淺談RTO設備中的（de）核（hé）心控製器（qì）-PLC的功能及應用

在VOCs治（zhì）理係統中，基本上選擇PLC作為整個係統（tǒng）的核心（xīn）控製器，並（bìng）配備相應的觸摸（mō）屏來監視係統的運行並在係統上執行相關的操作。 例如，我們經常說的RTO設備中使用的核心控製器通常是西門子係列PLC。 實際上（shàng），有（yǒu）很多常用（yòng）的工業控製係（xì）統（tǒng）（除PLC外，還有（yǒu）FCS，DCS等），但（dàn）與其他控製係統相比，PLC具有較高的可靠性和較強的抗幹（gàn）擾能力（lì）， 同時配套設施齊全，適用性（xìng）強，維護工（gōng）作量小，維修方便。

一、PLC的功能

PLC是以微處理器為核（hé）心，綜合了計（jì）算機技（jì）術、自動控製技術和通（tōng）信技術發展起來的一種通用的工業自動控製裝置，具有可靠性高、體積（jī）小（xiǎo）、功能（néng）強、程序設計簡單、靈活通用及維護方便等一係列（liè）的優點，因而在（zài）冶金、能源、化工、交通、電力等（děng）領域中有著廣泛的應用，成為現代工業控製的三（sān）大支柱（PLC、機器人和CAD/CAM）之一（yī）。根據PLC的特點，可以將其功能形（xíng）式歸（guī）納為以下幾種類型：

（1）開關量邏輯控製（zhì）

PLC具有強大的邏輯運算能力，可以實現（xiàn）各種簡單和複（fù）雜的邏輯控製。這是PLC的最基（jī）本也最廣（guǎng）泛的應用領域，它取代了傳統（tǒng）的繼電器接觸器的控製。

（2）模擬量控製

PLC中配置有A/D和D/A轉換（huàn）模塊。A/D模塊能將現場的溫度、壓（yā）力、流量、速度（dù）等模擬量轉換變為數（shù）字量，再經PLC中的微（wēi）處理器進行處理（微處理器（qì）處理的隻能是是數字（zì）量（liàng）），然後（hòu）進行控製；或者經D/A模（mó）塊轉換後變成模擬量，然後控製被控對象，這樣就可實現PLC對模擬量的控製。

（3）過程控製

現（xiàn）代大（dà）中型的PLC一般（bān）都配備了PID控製模塊，可（kě）進行閉環過程控製。當控製過程中某一個變量出現偏差時（shí），PLC能按照PID算（suàn）法計算出正確的（de）輸出，進而控製調整（zhěng）生產過程，把變量保持（chí）在整定值上。目前（qián），許多小型PLC也具有（yǒu）PID控製功能。

（4）定時和計數控製

PLC具有很強的定時（shí）和計數功能，它可以為用戶提供幾十甚至上百、上千個定時器和計數器。

其計時的時間和（hé）計數值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設定，也可以由（yóu）操作人員（yuán）在工業現場通過編程器進行設定，進而實現（xiàn）定時和計數的控製。如果用戶需要對頻率較高的信（xìn）號進行計數，可以選（xuǎn）擇高速計數（shù）模塊。

（5）順序控製

在工業控製中，可（kě）采用PLC步進指令編程或用移位寄存器編程來實現順（shùn）序控（kòng）製。

（6）數據處（chù）理

現（xiàn）代（dài）的PLC不僅能（néng）進行算術運（yùn）算、數據傳送、排序及查表等操作（zuò），而（ér）且還（hái）能進（jìn）行數據比較、數（shù）據轉換、數據通信、數據顯示和打印等，它具有很強的數據處（chù）理能力。

（7）通信和聯網

現代PLC大多數都采用（yòng）了通信、網絡技術，有RS-232或RS-485接口，可進行遠程I/O控製。

多台PLC彼此間可以聯網、通信，外部（bù）器件與一台或多台可編程控製器的信號處（chù）理單元之間（jiān）可（kě）以實現程序和數（shù）據交換，如（rú）程序轉移、數據（jù）文檔轉移、監視和診斷。通信接口或通信處理器按標準的硬件接（jiē）口或專有的通信協議完成程序（xù）和數據（jù）的轉移。

二、PLC的應用領域

目前，PLC在國內外已廣（guǎng）泛應用於鋼鐵（tiě）、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交（jiāo）通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致（zhì）可歸納為如下幾類：

（1）開關量的邏輯控製（zhì）

這是PLC最基本，也是最廣泛的（de）應用領（lǐng）域，它取代了傳統的繼電器電路，實現邏輯控製、順序控製；既可用於單（dān）台設備的控製，也可用（yòng）於多機群控及自動化流水線，如注塑機、印（yìn）刷機、訂書機械、組合機床（chuáng）、磨（mó）床、包裝（zhuāng）生產線及電鍍流水線等。

（2）模擬量控製

在工業生產過程當（dāng）中，有許多連續變化的量，如溫度、壓（yā）力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了（le）使PLC處理模擬量，必須實現模擬量和數字量之間的A/D轉換（huàn）及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和（hé）D/A轉換模塊，使（shǐ）PLC用於模擬量控製。

（3）運動控製

PLC可以用於圓周運動或直線運動的控製。從控製機構配置來說，早期直接用於開關量I/O模塊連接位置（zhì）傳感器和執行（háng）機構，現在一（yī）般使用專用的運（yùn）動控（kòng）製模塊，可驅動步進電機或伺服電機的單軸（zhóu）或多軸（zhóu）位置控製（zhì）模塊。

世界上各主要PLC生產（chǎn）廠家的產品幾乎（hū）都具有運動控製功能，廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。

（4）過程控製

過程控（kòng）製是指對（duì）溫度、壓力、流（liú）量等模擬量的閉環控製，在冶金（jīn）、化工、熱處理、鍋爐（lú）控製等（děng）場合有非常廣泛（fàn）的應用。作為（wéi）工業控製計算機，PLC能編製各種各樣的控製算法程序，完成閉（bì）環控製。

PID調節是一般閉環控製（zhì）係統中用得較多的調節方（fāng）法，大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的（de）PID子程序。

（5）數據處理

現代（dài）PLC具（jù）有數學運算（含矩陣運（yùn）算、函數運算（suàn）、邏輯運算）、數據傳（chuán）送、數據轉換、排序、查表及位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值（zhí）比較，進而完（wán）成（chéng）一定（dìng）的控（kòng）製操作（zuò）；也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印（yìn）製表。

數據處理一般（bān）用於大型控製係統，如無人（rén）控製的柔性製造係統；也可用（yòng）於過程控製係統，如造紙、冶金、食品工業中（zhōng）的一些大型控製係統。

（6）通信及聯網

PLC通信含PLC間的通信及PLC與其他智能設備間的通信。隨著計算機控製的發展，工廠自動化網絡發（fā）展得很快，各PLC生（shēng）產廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推（tuī）出各自的網絡係統。

新近生產的PLC都（dōu）具有（yǒu）通信接口，通信非常方便。紛紛（fēn）推出各自的網絡係統。新近生產的PLC都具有通信接（jiē）口，通信非（fēi）常方便。