PLC在电动客车上的应用

王文鑫+赵海峰

摘 要：随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。本文将就PLC在电动客车上的应用进行描述。

关键词：PLC；电动客车

1 PLC的应用

可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC有以下应用领域：

1， 开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2，运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

3，数据处理

现代PLC基本都拥有精准高端的PLC编程语言，具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的參考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

4，通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

5，过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

6，模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

2 PLC在电动客车实验台架上的应用

在电动客车乃至整个电动汽车行业的开发过程中，电机及驱动系统的结构选型、参数匹配和控制策略的研究一直是重点难点。利用有效的开发工具可以快速的进行电机及驱动系统的选型等难题，电动客车实验台就是这样一种工具。

尽管实验台较难精确的模拟电动客车真实的工作状况和行驶路况，但其动力负载的变化趋势与道路状况基本相同。通过在实验台上进行测试，可以测试电动客车方案的动力性与经济性，通过测试不同的方案，选出最合适的方案，减少成本，提高效率，避免了在道路上行驶可能发生的危险。

电动客车的车体和车架通过焊接完成，也可利用现有汽车车架改装。电池位于车架下方。通过电机驱动器及变频器来控制四轮转速，加装传感器实时监控四个车轮的车速。车体安装电子式油门踏板，角度传感式方向盘，汽车车速仪表盘和主控计算机系统。各传感器连接欧姆龙PLC，PLC可实现对整个系统的控制。如图1所示即为原理图。

3 结束语

事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。

参考文献

1.任邦泽. PLC应用中的问题及处理[J]. 都市家教月刊， 2015（6）.

2. 尹群星. PLC应用中的问题及解决办法[J]. 电工技术， 2008（12）：34-34.

3. 王功胜. PLC应用中的干扰问题及抑制措施[J]. 中国设备工程， 2009（9）：60-62.

作者简介

王文鑫（1996-），女，汉族，郑州大学电气工程学院自动化专业，2014级学生。