应用电子技术中可编程控制器的应用研究

张筱绮

（山东信息职业技术学院，山东 潍坊 261061）

引言

21世纪是科学技术时代，随着科学技术的日新月异，尤其是计算机信息技术的发展，给人们的生产、生活带来了极大的变化。应用电子技术是在模拟电子技术、数字电子技术上形成的一种全新的现代化电子技术专业，其被广泛应用于我国各个领域中，如智能产品研发、通信设备维护等。在应用电子技术中，可编程控制器的应用十分广泛，其在工业领域有着极为重要的作用，必须对其进行全面研究，旨在有效利用可编程控制器的功能，使之在应用电子技术中起到较好的应用效果。

1 可编程控制器的相关内容

1.1 可编程控制器的概念

可编程控制器，简称为PLC，其是一种电子系统，由数字运算操作，可在工业环境下有效应用。可编程控制器中所采用的储存器能够编制程序，可执行一定的操作指令，如储存逻辑运算、顺序控制、定时、计数等指令，通过数字，或是模拟的输入、输出接口，能够对各种机械设备的运行，以及生产过程中进行有效的把控。可编程控制器的应用，离不开电器控制技术、计算机计数的支持，其融入了自动化技术、通信技术等，是应用最为广泛的工业装置之一。PLC具有较好的实用性，在操作上较为简便，体积偏小，不需要耗费较大的能量，有着强大的抗干扰性，硬件配套方面也较为齐全[1]。

1.2 可编制控制器的组成

从结合形式上来划分，可编制控制器分为不同的类型，如固定型、基本单元扩展型、分布型和模块型等。可编程控制器由三个部分组成：第一部分是CPU，指的是最为核心的中央处理单元，其直接影响可编程控制器的运行。可编程控制器的程序功能，可利用CPU来执行，额准确分析储存器、输入输出端口、电路等功能的问题。如是可编程控制器系统较为复杂，那么可能需要两个及以上的CPU来保证系统的稳定运行。第二部分是储存器。这部分的作用，是将储存对象进行形式划分，常见的由数据储存器、用户程序储存器、系统程序储存器等。第三部分是输出输入端口。这部分的作用在于转换端口所接收到的信号，并将其传送至可编程控制器中[2]。

1.3 可编程控制器的特点

可编程控制器主要具有以下特点：一是编程较为简单。在使用可编程控制器的时候，其编程较为简单，梯形图形语言技术并不难学，编程难度不大。可直接利用梯形图形语言，来构成继电器，使之组成可编程控制器。继电器的技术具有一定的复杂性，再组成可编程控制器后，得以简化，在操作上更加便捷。二是有利于进行有效的维护，方便使用。通常来说，在使用可编程控制器的时候，需要按照相关标准来生产和安装相关硬件，通过简单的程序便携便可以完成安装工作，无需接线、焊接。应用可编程控制器的时候，其节点和使用次数并不会相互影响，有着一定的开放性，不会影响控制器内部器件，仅需要合理安排输入点、输出点，便能取得较好的应用效果。与此同时，可通过监控提示，来实施针对性的可编程控制器维护工作，工作人员需要实时监测可编程控制器的运行状况，保障其运行的可靠性。三是可编程控制器的运行具有一定的稳定性。PLC被广泛应用于工业生产中，所选择的可编程控制器内部元件具有一定的抗干扰性，能够在恶劣的环境下运行，依然保持着自身的性能。在设计可编程控制器的时候，所选择的器件具有先进性，能够给可编程控制器的稳定运行奠定扎实基础。四是可编程控制器具有较强的通用型[3]。不同厂家中所生产的可编程控制器产品类型有所不同，用户可以根据实际需求来选择适宜类型的可编程控制器。但在实际选购过程中，大多数用户都会选择通用性强，无过多附加装置的可编程控制器，这也就表明厂家可以进行通用型可编程控制器生产工作，也可以使用同一种方式来进行维护，这降低了厂家的生产成本，可为其带来更多的经济效益。

1.4 可编程控制器的工作原理

在运行可编程控制器的时候，要根据系统软件的控制指令，来开展循环性工作。先要在工业领域中，利用计算机控制系统的接口，来应用可编程控制器，使用其内部的中央处理器将输入端的实际情况进行扫描，把影响工业生产的相关环境参数、指标采集至储存器中。中央处理器会根据用户编辑好的程序，按照顺序来执行指令，实施有效的逻辑运算，得到的结果会输送至锁存器，再进行外部输出，可控制编程器继续进行下一个周期的工作，执行编制好的程序。

1.5 可编程控制器的安装

在安装可编程控制器的时候，要注意以下几点：一是不可将其安装在温度保持在0～50℃范围的环境内；二是安装场所不可是相对湿度达到85%，或是出现露水凝聚的区域；三是所安装的可编程控制器要避免太阳光的直线照射；四是不可将可编程控制器安装在有腐蚀、易燃气体存在的场所。为确保可编程控制器的正常运行，应当将其安装在足够通风的区域，需要使用保护壳来加以维护，以免出现损伤。需尽量远离高压电源线、高压设备，留出一定的距离，以免可编程控制器受到其他设备的干扰[4]。

2 应用电子技术中可编程控制器的作用

2.1 有利于提高自动化系统的稳定性

应用电子技术中，可编程控制器的发展，起到了良好的作用，保障了自动化系统的屋内定型。主要体现在以下方面：一是在工业生产过程中，可编程控制器能够实施全面的监督管理工作，有利于保障产品质量，使之更加安全，并在此基础上促进了产品恒产效率的额提升。通过使用可编程控制器，能够获取生产过程中的实时数据，并对采集到的数据进行科学的分析、统计，基于结果来优化生产计划，从而实现企业经济效益最大化，在一定程度上降低成本。二是随着电子系统信息的发展，其能够有效监控电力系统的实际运行情况，发现监测系统的运行风险，通过监控关键数据来全面把控系统的运行状态，如若系统出现故障，则能够在短时间内找到故障原因，采取针对性措施来加以解决，降低损失该装置。可有效维护人力资源，给企业带来较大的效益[5]。

2.2 有利于提高生产效率

在应用电子技术中，使用可编程控制器，有利于保障企业生产系统的正常运行，把控好生产过程中的每一个环节，无需过多人员来加强管理，便能够利用自动化系统来管控整个生产流程，这有利于提升企业的自动化水平，充分发挥智能化设备的功能。比如说在自动化控制系统运行过程中，可以利用可编程控制器来远程把控每一个环节，控制执行器来掌握系统的实时运行情况，有利于提升生产效率，加强对自动化系统的维护。与此同时，应用电子信息，合理使用终端控制软件，能够及时发现生产中的问题，并予以有效解决。

2.3 有利于监督管控系统的运行情况

使用可编程控制器，能够对整个系统运行状态，实施全面的监督控制工作，可监测到各项参数的变化。基于此，在安装自动化设备的时候，需要将设备控制点合理分布于系统的每一个环节中，以有效监控整个运行过程。为保障自动化设备的正常运行，需要安装适宜的配电设备，这一过程据具有一定的复杂性，应当根据实际情况来制定水源的安装计划，计算合理的额功率，保证系统的安全运行，确保自动化设备在停电情况下也能够使用，减少企业损失[6]。

2.4 有利于优化设计

可编程控制器的应用，是跨学科的体验，其不仅涉及到自动化、电气等方面的知识，也涵盖着机械、计算机等学科的知识，这给相关设计、生产人员的工作带来了一定的挑战。为了满足实际发展需求，提高自动化系统的运行效率，必须优化设计可编程控制系统，避免其出现设计错误，提高可编程控制器的应用效果。

3 可编程控制器的应用案例

在应用电子技术领域，应用可编程控制器，主要是在工业控制系统设计方面。比如说，在设计西门子S7-200的时候，要选择适宜类型的可编程控制器来进行安装，以便于实现工业的自动供料。在可编程控制器接线环节，需基于不同的情况来进行相应的设置。当继电器输出为6，电源是两百伏交流电的时候，要科学设置物料有无检测、物料台物料检测等，与此同时还要在输出端，安装堆料电磁闸机。可利用软件编程技术，来执行启动、停止这两种信号，以便于本地控制可编程控制器。有效把控两种信号，能同时储存相关数据信号，并使之进入到缓冲区，再由子程序来发送信号，调整各个单元模块的实际工作情况。

4 应用电子技术中可编程控制器的应用趋势

4.1 深度网络化发展

在应用电子技术中，应用可编程控制器，有利于提高自动化设备的性能，可实时监控所有的生产连接。对可编程控制器的深度研究，以及深度开发自动化设备，是当下经济发展的必然要求。尤其是在互联网技术高速发展，人工智能技术水平不断地提升的情况下，需要使用更具智能性的传感器。通过可编程控制器，可以全面把控整个系统的实际运行状态，一旦发现错误，便可以及时利用可编程控制器来进行处理。而这一切都需要网络的支持，因此为了推动可编程控制器的长远发展，需要走网络化发展道路，使可编程控制器覆盖于整个系统中，充分发挥自动化设备的功能，全面把控各项数据。

4.2 遵循绿色发展原则

近年来，人们的环境保护意识已经越来越强烈，要求在发展经济，推动工业、电力等行业发展的同时，避免对环境造成严重破坏，不再以环境为代价来促进经济的增长。当前我国能源行业中，部分污染必不可少，但通过人工智能技术水平的不断提升，可充分利用可编程控制器，来把控污染参数进行合理的规划和设计，以贯彻落实可持续发展观。比如说，建设智能变电站，利用反馈技术可了解二氧化碳等有害气体的排放量，要求工业生产中将有害气体的排放量控制在允许范围内，以免造成不可修复的大气污染。可编程控制器在日后的发展过程中，需要充分遵循绿色发展原则，全面考虑生态环境保护内容，以促进人与自然的和谐发展。

4.3 实施模块化发展，拓展广度

应用电子技术中可编程控制器的应用，将直接走向规模化，各个行业之间能够进行有效的融合，这可缩短可编程控制器的研发周期，提高企业的生产率。过去，部分企业在生产和运行的过程中，由于材料、设备运行并不统一，企业和企业之间没有关联性，导致其所需要的接口不一样，这就需要设计不同接口的可编程控制器，才能满足各类需求，难以进行大规模的发展。但随着行业、企业之间愈发紧密，可编程控制器也应当逐渐走向规模化发展，统一接口，实现资源共享，这也有利于减少企业的生产成本，提高运营效率。

4.4 朝着高精尖方向发展

可编程控制器在未来的发展过程中，将随着高精尖领域持续发展，其能够通过精准的数控系统来提高可编程控制器的效率，使之把控好复杂运动，在操作上更具灵活性，便于操作。与此同时，在研发可控制编程器的过程中，还应当不断地优化其中硬件、软件，基于不同电子技术环境设计相应的硬件结构。软件方面则应当开放可编程控制系统，加强不同系统之间的交互性，从而实现可编程控制器的智能化。

5 结语

应当加强对可编程控制器的研究，要充分发挥其在应用电子技术的中的作用。需明确可编程控制器的基础知识，了解其分类、工作原理、作用和特点，基于当前可编程控制器的实际应用，来预测其未来的应用趋势，为可编程控制器的发展提供重要的指导方向，逐步提高工业自动化水平，有效应用自动化系统，从而提高企业的生产效率。