的输入信号加到缓存单元，而输出点则对输出的锁存器状态进行反映。此外，负载的动作信号能在PLC模块的相应点位显示出来，可使操作设备的人员对正在运行的整体线路进行可视化监控。PLC的输入/输出模块在电力拖动一体化中的应用分类有模拟量和开关量两种，从模拟量方面来说，依据精度输入/输出可分为三种类型：16bit、14bit、12bit，依据模拟信号种类输入/输出可分为两种类型：电流型、电压型。从开关量方面分析，依据隔离方式输入/输出可分为两种类型：继电器隔离、晶体管隔离，依据电压等级输入/输出可以分为三种类型：24V直流电、110V交流电、220V交流电。根据电力拖动一体化的不同需求使用相应种类的PLC输入/输出模块，满足设备需求。

2.3 PLC在电力拖动一体化中的应用实例

在电力拖动一体化中应用PLC的实例相当多，从成功的案例中可以提取大量相关技术数据来借鉴。例如，Mitsubishi FXIS-20MP型PLC应用于电力拖动一体化，这种类型的PLC编程设备主要在计算机编程和便携式编程上使用编程软件。由于便携式编程本身的局限性，在实践中大多数应用程序都使用软件编程，能够实现设备的及时修改和检查，以及PLC与机床电气控制之间的紧密连接。在控制电气拖动电气回路中，结合PLC技术，通过PLC精准显示接触器的开、合，继电器的开、合，并通过先进技术LED反映出来，实现电力拖动控制电路，视觉上可见的可视化视觉目标。同时，PLC可用于模拟整个拖动程序的动作过程，通过仿真，找出了拖动电气回路的隐患和缺点，可以及时改进电力拖动电气回路中的线路。

3 结论

通过探讨PLC在电力拖动一体化中的应用程序以及实例，为电力拖动一体化的进程发展提出合理化建议，为电机设备的创新起到了推动作用，使电力拖动一体化的安全性、稳定性得到提升，在进一步满足设备需求的同时，对我国科技兴国战略起到了推动作用。通过对PLC在电力拖动一体化中的应用进行研究，可以从中认识到PLC对于电力拖动一体化的重要意义。