PLC的应用发展与前景.pdf

２０１６ 年 １ 月 第 ４４ 卷 第 ２ 期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｊａｎ􀆱 ２０１６ Ｖｏｌ􀆱 ４４ Ｎｏ􀆱 ２ ＤＯＩ１０．３９６９／ ｊ􀆱 ｉｓｓｎ􀆱 １００１－３８８１􀆱 ２０１６􀆱 ０２􀆱 ０６２ 收稿日期 ２０１４－１１－２９ 基金项目 国家科技支撑计划课题 （２０１１ＢＡＧ０２Ｂ１０）； 江苏高校优势学科建设工程资助项目； 江苏高校科研成果产业化推 进工程项目 （ＪＨＢ２０１２⁃４５） 作者简介 冯汛 （１９９１）， 男， 硕士研究生， 主要研究方向为新能源汽车和燃料电池。 通信作者 倪红军， Ｅ－ｍａｉｌ ８４３４１３１４７＠ ｑｑ􀆱 ｃｏｍ。 ＰＬＣ 的应用发展与前景 冯汛， 倪红军， 石健， 汪兴兴 （南通大学机械工程学院， 江苏南通 ２２６０１９） 摘要 ＰＬＣ 是一种功能丰富、 高度智能化的装置， 它以微电子技术为核心， 集成了自动化技术、 计算机技术和通信技 术等， 现在已经被广泛应用到工业系统的控制中。 阐述 ＰＬＣ 的具体功能及在工业控制领域内的应用； 介绍当前 ＰＬＣ 及其配 套技术的最新进展； 总结 ＰＬＣ 未来的发展方向。 从 ＰＬＣ 现阶段的应用和未来的趋势来看， ＰＬＣ 技术会使工业控制更加自动 化、 智能化。 关键词 可编程控制器 （ＰＬＣ）； 控制； 联网通信； 自动化 中图分类号 ＴＰ３３２􀆱 ３ 文献标志码 Ａ 文章编号 １００１－３８８１ （２０１６） ２－２０３－４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ＰＬＣ ＦＥＮＧ Ｘｕｎ， ＮＩ Ｈｏｎｇｊｕｎ， ＳＨＩ Ｊｉａｎ， ＷＡＮＧ Ｘｉｎｇｘｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ， Ｎａｎｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｔｏｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２２６０１９， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ＰＬＣ ｉｓ ａ ｆｅａｔｕｒｅ⁃ｒｉｃｈ， ｈｉｇｈｌｙ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ． Ｔａｋｉｎｇ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ， ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ， ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏｗ． Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＬＣ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ＰＬＣ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＬＣ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍｅｄ ｕｐ． Ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｔｕｒｅ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ＰＬＣ， ＰＬＣ ｗｉｌｌ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｒｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ （ＰＬＣ）； Ｃｏｎｔｒｏｌ； Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ； Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ 可编程逻辑控制器 （Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ ｌｅｒ， ＰＬＣ） 结合了传统的继电器技术跟微型计算机技 术， 它具有数字化的操作系统并且高度贴合工业环 境。 继电器控制接线复杂， 功耗大， 柔性差。 ＰＬＣ 与 传统的继电器技术相比， 它具有接线简单、 能耗低、 柔性好、 通用性高、 可靠性高等优点， 是能够更好地 适应现代工业发展的新型控制器［１］。 随着微电子技术 的迅速发展， ＰＬＣ 的性能也随之提高， ＰＬＣ 的发展也 进一步带动了整个工业自动化水平的提高。 国际电工委员会对 ＰＬＣ 做出了定义 可编程逻 辑控制器是一种数位运算操作的电子系统， 专为在工 业环境应用而设计的。 它采用一类可编程的存储器， 用于其内部存储程序， 执行逻辑运算、 顺序控制、 定 时、 计数与算术操作等面向用户的指令， 并通过数字 或模拟式输入／ 输出控制各种类型的机械或生产过程。 可程式逻辑控制器及其有关外部设备， 都按易于与工 业控制系统联成一个整体、 易于扩充其功能的原则 设计［２］。 ＰＬＣ 是面向生产过程控制的数字微电子装置， 它 被广泛运用到设备控制和过程控制中。 电源、 微处理 器 （ＣＰＵ）、 存储器 （ＥＰＲＯＭ、 ＲＡＭ）、 输入／ 输出 （Ｉ／ Ｏ） 接口模块等构成了 ＰＬＣ 的整体结构。 ＰＬＣ 为 了达到更好的控制目的通常还外接拓展模块， 这样更 加适应于工业控制中的生产、 监控需要。 大部分 ＰＬＣ 还自带诊断指示器， 可以帮助操作人员找到故障源。 ＰＬＣ 发展了 ４０ 年之后， 处理速度、 功能较以往 有了很大的提升， 但是 ＰＬＣ 最初的设计理念却始终 被保留了下来， 那就是简单至上。 １ ＰＬＣ 的应用 目前， ＰＬＣ 在国内外已经广泛应用于工业控制中 的各个方面， 包括机械、 化工、 电力、 汽车、 交通运 输等， 使用情况大致包括以下几类 １􀆱 １ 开关量逻辑控制 开关量的逻辑控制是 ＰＬＣ 最基础的功能， 用 ＰＬＣ 控制取代继电器控制已成为注塑机发展的趋 势［３］。 ＰＬＣ 的开关量逻辑控制不仅可以应用在单机 上， 还可以应用于多机， 甚至整条生产流水线， 如 机床电气系统、 化工中各种泵和电磁阀的控制系统、 汽车生产线、 电器生产线的控制等诸多领域都可以由 ＰＬＣ 的开关量控制来实现。 从开关量的逻辑控制方面 来讲， 目前没有任何控制器能和 ＰＬＣ 相媲美。 刘丹等人［４］采用 ＰＬＣ 对 Ｘ５０２３ 立式铣床进行电 气控制改造， 提高了机床的可靠性和柔性。 采用 ＰＬＣ 控制的机床比普通机床故障减少了， 加工精度提高 ５􀆱 ５％， 而且日常维护费用降低了。 １􀆱 ２ 模拟量过程控制 模拟量过程控制指的是对工业生产中连续变化的 量进行控制， 如电流、 电压、 温度等。 由于 ＰＬＣ 只 能处理数字量， 为了使 ＰＬＣ 能进行模拟量的控制， 一般需要接模拟量的输入／ 输出拓展模块来进行Ａ／ Ｄ、 Ｄ／ Ａ 转换。 ＰＬＣ 内部也集成了 ＰＩＤ 模块， 可以通过 调用 ＰＩＤ 子程序对模拟量进行闭环控制。 模拟量的 控制目前广泛应用于加热炉、 热处理炉等设备。 刘增环等［５］在对加热炉炉温采用模拟量控制时， 在加热炉运行过程中， 炉温设定在 １ ２００ ℃时， 炉温 稳定时， 波动不会超过设定值的 ３％。 当炉内温度受 到干扰时， 还可以快速响应， 自动升降温度， 自调整 性能好。 １􀆱 ３ 运动控制 ＰＬＣ 的运动控制可以应用在直线运动和圆周运动 的控制上。 ＰＬＣ 的运动控制模块可以驱动步进电机和 伺服电机的单轴或多轴位置控制。 相比较于数控系统 的运动控制， ＰＬＣ 运动控制的成本要低得多， 并且一 些专用于运动控制的 ＰＬＣ 完全可以替代价格高昂的 数控系统。 目前 ＰＬＣ 的运动控制主要应用于各种机 床、 机器人、 电梯等领域［６］。 孙承志等［７］利用 ＰＬＣ 输出高速脉冲控制电机运 转， 执行预设的运动轨迹。 这种控制方法简单高效， 精度高， 抗干扰能力强。 １􀆱 ４ 通信及联网 ＰＬＣ 通信包括 ＰＬＣ 与 ＰＬＣ 以及 ＰＬＣ 与其他智能 设备的联网通信。 （１） ＰＬＣ 与 ＰＬＣ 通信可以组成控制网， 进行相 互通信、 交换数据等。 参与组成通信网的 ＰＬＣ 可以 多达几十个， 并且网和网还可以通信［８］。 （２） ＰＬＣ 与智能设备、 执行元件、 变频器等组 成设备网。 大大提高了控制的可靠性、 稳定性等， 又 简化了硬件接线。 （３） ＰＬＣ 与触摸屏联网。 ＰＬＣ 的数据可以显示 在触摸屏上， 并且触摸屏还可以控制 ＰＬＣ 的运行状 态， 形成友好的人机界面。 （４） ＰＬＣ 可以和计算机联网， 计算机在组态软 件的帮助下， 可以对 ＰＬＣ 实施监控与管理。 褚智勇等［９］在工业控制的实际应用中， 为了实现 分散控制与集中管理， 采用一台上位机监控多台 ＰＬＣ， 构成分布式控制的网络。 如 采用 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ 通 信协议时， 传输速率为 ９􀆱 ６ ｋｂ／ ｄ ～ １２ Ｍｂ／ ｓ， 并且误 码率低， 通信可靠［１０］。 开关量逻辑控制、 模拟量逻辑控制和运动控制可 以使系统实现自动化， 数据处理和通信联网可以实现 系统的信息化［２］。 ＰＬＣ 应用领域非常宽广， 随着社会 的进步， ＰＬＣ 的应用将会更加普遍。 ＰＬＣ 在工业上的功能应用虽然日臻完善， 但是还 存在一些不足之处， 如体系结构封闭、 ＰＬＣ 的运算速 度还有提升的空间、 ＰＬＣ 内部的算法还不够智能、 联 网通信能力较差等。 ２ ＰＬＣ 的发展现状 ２􀆱 １ 多核 ＰＬＣ 开发 近年来， 多核 ＰＬＣ 技术发展迅速， 多核处理器 跟单核处理器相比优势明显， 因为在执行内核代码 时， 多核处理器的运算性能更高。 多核 ＰＬＣ 推动了 网络自动化系统 （ＮＡＳ） 的发展［１１］。 网络自动化系 统即工业自动化系统， 它由传感器和执行机构以及相 互连接的控制器组成。 要实现系统的自动化通常需要实时响应， 并且 ＰＬＣ 的运算能力要非常强大。 多核处理器价格适中， 性能出众， 很多厂家开始把多核处理器集成到 ＰＬＣ 中。 采用多核处理器的 ＰＬＣ 可以使整个系统的可靠 性提高， 如果 ＰＬＣ 的一个处理器受损不能正常工作， 系统也不会出现太大的影响。 如 Ｂ ＶＯＧＥＬ⁃ＨＥＵＳＥＲ［１２］开发的多核 ＰＬＣ 控制系 统在生产纤维板的液压机中工作时需要处理３ ０００～６ ０００ 个模拟量或者数字量， 滞后时间不超过 １０ ｍｓ。 ２􀆱 ２ 嵌入式 ＰＬＣ 的开发 传统的 ＰＬＣ 具有兼容性差、 通信能力差等缺点。 然而为了弥补这些缺点开发出来的软 ＰＬＣ 跟传统 ＰＬＣ 相比， 坚固性和实时性很差。 因此， 将传统 ＰＬＣ 跟软 ＰＬＣ 结合起来， 开发了嵌入式 ＰＬＣ［１３］。 嵌入式 ＰＬＣ 将传统的 ＰＬＣ 系统软件移植到微控制器内， 然 后根据用户的实际需求再个性化定制硬件。 嵌入式 ＰＬＣ 不仅成本低， 性价比高， 而且易用性和专业化水 平得到了提高。 微控制器是整个硬件系统的核心部分， 还可以添 加存储、 电源和时钟电路等。 它可以通过自身集成的 通用串行总线连接本地拓展 Ｉ／ Ｏ 模块； 现场总线 ＣＡＮ 接口连接长距离扩展 Ｉ／ Ｏ 接口或其他设备； 以 太网接口连接网络； Ｉ／ Ｏ 接口与传感器连接； ＲＳ２３２ 接口连接 ＰＣ 或第三方设备； ＲＳ４８５ 接口连接现场设 备或仪器。 所有这些都可以实现对本地设备和远程设 备的控制， 系统的灵活性和扩展性得以提升。 ４０２机床与液压第 ４４ 卷 嵌入式 ＰＬＣ 的开发中有两种类型的写作语言 梯形图和指令表。 为进一步方便系统升级和维护， 梯 形图和指令表能转换成 Ｃ 语言， 增加易读性和程序 的可移植性。 用户不直接操作硬件， 而是通过 ＰＬＣ 虚拟机实现功能存储、 控制、 计算和通信， 增加了抗 干扰的软件， 研发周期短， 开发利用效率高。 王一凡等［１４］将嵌入式 ＰＬＣ 应用到细纱机上， 当 温度为 ２０ ℃、 湿度为 ６５％时， ３２ 英支精梳纯棉毛羽 指数 （ＣＶ 值） 为１􀆱 ５％ ， 单纱断裂强度 （Ｎ／ ｔｅｘ） 为 １５􀆱 ５， 细纱条干 （ＣＶ 值） 为 １１􀆱 ９％， 纱线的质量有 了较大的提升。 ２􀆱 ３ 在 ＰＬＣ 上实现模糊 ＰＩＤ 控制算法 为了达到更好的控制， 操作人员通常会采用 ＰＬＣ 内部合适的算法。 在控制领域， 模型越精确带来的参 数越多， 系统就越复杂， 处理器的负荷越高。 为了简 化模型、 减轻处理器的负担， 基于模糊数学的模糊控 制应运而生。 ＰＩＤ （比例积分微分） 控制是指输入和 输出之间的响应方式， 系统将设定期望值跟实际值对 比， 然后进行纠正调整。 在 ＰＬＣ 上采用模糊 ＰＩＤ 控 制利用模糊推理， 查询模糊矩阵， 对 ＰＩＤ 的 ３ 个参数 ＫＰ、 ＫＴｉ、 ＫＴｄ进行实时调整， 使系统更加灵活性， 自 适应性更高［８］。 模糊 ＰＩＤ 控制在非线性、 时变、 滞后的系统中 应用时优点更为突出。 模糊 ＰＩＤ 控制可以使系统的 输出响应更为平稳， 稳态精度高， 超调量小， 使得 ＰＬＣ 在工业控制中应用的实用意义很大。 房怀英 等［１５］在沥青砂浆车液压系统中采用模糊 ＰＩＤ 控制之 后， 调平时间降到 ８􀆱 ５ ｓ， 而采用传统的 ＰＩＤ 控制需 要 ２３ ｓ 的时间， 减少了系统的响应时间。 ２􀆱 ４ 基于多层网络的多 ＰＬＣ 控制系统 多 ＰＬＣ 控制系统使用以太网实现与生产管理系 统的连接， 使用控制器链接网络完成 ＰＬＣ 与 ＰＬＣ 之 间的连接和数据传输， 并使用现场总线完成对现场控 制。 ＰＬＣ 实现了对整个过程的自动控制， 并对系统中 的数据的跟踪、 记录和分析， 实现了控制的优化。 这种系统适用于数十套大型 ＰＬＣ 的车间， 即 ＰＬＣ 群的控制。 任意一个工作节点中的 ＰＬＣ 都会发 送给其他 ＰＬＣ 相应的控制信息， 同时也接收其他 ＰＬＣ 发送过来的信息， 来形成连锁控制。 每个节点的 ＰＬＣ 都具有自诊断程序， 可以根据需要显示工作区域 出现故障的故障代码， 故障原因可以在终端上被工作 人员识别。 信息的共享是 ＰＬＣ 之间相关控制和终端信息跟 现场总线连接的关键， 多层次、 多网络的控制才能得 以实现。 王建强等［１６］对国内一家汽车公司的生产线进行 改进， 该生产线年产能 １０ 万辆的焊装线上有 ２５ 台焊 接机器人、 １７ 个工位。 通过多 ＰＬＣ 的耦合， 整个生产 线和物流构成了一个整体， 大大增强了生产线的柔性。 现有的 ＰＬＣ 研究已经取得很多丰硕的成果， 但 是 ＰＬＣ 技术还有许多待解决的问题， 如 ＰＬＣ 及配 套软硬件的标准化程度低、 编程语言不统一、 联网通 信能力还不够强等。 ３ 展望 随着自动化技术的进步， ＰＬＣ 在自动控制领域的 应用也日益广泛， 工业自动化水平也提升到了更高的 平台［１７］。 ＰＬＣ 未来的前景可以分为以下几个方面 ３􀆱 １ 人机界面更加友好 ＰＬＣ 厂家联合软件公司或者开发自己的软件， 使 组态软件的水平提高了。 目前 ＰＬＣ 软件已经可以模 拟 ＰＬＣ 的运行， 并且将来操作人员还可以在软件中 添加自己所需要的数学函数运算等功能。 西门子的 ＷｉｎＣＣ、 亚控科技的组态王等组态软件跟 ＰＬＣ 硬件相 结合， 系统的性能得到了极大的提升， 形成了友好的 人机控制系统［１８］。 ３􀆱 ２ 联网通信能力得到增强 ＰＬＣ 厂家在原有物理层 ＲＳ２３２／４２２／４８５ 接口的基 础上， 又增加了其他种类通信接口， 并且能跟其他智 能设备组成完整的通信网络。 由于操作人员对 ＰＬＣ 联网通信的需求进一步增加， 现场总线技术和以太网 技术的发展将会进一步提高。 例如 罗克韦尔 Ａ⁃Ｂ 公司主推的三层网络结构体系， 即 ＥｔｈｅｒＮｅｔ、 Ｃｏｎｔｒｏｌ⁃ Ｎｅｔ、 ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ， 西门子公司的 Ｐｒｏｆｉｂｕｓ⁃ＤＰ 及 Ｐｒｏｆｉ⁃ ｂｕｓ⁃ＦＭＳ 网络等。 ３􀆱 ３ 系统向开放性和标准化发展 跟计算机相比， ＰＬＣ 的硬件和软件体系是相对封 闭的， 各个厂家有自己独特的标准， 而且互相不兼 容， 这也是现在 ＰＬＣ 发展的瓶颈［１３］。 不同的 ＰＬＣ 系 统， ＣＰＵ 模块和 Ｉ／ Ｏ 接口模块等都是互相不兼容的， 并且不同品牌的 ＰＬＣ 的编程语言和指令系统也是有 差异的。 开放是各个 ＰＬＣ 厂家共同达成的意识， 这 也是各个品牌 ＰＬＣ 竞争与妥协的结果。 未来操作人 员可以通过自由组合标准化的模块来控制系统。 通过 开放的、 标准化的接口， ＰＬＣ 可以和其他智能设备更 好地组成系统。 ３􀆱 ４ 品种多样化 目前市面上主流的是小型 ＰＬＣ， 随着工业化的需 求， 超大型和超小型 ＰＬＣ 将会越来越多。 国产的 ＰＬＣ 在市场上还不算主流， 未来国产 ＰＬＣ 在市场上 占的份额会越来越大。 ３􀆱 ５ 编程语言的多样化 随着 ＰＬＣ 的不断发展， ＰＬＣ 的编程语言也越来 ５０２第 ２ 期冯汛 等 ＰＬＣ 的应用发展与前景 越多元化。 目前 ＰＬＣ 最主流的编程语言还是梯形图 和语句指令表， 但是新的编程语言也不断得到应用。 目前已经有些 ＰＬＣ 可以用 Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ 和 Ｃ 语言来编 程。 面向过程的编程语言将是 ＰＬＣ 编程语言未来发 展的一个重要方向［１９］。 ４ 结束语 在工业高度发达的今天， ＰＬＣ 的应用范围越来越 广。 随着工业自动化需求的日益提高， 计算机软硬件 技术和网络技术的不断发展， ＰＬＣ 将会有更广阔的应 用空间。 ４０ 年前， ＰＬＣ 还只具备最简单的开关量逻辑控 制功能， 而今天， ＰＬＣ 早就超出了传统的局限范围。 在工业控制领域中， ＰＬＣ 不仅可以处理复杂的运算， 特殊功能模块也越来越多。 跟 ＰＬＣ 配套的触摸屏、 组态软件、 变频器、 触感器等也在飞速地进步， 工业 控制变得越来越精细， 越来越便捷。 参考文献 ［１］ 张利．基于西门子 ＰＬＣ 技术的污水处理厂控制系统设计 与实现［Ｄ］．西安西安电子科技大学，２０１２． ［２］ 韩庆瑶，王建英，袁兴华．ＰＬＣ 在水处理控制系统中的应 用［Ｊ］．机械设计与制造，２００７（９）１５７－１５８． ［３］ 李青，吴龙．基于 ＰＬＣ 的注塑机液压系统的控制设计 ［Ｊ］．南通大学学报（自然科学版），２０１１（４）２２－２５． ［４］ 刘丹，李纪纲，李志南，等．基于台达 ＰＬＣ 控制的 Ｘ５０２３ 普通立式铣床改造［Ｊ］．河北农业大学学报，２０１３（１） １３０－１３３． ［５］ 刘增环，王利珍，何广祥．加热炉炉温 ＰＬＣ 模糊控制系统 的设计［Ｊ］．自动化与仪表，２０１１（１０）２７－３０． ［６］ ＺＨＥＮＧ Ｓ，ＬＩＵ Ｆ．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｔｅｌｌｉ⁃ ｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｍ］．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｂｅｒｌｉｎ Ｈｅｉｄｅｌ⁃ ｂｅｒｇ，２０１１７４３－７４８． ［７］ 孙承志，熊田忠．基于 ＰＬＣ 两轴运动控制的示教与再现 ［Ｊ］．组合机床与自动化加工技术，２０１０（３）６５－６７． ［８］ ＺＨＡＩ Ｙ，ＸＵ Ｌ，ＹＡＮＧ Ｙ．Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＯＭＲＯＮ Ｍｕｌｔｉ⁃ＰＬＣ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｕｌｔｉ⁃Ｎｅｔ ［Ｃ］ ／ ／２０１３ Ｆｉｆｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍ⁃ ｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＩＣＣＩＳ），２０１３１３１１－ １３１４． ［９］ 褚志勇．应用 ＶＢ／ ＰＬＣ 的采样和数据处理［Ｊ］．工业控制 计算机，２００３（１）４６－４８． ［１０］ 吴涛．ＰＬＣ 与上位机的高速通信实现［Ｊ］．微计算机信 息，２００７（３４）５２－５４． ［１１］ ＶＯＧＥＬ⁃ＨＥＵＳＥＲ Ｂ，ＦＯＬＭＥＲ Ｊ，ＦＲＥＹ Ｇ，ｅｔ ａｌ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｏｄ⁃ ｅｌ Ｃｈｅｃｋｉｎｇ ｏｆ Ｔｉｍｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒ［Ｃ］ ／ ／ ２０１２ ９ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ⁃ ａｌ Ｍｕｌｔｉ⁃Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｓｉｇｎａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ （ＳＳＤ），２０１２１－５． ［１２］ ＶＯＧＥＬ⁃ＨＥＵＳＥＲ Ｂ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｏｏｄ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ［Ｍ］． Ｂｅｒｌｉｎ ＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇＳｐｒｉｎｇｅｒ，２００９１０１５ － １０２６． ［１３］ ＤＯＮＧ Ｙ，ＺＨＥＮＧ Ｃ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＰＬＣ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｃ］ ／ ／２０１１ ３ｒｄ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａ⁃ ｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ （ＩＣＣＲＤ），２０１１２２６－２２８． ［１４］ 王一凡，陈锡勇，陈东升，等．ＳＴＭ３２ 嵌入式 ＰＬＣ 在 ＦＡ５０６ 细纱机上的设计与应用［Ｊ］．煤矿开采 ＰＫＵ， ２０１３，１８（６）３１９－３２２． ［１５］ 房怀英，杨建红，吴仕平．基于模糊 ＰＩＤ 控制沥青砂浆 车液压调平系统［Ｊ］．长安大学学报（自然科学版）， ２０１１（１）９８－１０１． ［１６］ 王健强，王长润，孙纯哲，等．多 ＰＬＣ 及多级现场总线在 机器人焊装线中的应用［Ｊ］．上海交通大学学报，２００８ （１１）２０－２４． ［１７］ ＴＨＡＭＲＩＮ Ｎ Ｍ，ＩＳＭＡＩＬ Ｍ Ｍ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ ｆｏｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＬＣ）ｂｙ Ｕ⁃ ｓｉｎｇ ＳＴＥＰＳＴＭＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ［Ｃ］ ／ ／ ２０１１ ＩＥＥＥ Ｉｎ⁃ ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈ⁃ ｎｏｌｏｇｙ（ＩＣＳＥＴ），２０１１１３８－１４２． ［１８］ ＢＲＥＣＨＥＲ Ｃ，ＬＯＨＳＥ Ｗ，ＨＥＲＦＳ Ｗ．Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｅｌ⁃ ｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＰＬＣ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗｉｔｈ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌｓ ［Ｃ］ ／ ／２００９ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ（ＩＣＣＡ ２００９），２００９２３９２－２３９７． ［１９］ 胡涛，苏建良，石剑锋．ＰＬＣ 技术与应用及其发展分析 ［Ｊ］．机床与液压，２００５（１２）１３５－１３７． （上接第 １７７ 页） ４ 结束语 介绍了基于 ＰＬＣ、 ＨＭＩ 和 ＶＶＶＦ 的无级变行程锚 杆钻机液压驱动实验控制系统构成及工作原理。 实验 结果表明 ＰＬＣ 将压力传感器采集的反馈液压缸推进 力与系统工作油压， 与优化后的作为设定值的这两个 数值相对比， 能根据模拟的工作介质硬度变化情况， 实时调整冲击器液压缸推进力与系统工作油压， 并使 二者达到最佳匹配， 以此实现冲击器输出冲击能、 频 率及位移的自动连续无级调节和最优匹配， 确保锚杆 钻机在合理的参数匹配的工况下以最大功率工作； 同 时结合人机界面 ＨＭＩ 的应用， 实现系统的状态可视 化和控制智能化。 参考文献 ［１］ 王晓瑜．基于 ＰＬＣ 和 ＨＭＩ 的变频恒压供水系统设计 ［Ｊ］．制造业自动化，２０１１（５）１２０－１２２． ［２］ Ｅｖｉｅｗ ＭＤ３０４Ｌｖ４ 中文使用手册［Ｍ］． ［３］ 西门子公司 Ｓ７⁃２００ 系列 ＰＬＣ 软、硬件手册［Ｍ］． ［４］ 台达 ＶＦＤ⁃Ｍ 系列变频器使用说明书［Ｍ］． ６０２机床与液压第 ４４ 卷