浅谈PLC在天车自动控制系统中的应用

一 PLC的结构及特点

　　PLC即可编程逻辑控制器，实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，由电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电、功能模块、通信模块路构成。当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。它的特点有：系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化；使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件；能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

　　在现代工业控制中，PLC由于具有可靠性高，抗干扰能力强，适应性强，应用灵活，编程方便，易于使用，控制系统设计、安装、调试、维修方便，维修工作量少等一系列的优点而得到了广泛的应用。

二 在天车起升控制系统中的应用

　　天车起升电气系统采用绕线式异步电动机，转子串电阻进行起动调速，电机功率较大时采用延时继电器、接触器等进行控制。延时继电器的形式多为空气阻尼式，晶体管式等，由于工作环境较恶劣等因素，其故障率较高，造成的后果可能使电机工作无力或直接跨级切除电阻使电机启动电流过大损坏设备。线路较复杂继电器接点多，发生故障后排除故障的时间较长，对于生产节奏较快的场合不免会影响正常的生产。在检修过程中需要大量的时间在现场进行配线调试，维修者的劳动强度大。

　　PLC以其较高的无故障工作时间(平均无故障时间在数万小时以上)，外部连接线较少，有故障指示，体积小，以及调试方便等优点在各行各业控制中应用广泛。所以可以用小型PLC来取代传统的继电器式控制。PLC代替了大部分继电器接点和线路之后，使控制系统简单。PLC的外部接线端有指示灯，有利于故障的判断处理。PLC可在投入运行前就能调试好，省去了现场调试的麻烦，改善了作业条件。PLC的初期投入较大，但就其较高的无障时间以及对生产的保障而言，其优点较为明显，传统机电控制器所无法比拟的。

三 在多功能天车扭拔机构中的应用

　　多功能天车扭拔机构主要用于更换阳极作业，其电气控制原先是采用继电器一接触器控制方式。存在故障率高、动作不可靠等缺点。在扭拔结构改造时，采用PLC系统控制后，能有效克服以上诸多缺点，具有对位准确、动作安全可靠、自动更换阳极等优点，大大降低了操作人员的劳动强度，有效地提高了作业效率，降低了维修量。

　　PLC控制取消了复杂的继电器控制，线路设计简单，安装、配线非常容易。PLC控制主要靠软件控制，对程序的修改非常简单，且调试、维修方便。由于PLC具有自诊断功能，发生错误时，在PLC的显示屏便可显示出所有信息，能迅速帮助查出故障，缩短排除故障时间。扭拔机构PLC的应用极大地提高了扭拔机构的运转率，提高了装备水平。

四 PLC的类型及选型规则

　　可编程逻辑控制器按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型可编程逻辑控制器的I／O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型可编程逻辑控制器提供多种I／O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I／O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

　　在可编程逻辑控制器系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是可编程逻辑控制器工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。可编程逻辑控制器及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用可编程逻辑控制器应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，可编程逻辑控制器的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定可编程逻辑控制器的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的可编程逻辑控制器和设计相应的控制系统。

五 结语

　　综上所述，PLC在天车自动控制系统中的应用，反映出了PLC的诸多优点。它体积小、功耗低、速度快、可靠性高、有较大的灵活性和可扩展性的特点，必将会使它更广泛地应用于机械、冶金等领域。