PLC作為一種全新的工業(yè)控制設(shè)備，其實(shí)質(zhì)上是通訊與電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)結(jié)合在一起的計(jì)算機(jī)技術(shù)。PLC技術(shù)出現(xiàn)、發(fā)展及其廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過(guò)程中多個(gè)領(lǐng)域，給自動(dòng)化控制發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。本文是一篇電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)投稿的論文范文，主要論述了三菱PLC在工業(yè)中的應(yīng)用。
　　【摘 要】三菱PLC是FX家族中最為先進(jìn)的系列，具有高速的處理能力及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，適應(yīng)了工業(yè)控制自動(dòng)化的要求。本文主要對(duì)三菱PLC構(gòu)成，三菱PLC的通行功能與特點(diǎn)，對(duì)三菱PLC在工業(yè)中的應(yīng)用以及三菱PLC的發(fā)展方向進(jìn)行研究。

　　【關(guān)鍵詞】三菱PLC,工業(yè),工業(yè)控制系統(tǒng),應(yīng)用研究

　　引言

　　PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高了相關(guān)工作領(lǐng)域的生產(chǎn)效率，為改進(jìn)工作方式和工作方法奠定了良好的基礎(chǔ)。三菱PLC在模擬量控制、開關(guān)量控制以及定位控制等諸多方面所展現(xiàn)出來(lái)的諸多優(yōu)勢(shì)，使三菱PLC成為眾多企業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中所使用的主要的控制系統(tǒng)構(gòu)件。PLC技術(shù)在工業(yè)中的使用，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制手段的全面更新。但是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中我們也應(yīng)該看到，PLC還有不盡完美之處，對(duì)三菱PLC在工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行探討分析可以發(fā)現(xiàn)其缺陷，更好地提升三菱PLC的實(shí)用性。

　　1 三菱PLC簡(jiǎn)介

　　三菱PLC是對(duì)英文Mitsubish Programmable Logic Controller的簡(jiǎn)寫，是由大連三菱電機(jī)生產(chǎn)的主要產(chǎn)品。三菱PLC是一種數(shù)字運(yùn)算和操作的控制設(shè)備，三菱PLC是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)融為一身的電子設(shè)備。三菱PLC主要有四個(gè)主要部分構(gòu)成，分別是CPU運(yùn)算和控制中心、存儲(chǔ)器、輸入和輸出接口以及編程器。

　　在整個(gè)三菱PLC設(shè)備中，CPU是整個(gè)系統(tǒng)的大腦部分，當(dāng)從編程程序輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器之中時(shí)，CPU可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的功能，通過(guò)轉(zhuǎn)化將用戶系統(tǒng)程序翻譯成PLC程序內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。具有記憶功能的半導(dǎo)體電路是構(gòu)成PLC存儲(chǔ)器的主要部分。

　　PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器可以分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器以及用戶存儲(chǔ)兩部分，顧名思義系統(tǒng)存儲(chǔ)器是用來(lái)存放系統(tǒng)程序的，是由只讀存儲(chǔ)器構(gòu)成的，內(nèi)容不可更改，主要是廠家使用的，并且斷電以后系統(tǒng)內(nèi)容不會(huì)發(fā)生丟失的現(xiàn)象。用戶存儲(chǔ)器可以分為用戶程序存儲(chǔ)器以及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)內(nèi)容會(huì)因?yàn)橥蝗粩嚯姸鴣G失。輸入接口的光電耦合器在物理上主要是由兩個(gè)發(fā)光二極管和光電三極管構(gòu)成的。只要在光電二極管上加入變化的電信號(hào)，光電二極管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生符合輸入信號(hào)變化規(guī)律的光電信號(hào)。PLC輸入接口的導(dǎo)通程度與光電信號(hào)的強(qiáng)弱程度是與光電三極管密切相關(guān)的。PLC輸出接口，當(dāng)工作系統(tǒng)內(nèi)部輸出的電路數(shù)字信號(hào)為1時(shí)，通過(guò)繼電線圈電流，然后常開觸電閉合。為系統(tǒng)提供負(fù)載的電流和電壓。當(dāng)PLC內(nèi)部輸出的數(shù)字信號(hào)為0時(shí)，那么將不會(huì)有電流通過(guò)，繼電線圈也不會(huì)有電流，這樣常開觸點(diǎn)就會(huì)自然斷開，從而使負(fù)載電流和電壓斷開。三菱PLC的程序編程模式是截然不同的兩種，一種是手持編程程序，一種是通過(guò)PLC的RS232口進(jìn)行程序輸入。其中手持編程器的使用比較簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)室實(shí)用的多是手持簡(jiǎn)便編程器。RS232是與計(jì)算機(jī)相聯(lián)的，通過(guò)鍵盤操作，通過(guò)NSTP-GR向三菱PLC內(nèi)部進(jìn)行程序輸入。

　　2 三菱PLC的通信功能與特點(diǎn)

　　2.1 通信功能

　　隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的作用被不斷挖掘。 在這種技術(shù)背景下PLC通信功能也在不斷進(jìn)行加強(qiáng)，這既包括了不同的PLC之間的通信功能同時(shí)也逐漸涵蓋了PLC與其他不同的智能設(shè)備之間的通信功能。三菱公司的PLC是FX系列的重要組成部分，在通信的過(guò)程中，三菱PLC主要通過(guò)加入開放式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使用MELSEC遠(yuǎn)程鏈接CC-Link系統(tǒng)主站模塊、CC-Link接口模塊、DeviccNet接口模塊等組成遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)。

　　2.2 三菱PLC通信特點(diǎn)

　　三菱PLC通信主要特點(diǎn)包括了以下幾個(gè)方面。

　　首先，由于現(xiàn)場(chǎng)總線大多是由生產(chǎn)廠家直接研發(fā)生產(chǎn)，三菱PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)合。其次三菱PLC通信程序的設(shè)計(jì)在整體上比較簡(jiǎn)便。三菱公司在進(jìn)行通信程序設(shè)計(jì)時(shí)采用了專門的計(jì)算機(jī)以及通信接口軟件設(shè)計(jì)，三菱公司的這種設(shè)計(jì)方法減輕了用戶編寫計(jì)算機(jī)程序時(shí)的工作量。再次，三菱公司在進(jìn)行PLC設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用了國(guó)際通行的通信協(xié)議，在為廣大的用戶提供了巨大的便利的同時(shí)，也可以與不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC設(shè)備實(shí)現(xiàn)互通和互聯(lián)提供了便利條件。最后，可靠性高。三菱PLC在設(shè)計(jì)以及制造的過(guò)程中，都采用大規(guī)模集成電路，采用先進(jìn)的制造工藝，內(nèi)部的抗干擾能力比較強(qiáng)。因此，三菱PLC的抗干擾能力比較強(qiáng)。

　　3 三菱PLC在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　三菱公司PLC在性能上的優(yōu)異特征使得三菱PLC在工業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。

　　3.1 位置控制

　　位置控制是工業(yè)自動(dòng)化控制過(guò)程中的重要方面和重要內(nèi)容，在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，位置控制包括的方面十分廣泛。三菱PLC在位置控制中的使用，可以通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)，使步進(jìn)電機(jī)繞組發(fā)出脈沖，從而可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行定位和控制，可以實(shí)現(xiàn)三菱PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)的位置控制。

　　3.2 PLC過(guò)程控制

　　三菱PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，用戶可以編制出諸多的控制算法程序，完成對(duì)工業(yè)過(guò)程的閉環(huán)控制。PID是在工業(yè)控制過(guò)程中使用較多的一種調(diào)節(jié)方法。一般的PLC中大都使用了PID調(diào)節(jié)模塊，三菱PLC也同樣如此。目前，三菱PID被廣泛地應(yīng)用到冶金、采礦、化工以及鍋爐控制的過(guò)程中，應(yīng)用十分廣泛。

　　3.3 開關(guān)量的邏輯控制

　　開關(guān)量的邏輯控制目前構(gòu)成了三菱PLC使用最廣泛以及最基本的領(lǐng)域。PLC的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用使其快速地取代了傳統(tǒng)的電氣電路，并發(fā)揮出了更重要的作用，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)開關(guān)量的邏輯控制以及順序控制。三菱PLC在使用的過(guò)程中滿足了客戶的多樣化的需求，三菱PLC既可以對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行有效控制，也可以對(duì)集群控制。由于三菱PLC的廣泛適用性，使得三菱PLC的應(yīng)用十分廣泛，例如印刷機(jī)、電鍍流水線、包裝生產(chǎn)線。PLC在工業(yè)開關(guān)量的控制過(guò)程中具有很大的可靠性，還可以提高數(shù)字元算系統(tǒng)的質(zhì)量，這樣就可以節(jié)省大量的人力和時(shí)間。 　　3.4 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的模擬量控制

　　三菱PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的需索變化的模擬量進(jìn)行有效控制，例如溫度以及流量等。三菱PLC在進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬量的控制時(shí)一方面給工業(yè)自動(dòng)化熱處理過(guò)程控制和維護(hù)帶來(lái)了巨大的便利，另一方面保證工業(yè)的處理過(guò)程達(dá)到了控制標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，三菱PLC在工業(yè)控制過(guò)程中的應(yīng)用也大幅度提高了工業(yè)控制過(guò)程中數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

　　3.5 數(shù)據(jù)處理

　　隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，三菱PLC的功能也在不斷拓展。三菱PLC的計(jì)算功能主要涵蓋了矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算以及邏輯運(yùn)算等許多方面。在三菱PLC運(yùn)作的過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理主要包括，信息數(shù)據(jù)的檢索、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存處以及數(shù)據(jù)變換等幾個(gè)方面。同時(shí)在PLC工作的過(guò)程中也可以將采集到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行參考值比較，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)處理工作。當(dāng)然PLC的數(shù)據(jù)處理功能也可以通過(guò)PLC的通信功能將數(shù)據(jù)傳輸給其他的職能裝置。三菱PLC在大型控制系統(tǒng)中的使用十分廣泛，在食品工業(yè)中PLC數(shù)據(jù)處理也有著十分廣泛的應(yīng)用。

　　3.6 通信及聯(lián)網(wǎng)

　　PLC通信功能構(gòu)成PLC重要的功能之一，PLC通信既包括了不同PLC設(shè)備之間的通信功能，同時(shí)也包括了PLC與其他職能設(shè)備之間的通信。隨著現(xiàn)代計(jì)算通信技術(shù)的快速發(fā)展以及職能技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速。各大PLC主要生產(chǎn)商都十分注重對(duì)PLC網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的研究和發(fā)展。三菱PLC在研制的過(guò)程中推出了自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC都有通信接口，PLC通信十分便利。

　　4 三菱PLC的發(fā)展方向

　　由于三菱PLC在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，展現(xiàn)出了良好的性能，受到了廣大用戶的贊譽(yù)。目前，三菱公司PLC的發(fā)展呈現(xiàn)出以下明顯的發(fā)展趨勢(shì)，其主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。

　　從產(chǎn)品規(guī)模上，目前三菱PLC向著大的方向和極小的方向發(fā)展，從大方向上看I/O點(diǎn)數(shù)高達(dá)14336點(diǎn)、采用了32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。從小的方向，三菱PLC又整體結(jié)構(gòu)逐漸向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，從而在增加了三菱PLC靈活性的同時(shí)也降低了產(chǎn)品成本。

　　從產(chǎn)品的單位構(gòu)成來(lái)看，三菱PLC在生產(chǎn)的過(guò)程中，PLC的構(gòu)成模塊以及所占的比例在PLC的組成中不斷被更新。三菱PLC除了采用了CPU以提高PLC的處理能力和處理速度之外，還裝備了 EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專用化模塊。

　　從編程而言，三菱PLC作為一種控制設(shè)備，在壓閥的過(guò)程中逐漸實(shí)現(xiàn)了編程工具的豐富多樣性，編程功能不斷得到了提升，編程語(yǔ)言越來(lái)越變準(zhǔn)化，在PLC的編程設(shè)計(jì)中具有十分復(fù)雜的編程程序軟件也有比較簡(jiǎn)單的編程程序軟件，能夠滿足多樣化的需求。在三菱PLC的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要采用了梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)。

　　除此之外，三菱PLC采用了容錯(cuò)技術(shù)，采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)的進(jìn)步，三菱PLC的通信能力也得到了很大的加強(qiáng)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)逐漸趨于平穩(wěn)發(fā)展，積極發(fā)揮科學(xué)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的積極作用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)增長(zhǎng)具有十分重要的意義�？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，將PLC技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中去，對(duì)于推動(dòng)工業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的意義。

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