单片机控制改为PLC控制的实例应用分析
2015-04-03王海龙
杜 娟，王海龙
（1.酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000；2.国网甘肃省电力公司嘉峪关酒泉供电公司，甘肃 酒泉 735000）
1 单片机与PLC两种控制方式比较
在控制模式上来说，普通的单片机控制较为复杂，相对难以理解和应用。它的原理是应用C语言编程形成的一套控制动作来对工业器械进行自动化控制。而PLC在早期和普通控制的模式类似，也是语言编程控制，是以单片机为核心的一个系统。随着PLC技术的不断发展，现在的PLC控制具有了非常强大的功能，有多种可供选择的模块，例如A/D，D/A，温度，高速I/O等模式。甚至在有些电厂，引进了大型PLC控制进行分散控制系统的控制。
在指令的写入方面，PLC控制的指令运行相较普通单片机控制灵活，但是在I/O口的运行时间上面，普通单片机控制则要少于PLC控制。在早期，PLC控制编程时，需要与单片机控制一样将指令利用编程器写入系统之中，而随着技术的发展，PLC以及利用医用软件的组态来进行指令写入，使得操作平台更加方便，更加简洁。但目前所用的PLC控制系统，在进行指令写入时，是将计算机变成运行后的数据，利用梯形图语言进行程序书写。所以如果小型系统控制，使用单片机控制比较方便。PLC控制系统的硬件是可以根据实际使用需求来进行选择的模块。而单片机则需要自己制作相应的I/O接口，所以PLC控制系统的使用更加方便。普通单片机的应用成本相对育PLC控制系统来说比较少，所以在小型的控制上面，使用普通单片机控制比较实惠，但是PLC控制系统具有较高的复杂程度与安全性，所以如果有这方面需求，应该尽量选择PLC控制系统。
2 气力输送控制系统单片机控制分析
SJ-ATIC型气力输送控制系统是利用集成芯片进行控制，也就是利用普通的单片机进行控制。为了有效控制，必须要设计其他的系统和电路与之配合才能够进行形成完全的控制系统。所以该系统的设计非常复杂，主要是用低端的控制单元为主要部件，然后进行分散的设计，除了设计有主要的控制单元之外，还利用单个控制模块对各个仓泵进行控制，以及就地控制，造成设备出现过多的故障，并且需要对设备进行大量的维护和修养。
系统的主控制单元（ATIC）会时常出现死机的情况，并且出现一些例如黑屏、面板显示消失等计算机的常见问题，造成控制系统的瘫痪，引起一些不必要的问题。此外，在出现黑屏等现象时，系统不会发生任何的报警，也没有一个比较有效的防御程序，而由于突然的死机，可能会使老化的原件和线路有起火、生电等安全隐患。
由于单片机的程序已经在ROM中固化，使得工厂有一些突发的以及实际的需求时，技术人员不能够修改和检查单片机的程序。此外，系统控制柜中的电源系统设计比较复杂，虽然拥有较多数量的电池，但是电池的使用效率不高，供电量比较少，常常会发生电源终端的现象，造成程序自动退出。
SJ-ATIC型气力输送控制系统所使用的单片机比较早，在市场上已经很少有能够与之相配的硬件设备，造成设备出现故障之后很难进行检修。因此，需进行PLC改造。
3 气力输送控制系统运用PLC改造方案
在进行PLC改造时，根据现场控制系统的实际情况，选择使用一体化结构或者使用多模块化结构。在改造之后，PLC的系统主要有仓泵电控系统、运行人员控制站、操作站三部分组成。三部分中的每个设备都设置了相应的独立电控系统，方便操作人员对仓泵以及灰管线的监控以及操作，然后对各个设备的状态以及运行情况进行汇总送入主控制站，使控制站对设备进行分析和控制。控制站的组成是电源、PLC和继电器等设备，控制站能够将接受到设备电控系统和现场传感器的信号进行逻辑处理，并且监控现场设备。操作站的功能是对运行过程的显示以及对系统的操作和故障报警等，由工业触摸屏以及系统软件组成。
改造之后的系统对于输灰的控制主要设计了三种运行方式，首先是顺序控制的运行方式，是正常的运行方式。在运行时，配合自动系统中的设计以及组态进行全程的自动运行，不需要人工干预。如果需要检修时，则利用人工在旁路干预，而长长的设备仍然自动运行。第二种是软手操作的运行方式，软手操作运行方式是补充顺序控制运行方式的一种控制。在实际运行的时候，使用软手操对设备进行远程的控制，这种控制方式是在顺序控制出现一些不能够解决的状况时进行的后备运行方式，有很大的限制。第三种是就地手操的运行方式，这种方式是一种应急方式，是不正规的运行方式，在对设备进行紧急检修和问题处理时采用。
该系统在运行时，有着比较完善的故障检查系统，并且能够检测各种压力，同时对系统形成保护，实现设备PLC级连锁，使系统能够稳定、可靠、安全的运行。此外，系统的监视、提示、报警等功能完善，能够对设备的运行状态、阀门状态、管内压力、仓内料位等情况进行实时的监控和比对，实现及时报警的功能。
4 结语
普通单片机控制与PLC控制均有各自适合的领域和方面，但是总体来说PLC控制的系统操作简便，并且具有完整的监控、报警以及自动运行功能，能够实现各种大型工厂实际机械运行时的需求，具有良好的实用性，并且系统不会出现一些常见的计算机问题，运行过程比较清晰，对操作人员的要求也比较低，安全性和可靠性比较高，能够极大地增强工厂的工作效率。
