PLC控制替代继电器控制在设备中的应用
摘 要：当今企业使用的设备中，大部分机械設备仍然以传统继电器控制为主，运用继电器触点通断的逻辑组合实现自动控制，此类线路复杂，通断点多长期使用后触点容易损坏，且其中任何一个继电器中的一对触点不良，都有可能影响整个系统的正常运行；综合设备的运行状况，改造成本等问题，进行了可编程序控制器（PLC）对设备改造的应用研究，并对造中的一些细节问题进行探讨。
关键词：PLC；继电器；设备改造
一、PLC有以下几个显著特点
1.电气设备控制的关键是可靠性要高，PLC采用现代集成电器技术，采用严格的生产制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，能适应很强的电噪声、电磁干扰、机械振动、极高温度和湿度的工业环境，具有很高的可靠性。从PLC的外部电路来说，各同等规模的继电器控制系统相比，电气接线及开关接点已减少数百分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，可及时发现故障发出警报信息。在应用中还可编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的线路也获得故障自诊断功能，也就使整个系统有了极高的可靠性。
2.配套齐全，功能完善，适用性强
现在PLC已形成了大、中、小各种规模的系列化产品，除了逻辑处理功能外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。PLC除具有基本逻辑控制、定时、计数、算术运算等功能外，配上特殊的功能模块还可实现位控制、PID运算、过程控制、数字控制等功能。PLC可连接成为功能很强的网络系统，低速网络的传输距离达500至2500米，高速网络的传输距离为500至1000米，网上结点可达1024个，并且高速网络和低速网络可以级连，兼容性好。近年来PLC功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制，温度控制，CNC等各种控制中。
3.系统的设计建造工作量小、维护方便、容易改造、易学易用
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线，使控制系统设计及建造周期大为缩短，同时维护也变得容易起来，更重要的是使用同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能，它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受，它采用一种面向控制过程的梯形图语言。
4.体积小、重量轻、能耗低
PLC安装简单，其相对小的体积是只安装在通常继电气控制箱所需空间的一般地方。再从继电器控制系统改造到PLC系统的情况下，PLC小的模块结构能安装在继电器箱附近并将连接向已有接线端，而且该换方便，只要将PLC的输入/输出端子连向已有的接线端子即可。
二、继电器改PLC控制步骤流程
1.原设备电器工作原理，根据生产工艺分析控制要求，如要完成的顺序动作、动作时间、连惯性及安全防护等；操作方式：如手动、自动、连续、调机等，根据控制要求确定控制方案，根据系统方案和工艺要求确定系统运行方式。
2.了解系统改造要求，用可编程序控制器（PLC）替换原继电器控制电路，尽可能使用系统中的可用元件，在满足控制要求的情况下，尽可能采用便宜的PLC，根据被改造设备要求，确定PLC的输入、输出点数，以备添加功能时使用。
3.正确选择PLC对保证整个控制系统的技术经济指标起着重要作用，选择PLC应包括机型选择，容量选择，I/O模块选择，电源模块选择等。
4.设计控制程序，控制程序是整个系统工作的软件，是保证系统正常、可靠、安全的关键，因此控制系统的程序要经过反复调试，修改，直到满足要求为止。如果满足不了要求，要仔细检查线路和修改程序，直到满足设备生产要求为止。
以超小型PLC为例，最新出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦，超小的体积是使它成为机电一体化的理想控制设备。
根据需要输入点数11点，输出点数6点，可选用一台微型机，结合成本、容量、I/O及电源等，选用了三菱
最重要的是程序设定，一套好程序需要反复论证，装机后反复试机直到安全而又能圆满完成生产任务为止。.
选用PLC还应考虑以下几点：
1.基本原则是需要什么功能，就选其功能的PLC，同时还要考虑维修备件的通用性及今后设备的改进和发展，另外，根据需要选择相应的模块，例如：开关量的输入与输出模块，模拟量的输入与输出模块，网络连接模块等。
2.对同一型号的整体式PLC，除按点数分成许多档以外，配以不同点数的I/O扩展单元，来满足对输入输出点数的不同要求，对于一个被控的设备，所用的输入输出点数不会发生变化，但考虑到设备的改造或输入输出点数的损坏，一般应保留1/8的余量。
3.要注意输入、出信号性质、参数和特性要求等，输入信号的电压等级和变化频率，信号源是电压输出型还是电流输出型；输出端点的负载特点，据此来选择和配置合适输入输出信号特点和要求的输入输出模块。
4.PLC使用一般不要特殊措施，但是如果环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装不当，有可能使PLC接收到错误信号，造成误动作，或是PLC内部数据丢，严重时会使系统失控。在系统设计时，应采取相应的可靠措施，以消除或减少干扰影响，保证系统的正长运行。
5.通常PLC的程序储存器以字或步为单位，如K字、快步等，这里PLC程序的单位“步”是由一个构成的，既每个程序步占一个储存器单元。
可编程序控制器PLC是微机技术与系统继电器控制技术相结合产物，它克服了继电器控制系统中的机械触点的接线复杂，可靠性低，功耗高，通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，用户在购到所需PLC后，只需按说明书提示，做好程序编制，做少量的接线，就可以将PLC用于传统继电器控制改造设备中去。
参考文献
[1]李道林.电气控制与PLC原理及应用
[2]《可变程序控制器及其应用》.中国劳动社会保障出版社，2007年
（作者单位：日照市技师学院电气技术系）
推荐访问： 控制 继电器 设备 PLC
