時間：2023-03-17 18:06:59
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plc是可編程邏輯控制器（ProgrammableLog－icController）的簡稱，其主要組成包括中央處理器、存儲設(shè)備、輸入輸出的接口電路、電源模塊、功能模塊、通信模塊等?？梢哉fPLC就是1臺沒有鼠標鍵盤的小型電腦。在煤礦的生產(chǎn)過程中，被用來控制各種生產(chǎn)流程，相對于原始的繼電器，PLC科技含量高，執(zhí)行的功能多，能夠讓生產(chǎn)過程更加順暢，煤礦生產(chǎn)的整體效率得到大幅度的提高。
2PLC技術(shù)的優(yōu)點
隨著煤礦工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，傳統(tǒng)礦山的機電控制設(shè)備已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)的迫切需求，因此傳統(tǒng)的繼電器逐漸被高科技的PLC所取代，并且在實際生產(chǎn)中運行良好，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟效益［1］。相對于傳統(tǒng)的繼電器，PLC的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：
2．1使用簡單編程方便
PLC的操作界面簡單，對于操作人員沒有過高的技術(shù)要求，如果想要加以調(diào)試，則隨時都可以，不用對硬件做出任何改動。而PLC的梯形圖程序是采用順序控制設(shè)計法來設(shè)計的，對于需要編程工作的人員來說，PLC編程的方法簡單，容易掌握。
2．2功能強性價比高
PLC集成程度高，因此只要有足夠的外接系統(tǒng)，便可以實現(xiàn)諸多功能。與傳統(tǒng)繼電器相比，雖然PLC的價格更高，但是PLC能夠承擔(dān)更多的功能，在很大程度上精簡了煤礦機電控制系統(tǒng)，而系統(tǒng)越簡單發(fā)生錯誤的概率也就越低。此外，PLC還可通過通信聯(lián)網(wǎng)，有利于建設(shè)集中管理的體系。
2．3硬件配套齊全
目前PLC的配套硬件設(shè)施已經(jīng)相對齊全，要想真正實現(xiàn)預(yù)期的功能，只需購買其他的模塊來配置成不同規(guī)模、不同功能的系統(tǒng)。對于原有的系統(tǒng)，如果不滿足實際生產(chǎn)的需要，也可以采購硬件模塊進行相應(yīng)的升級。總之，PLC硬件配置的齊全讓用戶能夠隨意組裝自己需要的系統(tǒng)，為用戶提供了極大便利。
2．4可靠性強
傳統(tǒng)的繼電器由于其機械設(shè)備的特殊性，在長期的使用中，特別是處于煤礦這種粉塵較多的環(huán)境中，如果繼電器密封不嚴，容易出現(xiàn)機械方面的故障，再加上碳的物理特性，較厚的炭灰堆積很可能造成短路，因此在煤礦機電中，傳統(tǒng)的繼電器已經(jīng)難以滿足需求，甚至已經(jīng)變成潛在的隱患。相較而言，PLC的集成程度極高，即使處于煤礦這種灰塵較多的環(huán)境中仍然能夠正常的運轉(zhuǎn)，無需擔(dān)心碳粉堆積而造成短路。由于PLC高度的集成性，因而PLC在發(fā)生故障時能夠進行自我診斷，在故障發(fā)生時可以自動停止正在進行的工作，可避免危險的發(fā)生，與此同時還能顯示是具體哪一部分出了故障，有利于迅速修復(fù)。PLC的配套硬件系統(tǒng)齊全，為修復(fù)工作提供了可靠保障。
3PLC技術(shù)控制煤礦機電的原理
PLC的工作過程大體上分為三個階段：輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，三個階段合稱一個掃描周期，PLC在不斷重復(fù)一個個周期中完成預(yù)先設(shè)定的程序［2］。輸入采樣階段是PLC系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，中央處理器掃描所有輸入的數(shù)據(jù)，并存入儲存設(shè)備中，等待后續(xù)程序的執(zhí)行。在這個階段PLC存儲的信息是難以更改的，因此在調(diào)試PLC系統(tǒng)時，相關(guān)操作人員務(wù)必要引起足夠的注意。用戶執(zhí)行階段是PLC技術(shù)通過梯形圖的模型從上到下掃描用戶設(shè)定程序，在一定的運算之后，運算結(jié)果被保存以待下一次引用。輸出刷新階段是對執(zhí)行階段數(shù)據(jù)運行結(jié)果的輸出執(zhí)行，作為一個周期中的最后一個環(huán)節(jié)，PLC在這個過程中通過先前接收的信息調(diào)控電路，達到調(diào)控煤礦機電設(shè)備的目的。
4PLC技術(shù)在煤礦機電控制中的應(yīng)用
4．1對于井下風(fēng)門的自動化控制
井下風(fēng)門是疏通易燃易爆氣體，提供新鮮空氣的通道，目前我國多數(shù)煤礦企業(yè)的井下風(fēng)門控制都是由人力來完成，由于負壓的影響，用人力來控制風(fēng)門極為不便，而使用的力量過大很容易對風(fēng)門造成損壞。對于上述問題，可以借用PLC系統(tǒng)，用紅外線傳感器來偵測有無車輛通過，有車輛通過時，中央處理器對風(fēng)門發(fā)出開啟的信號，由機械裝置控制風(fēng)門開啟，既方便又安全。
4．2PLC技術(shù)在提升機中的應(yīng)用
采用PLC技術(shù)代替繼電器來控制礦井的提升機，能夠?qū)μ嵘龣C控制更加精確，在礦井井壁和電機中安裝傳感器以監(jiān)控提升機的運轉(zhuǎn)狀況，在電機出現(xiàn)問題或者井壁出現(xiàn)問題時能夠及時反饋給控制中心，并自動采取切實可行的應(yīng)對措施。在誤操作時也能及時提醒操作者，以避免安全事故的發(fā)生。4．3PLC在膠帶輸送機中的應(yīng)用在傳統(tǒng)的膠帶輸送機中，如果要進行停車操作，根據(jù)操作人員的操作，控制系統(tǒng)會調(diào)整液壓系統(tǒng)的油壓，液壓系統(tǒng)調(diào)整之后閘瓦與制動盤接觸，以摩擦來阻止膠帶的繼續(xù)運行，這樣的制動方式存在明顯的弊端，如果膠帶的初始轉(zhuǎn)速較高，在制動時閘瓦和制動盤之間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，極易造成危險的發(fā)生。在升級PLC技術(shù)之后，系統(tǒng)則可以控制閘瓦和制動盤接觸一段時間即分離，然后再接觸，由此避免了長時間接觸產(chǎn)生高溫，也不容易產(chǎn)生火花問題。
5PLC技術(shù)在煤礦機電控制的應(yīng)用上的缺陷
PLC系統(tǒng)在應(yīng)用時需要與配套設(shè)施相結(jié)合，才能發(fā)揮出理想的效果，繼而提高生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)在煤礦機電控制的應(yīng)用中仍舊存在諸多不足及缺陷，其主要缺陷就在于PLC沒有與配套的設(shè)施相結(jié)合，導(dǎo)致生產(chǎn)效率無法得到應(yīng)有的提高，經(jīng)濟效益隨之降低。在采用PLC技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)對配套的硬件設(shè)施予以更換。舉例而言，在升級到PLC，需要對相關(guān)電路的電力做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確保PLC在正常電流范圍內(nèi)工作。而升級到PLC之后，對于電流的控制更為精確，因此對電機也有一定的要求，如果電機過于陳舊，PLC在對其進行微小的調(diào)整時很可能電機沒有反應(yīng)。這些問題都會對企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來不利影響。當(dāng)然，這些問題并不是無法得以有效解決的，只要在升級PLC時得到重視，這些問題均能夠避免。
6結(jié)語
PLC技術(shù)最主要的作用是將計算機引入生產(chǎn)中，用它替代傳統(tǒng)的繼電器，從而有效地提高對工程的控制效率。它是一種高科技和高性能的控制技術(shù)。此外，該技術(shù)具有極高的穩(wěn)定性，也就是說，當(dāng)運行環(huán)境十分惡劣時，它也不會受到影響。同時，它還具有操作簡單、易于掌握的優(yōu)點，從而擴大了其應(yīng)用范圍。在PLC控制系統(tǒng)中，通常采用易于操作的操作程序，操作人員只需稍加培訓(xùn)就能掌握。由于PLC自動控制系統(tǒng)體積小，不僅為運輸提供了便利，還簡化了維修和護養(yǎng)步驟，這也是它被大范圍推廣的主要原因之一。將該技術(shù)應(yīng)用到煤礦開采中，有效地減小了控制系統(tǒng)的體積和減少了控制系統(tǒng)數(shù)量，還提高了采煤設(shè)備的控制效率，促使煤礦開采進入了新的發(fā)展階段。
2PLC控制系統(tǒng)的運行原理
輸入采樣是PLC控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)，決定了控制效率。在輸入采樣時，用到的設(shè)備是掃描儀。該設(shè)備全方位地掃描作業(yè)面，然后將掃描信息儲存起來，之后進行分析、處理。這份數(shù)據(jù)是單獨存在的，不會受到后期掃描數(shù)據(jù)的干擾，所以，應(yīng)妥善保存，以免其丟失。當(dāng)輸入采樣完成之后，PLC控制系統(tǒng)將會利用梯形模式圖分析掃描到的信息，以確定掃描用戶程序，最后將處理結(jié)果顯示在計算機界面上。此階段需要注意的是，計算要有先后順序，不能隨意安排順序。另外，還應(yīng)保證輸送到控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實性，以避免數(shù)據(jù)不準確對控制命令產(chǎn)生負面影響。同時，前面2個階段的運行工作完成之后，就要轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)刷新階段?？刂葡到y(tǒng)會總結(jié)前2個階段掃描到的信息，并以結(jié)論的形式輸出。
3PLC技術(shù)的應(yīng)用
在安裝主站時，要事先制訂好設(shè)計方案，要保證煤礦機電設(shè)備安裝路線新穎，不能沿襲之前的老套路。只有這樣，才能充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用。當(dāng)線路安裝好之后，直接將主站控制屏與機電設(shè)備相連接，以便于對其全面控制。合理布置信息數(shù)據(jù)收集設(shè)備，保證設(shè)備運行信息能及時被收集起來，這對于及時了解設(shè)備運行狀況具有重要的意義。在帶式輸送機運行中，如果信息收集設(shè)備布局合理，就可以及時收集、分析和處理其運行情況，為之后的維修工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。此外，還要合理設(shè)置PLC控制系統(tǒng)的報警信號。在煤礦開采過程中，經(jīng)常遇到設(shè)備出現(xiàn)故障的情況，這時，就需要報警信號來提示，保證維修人員在第一時間內(nèi)趕到，以保證設(shè)備的正常運行。傳統(tǒng)的警報信號通常是由電鈴或者蜂鳴報警器發(fā)出的，由于采煤現(xiàn)場的噪聲大，信號不易被工作人員所察覺，所以，很容易延誤了設(shè)備的維修。PLC控制系統(tǒng)采用新型的報警信號，并將其安裝在集控啟停設(shè)備中，由專業(yè)人員專門管理，當(dāng)出現(xiàn)報警信號時，由他們處理，進而保證了避險的及時性，有效地減少了人員傷亡。PLC控制系統(tǒng)通常采用梯形圖形完成程序的控制。該控制形式應(yīng)用了簡單的操作程序，所以，其使用簡單，便于掌握，并且能隨時切換，也就是說，它具有靈活性較高、對環(huán)境適應(yīng)性較強的優(yōu)點。此外，它還具監(jiān)控功能。在煤礦機電設(shè)備運行過程中，能夠全面監(jiān)控，并全面掌控運行過程中出現(xiàn)的問題，比如發(fā)熱情況、運行速度等。如果運行設(shè)備出現(xiàn)故障，那么，監(jiān)控設(shè)施便會自動發(fā)出警報信息，盡快通知操作人員，有效地降低了設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。另外，監(jiān)控系統(tǒng)還具有自動記錄的功能，可以全面記錄機電運行中的情況，以便順利完成日后的維修工作。在使用PLC控制系統(tǒng)之前，應(yīng)了解與該系統(tǒng)有關(guān)的幾組關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，主要包括以下2點：①在實際運行過程中，將刷新頻率設(shè)置為0.5s，以確保對該系統(tǒng)的有效控制。在絞車運轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)便會以0.5s為刷新時間，自動獲取開關(guān)的觸碰頻率，并予以保存，之后再轉(zhuǎn)換，以便準確計算絞車的運轉(zhuǎn)速度。當(dāng)絞車運轉(zhuǎn)速度計算好之后，就要確定它的運轉(zhuǎn)方向。絞車運轉(zhuǎn)之后，同時使用2個計數(shù)器記錄觸碰次數(shù)，以便確定有效碰撞。通常情況下，在5s之內(nèi)，2個計數(shù)器相互控制，以記錄按鈕2次變化的時間。由于絞車在接觸之后會產(chǎn)生吸引力，使自身穩(wěn)定上升，所以，要在5s內(nèi)確定按鈕啟動次數(shù)，以此完成對絞車上升和下降的控制。②對運行環(huán)境的要求。PLC控制系統(tǒng)也有合適的運行環(huán)境，當(dāng)環(huán)境溫度在0～55℃時，能保證其高效運行；當(dāng)溫度高于55℃或者低于0℃時，系統(tǒng)就很容易出現(xiàn)故障，從而影響對煤礦機電設(shè)備的有效控制。比如，在低于0℃的環(huán)境下，PLC控制系統(tǒng)的運行速度將會降低或者出現(xiàn)崩潰的情況。所以，在控制煤礦機電時，應(yīng)對適當(dāng)控制采區(qū)的溫度，盡量接近系統(tǒng)高效運行的溫度。也就是說，運行溫度在0～55℃之間，才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定、高效地運行。
4結(jié)束語
PLC，全稱ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計的。采用一類可編程的存儲器，相關(guān)人員可以在該存儲器內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運算、順序控制等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，實現(xiàn)對各種類型設(shè)備的識別或生產(chǎn)過程的控制。PLC技術(shù)屬于計算機控制技術(shù)范疇，其工作原理主要有三個不同的階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段，PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序，控制輸出操作；在用戶程序執(zhí)行階段，PLC可以按照從上到下、自左向右的順序，依次掃描用戶程序，并對掃描到的數(shù)據(jù)信息進行運算，根據(jù)運算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài)，以確定程序是否處于正常運行狀態(tài)；在輸出刷新階段，CPU會發(fā)出相應(yīng)的指令，然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)，結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動外部設(shè)備的運行，從而實現(xiàn)電氣自動化控制。
2PLC技術(shù)的優(yōu)點
作為微機技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)勢，具體包括以下優(yōu)點。
2.1功能完善
當(dāng)前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富，可以滿足各種工業(yè)控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運算功能，被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。
2.2可靠性高
在PLC的生產(chǎn)過程中，采取了先進的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，PLC具備相應(yīng)的自我檢測能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時發(fā)出警報信號，提醒相關(guān)人員處理故障，因此，PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。
2.3編程語言簡單
作為一種工控計算機，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低，不需要面對復(fù)雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。
2.4維護方便
在PLC技術(shù)中，以存儲邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量，減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期，同時，也在一定程度上降低了設(shè)計難度，以便于系統(tǒng)的維護和管理。不僅如此，PLC可以實現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程，被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。
3PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
在電力工程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1開關(guān)量控制
開關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。
3.1.1斷路器控制
在傳統(tǒng)的電力自動化控制系統(tǒng)中，對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點和聯(lián)接點，進而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中，操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進行復(fù)雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動投入裝置
備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性，被廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中，多采用手動或自動供回電線路的方式供電，在投切過程中，會出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時間，影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應(yīng)用PLC，可以實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置的控制，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況進行抗干擾，具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優(yōu)點。
3.2順序控制
在原有的電力工程中，控制系統(tǒng)一般都是采用繼電器控制，而隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，高性能的PLC控制系統(tǒng)逐漸取代了繼電器控制。在實際應(yīng)用中，PLC不僅能夠全面調(diào)節(jié)整個電力工程，也可以控制部分電路。同時，PLC控制器屬于遠方終端單元，可以利用遠程控制的方式控制變電站現(xiàn)場的RTU裝置，實現(xiàn)對各種開關(guān)狀態(tài)量的采集和處理，并通過相應(yīng)的反饋環(huán)節(jié)獲得故障信息，以便及時處理和解決其中存在的問題和故障，以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。
4結(jié)束語
在機械電氣控制裝置中應(yīng)用PLC的另外一種形式，分散的控制機械電氣控制裝置是它在裝置中進行應(yīng)用的主要作用所在，運用集中的方式進行管理，將裝置當(dāng)中的危險部分盡最大限度的予以分離，對裝置進而進行有效的控制與監(jiān)督，簡單的來講，確保機械電氣控制裝置的穩(wěn)定、高效和安全應(yīng)用是DCS系統(tǒng)的主要作用。通過PLC技術(shù)組合而成的DCS系統(tǒng)對計算機有效的進行利用，確保DCS系統(tǒng)對現(xiàn)場控制站、監(jiān)測站等場所的信息能夠準確的進行接受，利用對信息的收集、整合與處理等，確保最佳的狀態(tài)能夠存在于控制裝置當(dāng)中，一旦有故障存在于裝置當(dāng)中，就會立刻的獲得信息，并且有效的分散故障，對裝置重新進行調(diào)整，防止整個裝置的運行不會受到故障部分的影響，但是，在機械電氣裝置中要想將DCS系統(tǒng)的作用充分的發(fā)揮出來，需要確保構(gòu)成這個系統(tǒng)的顯示單元、控制單元和通信總線等構(gòu)成部分的合理性，構(gòu)成有效的、完整的DCS系統(tǒng)，確保該系統(tǒng)的功能可以有效的被使用，為對機械電氣裝置進行優(yōu)化將良好的條件創(chuàng)造出來。
2應(yīng)用分析
（1）對PLC技術(shù)的應(yīng)用類型上進行確定。為了在機械電氣控制裝置當(dāng)中對PLC技術(shù)進行應(yīng)用，就要對PLC技術(shù)類型上進行確定，在整個設(shè)計應(yīng)用環(huán)節(jié)當(dāng)中這項工作有著基礎(chǔ)性的作用，將PLC技術(shù)的使用類型確定出來是非常關(guān)鍵的，為確保選取的類型在機械電氣裝置中能夠得到有效的應(yīng)用，應(yīng)該與機械電氣控制裝置的整個情況上予以結(jié)合進行合理的選取。（2）控制開關(guān)量邏輯。在機械電氣控制領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，PLC的基本工作內(nèi)容當(dāng)中就包含了開關(guān)量邏輯控制，原始的繼電器可以有PLC裝置和它的內(nèi)部技術(shù)進行取代，一起實現(xiàn)對電路的順序控制和邏輯控制，在開關(guān)量邏輯控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，它的控制對象不單純的只是對一臺設(shè)備進行控制，還可以在生產(chǎn)線路中將PLC裝置擁有的開關(guān)量邏輯控制接入進去，使其能夠控制組合機床和生產(chǎn)線。（3）控制模擬量。在工業(yè)生產(chǎn)中模擬量是一種術(shù)語，指的是可能出現(xiàn)在生產(chǎn)中的變量，然而人們對這樣的變量卻沒有辦法進行預(yù)測，例如速度的變量、溫度的變量等。生產(chǎn)的進度和生產(chǎn)的質(zhì)量會受到模擬量的影響，一定要采取一定的方式來控制模擬量，但是并沒有可行的技術(shù)存在于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，直到出現(xiàn)了PLC技術(shù)之后，才實現(xiàn)了對模擬量的控制，在電氣控制系統(tǒng)和電氣模擬裝置當(dāng)中應(yīng)用了PLC技術(shù)，而且在應(yīng)用的時候有效的控制模擬量，實現(xiàn)數(shù)字化和模擬量之間的有效轉(zhuǎn)化，令其被控制器能夠很好的進行控制。（4）集中性對系統(tǒng)控制。主要是有多個設(shè)備和一臺功能大的中央PLC堅實系統(tǒng)構(gòu)成了該控制系統(tǒng)，并且構(gòu)成了一個計算控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)擁有中央集成式的功能。在這個系統(tǒng)當(dāng)中，不相同的設(shè)備當(dāng)中可以利用運行的順序和適宜的方式構(gòu)成一個通過中央PLC系統(tǒng)一起處理的程序，由此發(fā)現(xiàn)，和單一式的控制系統(tǒng)進行比較這種集中式的控制系統(tǒng)有著運行效率高、成本低的優(yōu)越性，但是也有一定的弊端存在于其中，一旦需要改變其中某一控制對象的程序時，需要停止整個控制PLC控制系統(tǒng)的運行，造成別的控制對象也需要被迫停止工作。（5）分散性系統(tǒng)控制。在這個系統(tǒng)當(dāng)中，每個控制對象在PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中都是經(jīng)過分別處理而成的，并且各個PLC控制之間都可以利用合理的信號傳輸來將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的連鎖反應(yīng)上予以實現(xiàn)，來將控制任務(wù)上予以完成，或者對傳輸信號利用上位機經(jīng)過總線實施傳遞。在該系統(tǒng)當(dāng)中，對機械控制方式的應(yīng)用主要是眾多機械生產(chǎn)線的控制形式，使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)在不同的生產(chǎn)線之間進行連接，有不同的PLC對不同的控制對象進行控制，如果需要停止運轉(zhuǎn)其中的某一臺PLC，不會影響到其他的控制器。近些年，科學(xué)技術(shù)進入了一個全新發(fā)展的階段，能夠?qū)⑦^程控制和PLC技術(shù)有效的結(jié)合起來，對底層的控制任務(wù)因此就能更好的給予完成。（6）運動控制。利用PLC技術(shù)能夠?qū)χ本€運動和圓周運動等進行有效的控制，在控制系統(tǒng)里面，以前的控制模式直接的作用在執(zhí)行機構(gòu)和傳感器當(dāng)中，該系統(tǒng)可以利用運動控制模塊來完成工作，例如可以在驅(qū)動步進電機和多軸位控制模塊當(dāng)中進行運用等。
3結(jié)語
PLC是西門子公司的產(chǎn)品，現(xiàn)在在提升機操作保護系統(tǒng)中，應(yīng)用得到最廣泛的就是西門子公司的產(chǎn)品PLC，由于它的很多方面的性能都明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的操作保護系統(tǒng)。下面是各個硬件模塊的功能介紹：
（1）電源模塊：將220V的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成24V的直流輸出電壓，以供其它模塊使用。
（2）CPU模塊：控制總線上模塊與模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞，并執(zhí)行用戶輸入的程序。
（3）32路輸入模塊：該輸入模塊一共有3塊，它的作用是將PLC外部的信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的可進行處理的信號。
（4）16路輸出模塊：該輸出模塊一共有2塊，它的作用是將PLC內(nèi)部可處理的信號轉(zhuǎn)換成能夠控制提升機系統(tǒng)的外部信號，來控制提升機系統(tǒng)進行工作。
（5）轉(zhuǎn)換模塊：此模塊分為兩類模塊：一類是是A/D模數(shù)，它的作用是將連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，便于PLC系統(tǒng)進行識別和處理；另一類是D/A模塊，它的作用與A/D模塊的作用恰恰相反，它是將PLC內(nèi)部可處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)信號。
（6）通信模塊：它的作用是：確保各模塊與各模塊之間的通道流暢，再就是確保模塊與上位機之間的通道流暢，保證信號從各模塊傳送給上位機時，可以使上位機做出相應(yīng)的響應(yīng)。
（7）計數(shù)模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計數(shù)模塊的作用都是計數(shù)，兩塊模塊分別是對主滾動筒上的和導(dǎo)向輪上的編碼器進行計數(shù)。
2PLC操作保護系統(tǒng)的軟件設(shè)計
PLC是西門子公司的產(chǎn)品，它不需要用戶自主進行編程，能夠好好地滿足用戶的需要，下面是它的軟件模塊，軟件模塊的主要作用就是存放程序，它的軟件模塊有下列幾種：
（1）組織模塊（OB）：它的作用是保證接口通道流暢，保證CPU操作系統(tǒng)和用戶程序之間的通道流暢。對用戶程序的循環(huán)處理工作主要是由OB1模塊來完成的，剩余的OB模塊用來對特定事件做出響應(yīng)和中斷。
（2）功能模塊（FB）：它是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，它在執(zhí)行時必須帶有即時數(shù)據(jù)模塊，并且每次用戶程序?qū)B進行調(diào)用時可提供新的參數(shù)。
（3）功能模塊（FC）：它也是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，但是它在執(zhí)行時不需要帶有即時數(shù)據(jù)模塊，這也是它與FB模塊的最大區(qū)別，并且每次用戶程序?qū)C進行調(diào)用時可提供新的參數(shù)。
（4）數(shù)據(jù)模塊（DB）：數(shù)據(jù)模塊用來存放各種不同類型的數(shù)據(jù)，它在PLC存儲器開辟另一個存儲區(qū)。
根據(jù)用戶的要求和本身系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，用戶程序可以自行選擇軟件模塊的構(gòu)成形式,其中軟件模塊有以下幾種，各個軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個軟件模塊的作用是用來進行計數(shù)，主要是用來計算計數(shù)模塊中的脈沖個數(shù)；DB1和DB2兩個軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個軟件模塊計算出的計數(shù)模塊的脈沖個數(shù)，以此來實現(xiàn)計數(shù)模塊將數(shù)據(jù)和信號流暢而準確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機電壓和電流、電機轉(zhuǎn)速、軸承壓力、提升速度和載荷等；FC93軟件模塊的作用是制動，主要是對電氣施閘類故障進行制動處理；FC114軟件模塊的作用是用來處理PLC內(nèi)部信號，并產(chǎn)生控制信號，像回路的安全和保障、故障的報警和液壓器件的制動等等；FC5軟件模塊的作用是進行邏輯運算和閉鎖，主要是對輸入到PLC內(nèi)部的信號進行運算并產(chǎn)生控制指令來控制提升系統(tǒng)的各個部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類故障，這類故障主要是立即施閘類故障；FC94軟件模塊的作用也是對施閘類故障進行處理，這類施閘類故障主要是提升終了施閘類故障；FC95軟件模塊的作用是處理報警類故障，當(dāng)報警系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，主要是由該模塊進行處理；PLC的啟動組織模塊是OB100軟件模塊，在系統(tǒng)啟動后該組織模塊只可運行一次，以后的循環(huán)程序就不會再運行了，在該組織模塊中有關(guān)參數(shù)和程序可隨著用戶的需要進行更改；OB1軟件模塊是用戶程序主要組成部分，用來存放用戶主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環(huán)運行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實現(xiàn)特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進行循環(huán)調(diào)用，采用這樣的程序設(shè)計可以使我們的程序設(shè)計更加簡單，調(diào)試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實現(xiàn)定時中斷的組織模塊，采用M/T法可以計算出提升機的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機的轉(zhuǎn)速；Z是旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)一圈時所輸出的脈沖的個數(shù)；M1為計數(shù)器M1所記的脈沖個數(shù)；M2為計數(shù)器M2所記的脈沖個數(shù)；f為脈沖頻率（高頻時鐘脈沖）。
3結(jié)束語
高職教育的主要目標就是培養(yǎng)出真正掌握專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用型人才，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力以及實際能力。而在企業(yè)實際工作中，需要的就是真正掌握專業(yè)技能并且能夠在實踐中很好的應(yīng)用的技術(shù)人員。作為一門機電類專業(yè)的核心專業(yè)課程，PLC應(yīng)用技術(shù)對于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)有著非常重要的作用。PLC應(yīng)用技術(shù)這門課程的培養(yǎng)目標就在于讓學(xué)生在了解工業(yè)控制對象的特點以及要求的基礎(chǔ)上，能夠正確選擇以及設(shè)計控制方案，熟悉相關(guān)的使用以及維修的知識，并且能夠在實踐中掌握PLC控制系統(tǒng)的安裝以及調(diào)試方法。在教學(xué)中應(yīng)充分注意到本課程的課程特點，注重對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力。在知識結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)以及素質(zhì)培養(yǎng)等三方面進行對學(xué)生的培養(yǎng)。
2高職《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)過程中存在的主要問題
第一，教學(xué)理念落后，特色不夠明顯。目前，在實際教學(xué)中，教師一般只注重理論知識的講授，過于注重在理論知識體系方面的完整性，而很少注意到實際操作的聯(lián)系，以及項目系統(tǒng)設(shè)計方面的問題，這也就意味著教師忽視了高職教育的主要目標，忽視了對學(xué)生實際操作以及技術(shù)應(yīng)用方面的能力的培養(yǎng)。在一定程度上脫離了高職院校的辦學(xué)目標。第二，教材內(nèi)容分配不合理。雖然圖書市場上有關(guān)PLC應(yīng)用技術(shù)的書籍有很多，但是并不是每一本都能夠適合對高職院校學(xué)生的應(yīng)用，而且真正能夠符合高職院校教學(xué)目標的教材還很少，很多高職院校使用的是本科院校所應(yīng)用的教材，這種教材在很大程度上是缺乏實踐環(huán)節(jié)的，并不能很好的反應(yīng)高職院校的特點，不能培養(yǎng)出掌握專業(yè)技能的應(yīng)用型人才。因此，應(yīng)對教材進行新的改版以及組織安排。第三，師資隊伍對教學(xué)模式的適應(yīng)力差。在新時期，教師一般都沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，沒有根據(jù)社會的要求，沒有根據(jù)企業(yè)的實際需求進行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)改革，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式是難以適應(yīng)新時期的學(xué)生的，難以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
3實際教學(xué)的方法
3.1項目驅(qū)動教學(xué)法
在教學(xué)過程中加入項目教學(xué)，將教與學(xué)有機結(jié)合起來，可以通過項目驅(qū)動教學(xué)的方法，以任務(wù)來驅(qū)動學(xué)生進行學(xué)習(xí)，在完成任務(wù)的過程中掌握相關(guān)知識以及操作技能。教師可以項目來為學(xué)生安排一定的任務(wù)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更具目的性，使學(xué)生通過項目調(diào)研、實施、驗收等相關(guān)環(huán)節(jié)來的訓(xùn)練來學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識，在實踐中對知識的學(xué)習(xí)會更加牢固，而且，還可以讓學(xué)生在實踐中提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。通過項目實踐培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能以及綜合應(yīng)用能力。
3.2現(xiàn)場教學(xué)法
有條件的學(xué)校可以為學(xué)生安排一些現(xiàn)場參觀、實訓(xùn)的機會，讓學(xué)生在實訓(xùn)場或者生產(chǎn)一線來進行學(xué)習(xí)，通過理論與實踐的有機結(jié)合，來促進學(xué)生的感謝認識，有效提高學(xué)生的理解能力，而且現(xiàn)場教學(xué)法可以幫助教師將抽象的理論知識具體為現(xiàn)場實踐，讓學(xué)生更容易理解。
3.3案例教學(xué)法
教師可以根據(jù)自己多年的教學(xué)以及研究經(jīng)驗的積累，為學(xué)生講解一些企業(yè)的實際案例，通過實際案例來將抽象的知識具體化，使一些專業(yè)的概念、理論更加簡單、形象，更容易理解，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動性與積極性。讓學(xué)生通過對具體案例的理解來提高其識別問題、分析問題的能力。
4PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)改革的主要措施
4.1改變教學(xué)理念
要想進行教學(xué)實踐的改革，教師首先要做的就是改變原有的傳統(tǒng)觀念的束縛，要充分了解高職院校的教學(xué)目標，結(jié)合社會的需要以及企業(yè)的需求來對學(xué)生進行培養(yǎng)教育。在教學(xué)中，拋棄傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)，要加強對實踐能力的培養(yǎng)，有效協(xié)調(diào)知識、能力、素質(zhì)三者之間的關(guān)系。
4.2改革教學(xué)環(huán)境
加強對師資隊伍的培養(yǎng)、提高?？梢怨膭罱處煹缴a(chǎn)一線工作一段時間，讓教師不僅有效理解理論知識，還具有一定的實際動手能力，掌握基本的操作技能，通過自己的實踐經(jīng)驗來全方位的對學(xué)生進行培養(yǎng)。同時高職院校還可以聘請一些在相關(guān)領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員來對學(xué)生進行教學(xué)。教師在教學(xué)實踐中應(yīng)加強對多媒體資源的利用，向?qū)W生講授一些前沿的專業(yè)知識，緊跟時代步伐。
4.3改革考核方式
在課程教學(xué)之后的考核對學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的導(dǎo)向作用，因此需要對考核方式進行改革，可以將課程知識的學(xué)習(xí)與實踐結(jié)合起來，增加實踐課程的比重，還可以與一些職業(yè)資格的認證進行接軌，建立綜合的評價體系。
5結(jié)語
PLC，全稱ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計的。采用一類可編程的存儲器，相關(guān)人員可以在該存儲器內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運算、順序控制等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，實現(xiàn)對各種類型設(shè)備的識別或生產(chǎn)過程的控制。PLC技術(shù)屬于計算機控制技術(shù)范疇，其工作原理主要有三個不同的階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段，PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序，控制輸出操作；在用戶程序執(zhí)行階段，PLC可以按照從上到下、自左向右的順序，依次掃描用戶程序，并對掃描到的數(shù)據(jù)信息進行運算，根據(jù)運算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài)，以確定程序是否處于正常運行狀態(tài)；在輸出刷新階段，CPU會發(fā)出相應(yīng)的指令，然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)，結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動外部設(shè)備的運行，從而實現(xiàn)電氣自動化控制。
2、PLC技術(shù)的優(yōu)點
作為微機技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)勢，具體包括以下優(yōu)點。
2.1功能完善當(dāng)前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富，可以滿足各種工業(yè)控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運算功能，被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。
2.2可靠性高在PLC的生產(chǎn)過程中，采取了先進的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，PLC具備相應(yīng)的自我檢測能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時發(fā)出警報信號，提醒相關(guān)人員處理故障，因此，PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。
2.3編程語言簡單作為一種工控計算機，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低，不需要面對復(fù)雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。
2.4維護方便在PLC技術(shù)中，以存儲邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量，減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期，同時，也在一定程度上降低了設(shè)計難度，以便于系統(tǒng)的維護和管理。不僅如此，PLC可以實現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程，被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。
3、PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
在電力工程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1開關(guān)量控制開關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。
3.1.1斷路器控制在傳統(tǒng)的電力自動化控制系統(tǒng)中，對斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點和聯(lián)接點，進而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中，操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進行復(fù)雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性，被廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中，多采用手動或自動供回電線路的方式供電，在投切過程中，會出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時間，影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應(yīng)用PLC，可以實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置的控制，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況進行抗干擾，具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優(yōu)點。
