1昆明工业职业技术学院 2宝武集团安宁公司炼钢厂 3昆明工业职业技术学院
随着现代化控制技术的发展，传统的控制技术已经满足不了社会现代化的需求，PLC技术的诞生和被广泛利用，在工业领域发挥越来越重要的作用，为生产带来极大便利的同时，也相对节约了人力物力资源的浪费情况[1]。PLC的操作简单、运行稳定、安全和可靠性，给工业作业的生产避免了很多无谓的工作。它的工作原理是怎样进行，以及PLC如何应用，在这里做了简单的分析介绍。
一、PLC技术特点和应用范围
（一）PLC技术特点
PLC作为是一种专门针对在工业环境下设计的利用数字运算的电子装置，通过其内部存储执行逻辑运算、计时计数和运算等操作指令，并且通过数字的输入和输出，来控制机械生产过程[2]。其主要的特点为：1.可靠性比较高，有较强的抗干扰能力：PLC采用的是当下先进的大规模集成电路技术，内部线路采取的是先进的抗扰技术，加上生产工艺技术严格，所以具有非常高的可靠性。2、实用性强。现代PLC功能完善，配套齐全，对数据的运算有非常完善的能力，在数字控制领域应用广泛。3.简单易学，容易操作，工程技术人员的使用上非常上手。PLC的接口操作易懂，其图形符号与表达方式和继电器相当接近。简单的逻辑控制指令可以方便快捷的实现继电器电路功能。4.在系统设计上，工作的建造量比较小，系统维护也方便，程序改造不复杂。5.在外形上，体积比较小，能量消耗特别低。
（二）PLC的应用范围
PLC的使用范围比较广泛，就目前来讲，在钢铁，石油、化工、电力、建材、机械、交通、以及环保上都被广泛运用。它的使用范围可以归纳在5个方面：1.开关量的逻辑控制，比如印刷机。2。在模拟量的控制上，比如配套转换模块的生产。3。在冶金、化工等场合的过程控制。4.在各行业内部控制系统上的数据处理上。5.在通信和联网上，PLC间的通信以及其与其他智能设备间的通信。
二、PLC通信方式
PLC主要是通过计算机，运行存储与计算机内存中的程序，对输入和输出的信息进行变换控制，多用于在工业工作的电控制器。它的组成部分包括了可编程序控制器/中央处理器、储存器、输入输出模块、编程和电源五大部分。其主要的通信的原理实现过程主要由输出处理、程序处理、和输出处理三个部分完成[3]。
（一）输入处理
输入端子将控制信号送入PLC，经过PLC输入端子存到相对应的输入印象寄存器中，这个印象储存器会储存外部的输入信号，给PLC提供内容控制器电路编程的使用。
（二）内部处理
它的作用主要是按照用户需要的逻辑关系，根据用户的相关规定，对输入和输出的信号状态进行判断处理，经过计算会得出相应的控制信号，由得出的控制信号来驱动输出设备，它主要是由内部储存器刷新和执行用户程序组成。
用户程序是通过编程器的输入方式，把程序编辑到PLC的储存器中的用户程序当中。它的修改只需要通过编程器中某些语句的编辑即可，不需要太难的操作，也不会对控制器的内部路线进行改变，所以灵活性的控制比较好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）输出处理
输出处理的组成，也是由印象寄存器和端子组成，起到将PLC内部的控制信号转换成驱动外部设备工作的输出信号。并在存储器中将内部的处理信号进行储存，通过输出端口对外部设备的运行进行控制。
由以上可以看出，PLC的通信工作实现的过程，主要是从输入到运行用户程序，通过输出进行公共处理，然后进行输入刷新-运行用户程序-输出刷新-公共处理在进行输入刷新等等如此反复循环的一个过程[4]。也就是说，PLC控制器先通过端口接受到外部的信息，并把信息储存到输入寄存器当中，经过用户处理器的运行，内部控制器得到输出信号，并经过输入器刷新，通过输出运营印象得到刷新后的信号，再经过输出的刷新，输出储存器通过输出电路的输出将反映输出的变化进行相应输出。同时，经过公共单元的运行处理，让输出信号及时反映输入信号的变换，从而实现PLC在通信过程中的控制。
三、PLC在机电设备中的应用
相对于传统的继电器、接触器的控制系统，PLC在机电设备的生产过程中起到更加简单灵活的性能，由于PLC采用了模块化的组合结构，所以其不但有较高的灵活性，同时还有较高的抗干扰能力和可靠性能，程序编辑语言简单易懂，并且可以随着在线修改编辑程序。PLC驱动能力的强大，可以对机电设备生产过程的控制实现方便快捷的作用[5]。
在这里我们以PLC在矿山机电设备控制中，对井下风门自动启闭功能的实现为例，做个简单举证说明：矿山开采中，传统的井下开门一直是由人工操作。因为井下深度的负压较大，导致井下开门的操作的要求也相当大，这直接导致了井下风门的开启和关闭的准确度不容易把握，给井下风门构成破坏的风险，也影响了工作人员的人身安全问题。而PLC技术的引进，实现了井下风门的自动启闭功能，通过对井下风门结构进行分析，我们把来往车辆用红外线传感器进行检测，把数据传到PLC中，利用PLC的自动控制实现井下风门的自动启闭功能，节省了人力物力，并给工作人员的安全问题提供了有效保障。
利用PLC实现井下风门自动启闭功能，其原理大致为:当PLC收到红外线传输的风门开启信号数据时，PLC会把信号直接传输到双控电磁阀，由电磁阀打到供气位置，这样相应的气缸活塞开始向外运动，把设在风门上的小窗给打开，风门内外气压消失，实行风门的开启。当检测到风门需要关闭时，PLC将相应的控制信号传输到电磁阀，由电磁阀进行转换，控制气压进入气缸的另一端，牵引小窗关闭，然后由小窗的关闭带动风门转动，直到风门完全关闭。
总结：由实例可以看出，PLC在机电设备上的广泛应用，可以避免很多无谓的工作，在节约人力物力和资源方面，起到非常有利的作用。并且由于性能操作简单，稳定性和可靠性，显著提高了机电设备中控制系统的安全问题。
参考文献：
[1]鲍捷,欧仁侠,陈洪斌.PLC技术的应用对矿山机电控制的影响[J].世界有色金属,2018(17):28+30.
[2]黄卫红.机电设备中PLC的通信方式及应用[J].信息通信,2017(12):96-97.
[3]刘红雨.勘探设备机电系统控制中PLC技术浅析[J].技术与市场,2017,24(12):140+142.
[4]王丽.浅析机电设备控制中PLC技术的应用[J].煤,2016,25(07):70-71.
[5]程力. 基于MCGS与PLC桥式起重机起升机构监控系统研究[D].昆明理工大学,2016.
论文作者:1景志峰 2刘宁雁 3粟小琴
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期
论文发表时间:2019/7/18
标签：风门论文; 井下论文; 信号论文; 机电设备论文; 程序论文; 通信论文; 技术论文; 《科技尚品》2018年第12期论文;