摘要：热交换控制系统主要的工作原理就是基于热循环原理，采用电能驱动在低温与高热中进行交换的一个控制系统，并将这些能源传输出去以供设备运行使用，传输出去的热能源远远大于自身所消耗的热源，而且还利用自身的特性将低温热源转化成高温热源，这大大节省了其它能源，而且在热交换控制系统中应用最广泛的就是PLC技术。这种情况下对PLC在热交换控制系统设计中的应用进行分析。
关键词：PLC；热交换控制系统；应用
对于当前多数企业工厂来说，对设备生产具有重大影响的热交换站都是十分重要的辅助系统。热交换站产生初期，主要依靠人工控制，操作十分简单，只需要根据生产要求适当对水的温度进行调控即可。人工操作虽然简单，缺点也是显而易见，可操作性较差，精确度页不高，最重要的是对操作人员的安全缺乏保障。一旦出现故障，操作人员难以立即到达现场查找故障源并进行处理，加之缺乏必要的状态显示装置，为查找故障带来很大困难，甚至有可能造成经济损失。现如今，经过漫长发展变革历程，热交换站控制系统逐渐发展成熟。而可编程控制器（PLC）的应用更是为热交换控制系统带来了革命性的变化，极大推动了工业发展进程。PLC在热交换控制系统中的应用不仅极大简化了系统操作，同时还增强了工业生产的可靠性。
一、PLC在热交换控制系统中的应用范围
（一）开关量逻辑控制
PLC在热交换控制系统中的开关量逻辑控制将完全取缔以往的继电器控制电路，通过开关量逻辑控制可在热交换控制系统中实现逻辑控制、顺序控制，这样不但可以对单台设备展开控制，还可以对多个机群实施控制还可以展开自动化流水线。常见的包括印刷机、组合机床、包装生产线等。
（二）过程控制
PLC在热交换控制系统中的过程控制，主要针对工业生产过程中产生的压力、速度等模拟量。然而PLC在A/D和D/A转换模块中和多种控制算法程序展开模拟量，从而实现闭环控制。PLC调节在闭环控制系统中属于一种常见的调节方式。在冶金、热处理等场合得到普遍运用。
（三）运动轨迹控制
PLC运动轨迹控制属于一项通过圆周运动或者直线运动的控制。在运动轨迹控制中采用专业的运动控制模块，譬如可驱动步进机电或者伺服机电中的单轴位置控制模块或者多轴位置控制模块，均适用于不同型号的机械、机床甚至电梯等场所。
二、PLC在热交换控制系统中各部分的作用
（一）CPU的运算、控制作用
对PLC而言，CPU的职能如同人类的中枢神经系统，CPU作为PLC的运算、控制中心。将CPU以系统程序功能可将完成五项任务。第一项任务是接收并存储由编程器输入的用户程序及数据；第二项任务是诊断电源和PLC内部电路的工作状态及编程语法是否存有错误；第三项任务是采用扫描的方式专门接收输入信号，将其传递到PLC数据寄存器中进行保存；第四项任务是当PLC不如正常的运行状态后，则需要按照先后顺序依次读取用户程序，对用户程序进行阐释和执行，使其完成用户程度中规定的各项操作；第五项任务是将用户程序的志向结果传递到输出端。
目前PLC运用CPU的使用情况可分为三种情况，具体如下
第一种情况，运用微处理器。常见的微处理器采用微处理器的价格相对优惠且通用性较高，除此之外可凭借微机成熟的实时操作系统扩展软硬件资源。
第二种情况，单片机。PLC在热交换控制系统中常用的就是单片机。单片机具备集成度高、体积小、价格优惠及可控性强等特征，为此得到小型PLC的青睐，得到广泛应用。此外它同样适用于PLC的智能UO模块。
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第三种情况，位片式微处理器。作为最常用的位片式微处理器，该种处理器属于一种独立微型机的分支结构。该种高运算速度可根据用户所需的指令系统将其融为一体，使其采用顺序扫描方式运用到PLC中。
（二）存储器的程序监控、解释作用
第一，系统程序存储器。系统程序存储器与其他计算机相同，PLC同样具备固定的监控程序、解释程序。通过这些决定可判断出PLC的功能，为此将其称之为系统程序。系统程序存储器的主要目的是存储该该部分程序。由于用户无法对系统程序进行更改，为此将使用的存储器视为只读存储器。
第二，用户程序存储器。该种存储器则需要用户根据控制功能进行编制的应用程序，为此将其称之为用户程序。通常情况下将用户程序用于用户程序存储器中。由于需要对用户程序进行调整、变动为此将其称为可随时读写的RAM。一旦RAM掉电将导致数据丢失，为此使用RAM作用户程序存储器的PLC，采用后备电池对RAM实施保护。避免出现电源丢失现象，导致用户程序丢失。在用户程序调试进行修改后，不期望对其进行随意变动。为此需要把用户程序编制到EPROM中。如今，拥有先进技术的企业通过快闪存储器视为用户程序的存储器。起源于在于快闪存储器具备随时读写，断电后不丢失数据，不需要后备电池保护等功能。
第三，工作数据存储器。所谓工作数据存储器即变化频率较高或经常存取的数据。通常将该部分数据存放于RAM当中，以便于随机存取。在PLC的工作数据存取中，开辟有元件映像寄存器与数据表。其中元件映像寄存器的作用是储存PLC开关量的输入、输出、定时器、计数器等内部继电器的开关情况。而数据表则用于储存各项数据，一个数据占用一个字作为该种数据的标准格式。通常将其存放于用户程序运作时的某些可变参数值中。譬如定时器的当前值和设定值。同时还可将其适用于A/0转换的数字及数学运算结果中。此外，根据实际情况，在部分数据停电后使用后备电池进行当值。在停电时可保持数据的存储器区域称为数据保持区。
（三）编程器的程序编制、调试作用
目前可将编程器划分为两种，第一种为简易型编程器，第二种为智能型编程序。其中简易型编程序仅能进行联机编程，实施该种编程时需要把梯形图转换为机器语言助记符之后方可进行输入。简易键盘机发光二级管作为该种显示管的主要构成。然而智能型编程器又称图形编程器。在该种编程器中不但可以进行联机编程，还可以进行脱机编程具有图形显示功能，在该种编程不但可以直接输入梯形图还可以进行屏幕对话。除此之外，PLC生产厂家配有与之相应的编程软件，通过编程序软件在屏幕中可直接形成形成编辑梯形图、语句表、功能块图及顺序功能图程序，从而达到不同编程语言相互转换的目的。将程序下载到PLC中，并将其传递到计算机中。通过网络可达到远程编程与传送的目的。目前众多PLC已不再提供编程器，而不是微机编程如阿健，此外需要配置与之相符的通信连接电缆。
结束语
PLC技术能够实现热交换系统的可靠性、经济性和可维护性；第二，通过PLC编程技术，可以实现对热交换控制系统进行复杂的逻辑控制，相比于其他的技术具有较强的技术先进优势；第三，PLC可编程控制技术的应用，可以对热交换控制系统的硬件接线过程进行简化，最大程度的为企业节省了经济开支。总的来说，PLC在热交换系统中的应用是最经济、最合理的选择。
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论文作者:魏怀玉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/10
标签：热交换论文; 程序论文; 存储器论文; 控制系统论文; 用户论文; 数据论文; 将其论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;