淺談RTO設備中的核心控（kòng）製器-PLC的功能及應用

在VOCs治理（lǐ）係統中，基（jī）本上選擇PLC作為整個係統的核（hé）心控製器，並配備相應的觸摸屏來監視係統的（de）運行並（bìng）在係統上執行相關（guān）的操作。 例如，我們經常（cháng）說的RTO設備（bèi）中使用的核（hé）心控製器通常是西門子係列PLC。 實際上，有（yǒu）很多常用的工業控製係統（除（chú）PLC外，還有FCS，DCS等），但與其他控製係統相（xiàng）比，PLC具有較高的可靠性和較強的抗幹擾能力， 同（tóng）時（shí）配套設施齊全，適用性強，維護工作（zuò）量（liàng）小，維修方便。

一（yī）、PLC的功能

PLC是以微處理器為核心，綜合了計算機技術、自動控製技術（shù）和通（tōng）信技術發展起來的一種通用的工業自動控製裝（zhuāng）置，具（jù）有可靠性高（gāo）、體（tǐ）積小、功（gōng）能強、程序設計簡單、靈活通用及維（wéi）護（hù）方便（biàn）等一係列的優點，因而在冶金、能源、化工、交通、電力等領域中有著廣泛的應用，成為（wéi）現代工業控製的三大支柱（zhù）（PLC、機器人和CAD/CAM）之一。根據PLC的特點，可以將其功能形式歸納為（wéi）以下幾種類型：

（1）開關量邏輯控製

PLC具有強（qiáng）大（dà）的邏（luó）輯運算能（néng）力，可以（yǐ）實現各種簡單和複雜的邏輯控製。這是PLC的最基本也最（zuì）廣泛的應（yīng）用領域，它取代了傳統（tǒng）的繼電器接觸器的（de）控製。

（2）模擬量控製

PLC中配置有A/D和D/A轉換（huàn）模塊（kuài）。A/D模塊能將現場的溫度、壓（yā）力、流量、速度等模擬量轉換變為數字量，再經PLC中的微處理器進行處理（微處理器處（chù）理的隻（zhī）能是是數字量），然後進（jìn）行控製；或者經D/A模塊轉換後變成模擬量，然後控製被控（kòng）對象，這樣就可實現PLC對模擬量的控製。

（3）過程控製

現代（dài）大（dà）中型的PLC一般都配（pèi）備了PID控製模塊，可進行閉環過程控製。當（dāng）控製過程中某一個變量出現偏差（chà）時，PLC能按照PID算法計算（suàn）出正確的輸出，進而控製調整生產過程，把變（biàn）量保持在整定值（zhí）上。目前，許多小型PLC也具有PID控製功能。

（4）定時（shí）和計數控製

PLC具有很強的定時和計數功能，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（qí）計時的時間和計數值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設定（dìng），也可以由操作人員在工業現場通過編程器進（jìn）行設定，進而（ér）實現定時和計數的控製。如果用戶（hù）需要對頻率較高的信號進行計數，可以選擇高速計數模塊。

（5）順（shùn）序控製

在工業控製中，可采用PLC步進（jìn）指令編程或用移位寄存器編程來實現順序（xù）控製。

（6）數據處理

現代的PLC不僅能進行算術運算、數據傳送、排（pái）序及（jí）查表等（děng）操作，而且還能進行數據比較、數據轉換、數據通信、數據顯示和打印等，它具（jù）有很強的數據處理能力。

（7）通信和聯網

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

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

二、PLC的應用領域

目前（qián），PLC在（zài）國內外已廣（guǎng）泛（fàn）應用於鋼鐵、石油（yóu）、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕（qīng）紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類（lèi）：

（1）開關量的邏輯控製

這是PLC最基本，也是最廣泛的應用領域，它取代了傳統的繼電器電路（lù），實現邏輯控製（zhì）、順序（xù）控製；既（jì）可用於單（dān）台設備的控製（zhì），也可用於多機群控及自（zì）動化（huà）流水線，如注（zhù）塑機、印刷（shuā）機、訂書機械、組（zǔ）合機床、磨床、包裝生產線及電鍍流水線等。

（2）模擬量控製

在工業生產過程當中，有許（xǔ）多連（lián）續變化的量，如溫度、壓力、流量（liàng）、液位和速度（dù）等都是模（mó）擬量。為了使PLC處理模擬量，必須（xū）實現（xiàn）模擬量和數字量之間（jiān）的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和（hé）D/A轉換模塊，使PLC用於模擬量控製。

（3）運動控製

PLC可（kě）以用於圓周（zhōu）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模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用專用的運動控製模塊，可驅（qū）動步進電機（jī）或伺（sì）服電機的（de）單軸或多軸位置控（kòng）製模塊。

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

（4）過程控（kòng）製

過程控製是（shì）指（zhǐ）對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控製，在冶（yě）金、化工、熱處理（lǐ）、鍋爐控製等場合有非常廣泛的應用（yòng）。作為工業控製計算機，PLC能（néng）編製各種各樣的控製算（suàn）法程序，完成閉環控製。

PID調（diào）節是一般閉環控製係統中用（yòng）得較多（duō）的調（diào）節方法，大中型PLC都有PID模塊，目前許多（duō）小型（xíng）PLC也具有此（cǐ）功能模塊。PID處理一般是運行專用的（de）PID子程序（xù）。

（5）數據處理

現（xiàn）代PLC具有數學運算（含（hán）矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉（zhuǎn）換、排序、查表及位操作（zuò）等功能（néng），可以完成數據的采集、分析及處理。這些數（shù）據（jù）可以與存儲在存儲器中的參考值比（bǐ）較，進而完成一定的控製操作；也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印製表。

數（shù）據處（chù）理一（yī）般用（yòng）於大型控製係統（tǒng），如無人控製的柔性（xìng）製造係統（tǒng）；也可用於過程（chéng）控製係統，如造紙、冶金、食品工業中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（zhì）能設備間的（de）通信。隨著計算機控製的發展，工廠自（zì）動化網（wǎng）絡發展得很快，各PLC生產廠商（shāng）都十分重視PLC的通信（xìn）功能，紛紛推出各自的網絡係統。

新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。紛（fēn）紛推出各自的網絡係統（tǒng）。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。