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摘要： 本文介绍了PLC在换热机组自动控制系统中的应用方案，設计了供热站自动控制方法。PLC在热交换控制系统的设计有系统性、能可靠、操作方便、自动化程度高等特点，为此，也便有了较高的应用价值。在本设计中PLC不仅用于对现场仪表的数据采集和处理以外，还用PLC来实现对小区域的现场控制，使其更加方便可靠。
关键词： PLC，编程软件，控制系统
前言
当前PLC是专为工业环境下应用而设计的工控机，PLC采用模块化结构、适合密集安装，不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种闭环控制功能。PLC作为控制计算机，与其配套软件监控系统在实际运用中，稳定可靠、功能强大且自动化程度大大提高，不仅能够对运行状态做到实时监控并及时做出反馈显示，而且使操作人员快速准确地了解系统当前状态信息。其优越的性能价格比使之成为中小规模控制系统理想的选择。在换热器热交换生产过程中，通过PLC对温度、流量等模拟量参数进行实时采集和处理，实现整个过程的全自动控制。
1.PLC的特点介绍
PLC（Programmable Logic Controller）即可编程序逻辑控制器。以下便是PLC的 特点：
1.1.编程简单，使用简单方便。PLC是面向用户的设备，所以大部分的PLC都充分考虑到现场工程人员的技能与习惯，例如梯形图或面向工业控制的简单指令的设计等都尽量采用简单易行的编程语言。
1.2.虽然PLC产品种类繁多，但是它的控制系统通用性强，其构成也简单。可以利用各种组件就可以灵活地组成各种大小和不同要求的控制系统。
1.3.在工业生产中，为了能在恶劣的环境中可靠地工作，使它的平均故障间隔时间长，平均修复时间短，为此，它有抗干扰能力强，可靠性高的特点。
1.4.体积小，维护方便。PLC不仅体积小，而且重量轻，非常便于安装。为了使操作人员检查、判断故障迅速方便，所以一般的PLC都具有自诊断功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员。
1.5.缩短了设计、施工、投产调试的周期。采用PLC控制系统，由于是用软件编程实现的多种控制功能，因而大大减轻了繁重的安装接线工作，缩短了施工周期。其次，在PLC控制系统中，由于其硬、软件配置均采用模块化、积木式结构等原因按要求缩短了设计周期从而选用各种组件组装，只需而大量具体的程序编制工作可在硬件到后进行，又可使设计和施工同时进行。第三，采用了方便用户的工业编程语言，由于PLC是通过程序来完成控制的，具有强制及仿真的功能，故程序设计、修改和投产调试都很方便、安全，可以大大缩短设计和投运周期。
1.6.PLC功能非常齐全。现在的可编程控制器还具有强大的网络功能， 具有开关量输入/输出、模拟量输入/输出和大量的内部中间继电器、时间继电器（定时器）、计数器等，具有逻辑控制、顺序控制、信号/数据处理等功能，可以通过各种通信接口将数据直接传给上位机，以实现上位机的数据采集和监控。
2.PLC的控制系统设计
一个设计良好、性能优越的控制系统，由于模拟输入模块各通道之间、通道与数据总线间随具有隔离功能，所以必须有高质量、高性能的硬件配置才能保障最佳控制目的实现。因为调速系统、辅助控制系统以及现场各信号采样传感器电源回路、电压高低不同，所以为使PLC系统工作安全、可靠，一般要求其各输入信号必须隔离。为提高测量准确性，对于远程采样信号均采用电流信号输送；对于无源输入信号且传输距离短的传感器信号，可直接输入。可编程控制器在换热站自控系统中的应用除了用于对现场仪表的数据采集和处理以外，还用来完成对现场的自动化设备的控制。本系统中基于软件和硬件的执行情况将在文中作进一步的详细阐述。
2.1.在生产过程中，存在大量的物理量。需要通过可编程控制器对压力、温度、流量等模拟量参数进行实时采集和处理。实际应用表明，该系统具有良好的运行特性，这种方法对其它生产线或设备的控制也具有一定的参考作用。
2.2.控制器可以根据本地的气候条件以及供热对象的特性从而给出一条与此相对应温度曲线。控制器可以通过这条曲线根据室外温度传感器测量的室外温度对一次供汽流量进行控制，此设计的特点在于能够通过室外温度对二次供水的温度进行控制，以达到节省能源，提高供热质量的目的。
2.3.由于可编程控制器的灵活性，可以通过采用压力传感器、控制器以及变频器来实现对二次供水压力的控制来实现变频器的低频限制，最终实现更加智能化的恒压补水控制。保护电机及变频器，以避免变频器、水泵长时间在低频运行控制器可使另一台备用泵以工频的方式进行补水。保障了生产过程的连续性，降低了劳动强度，改善了劳动条件，实现少人或无人巡视的目标，达到了对大型、关键设备的安全、可靠运行的目的。
2.4.热交换器控制及保护设置。中、大容量直流电动机均设有独立的自冷却系统，采用PLC实现启、停及运行状态监控，是一种封闭的、自循环冷却装置，使冷却装置工作更加安全、可靠。当PLC检测到机构工作状态异常（如冷却水断流、过滤网堵塞或循环风机停机等异常）时，立即向操作室工作人员发出声光报警，工作人员可及时采取必要的处理措施，报警状态持续180秒后（故障还未排除），则PLC自动使混捏机降速至停机。在该系统中PLC充分显示了其配置灵活、控制可靠、编程方便和可现场调试的优点，这给整个系统的稳定性带来较大的益处。
3.结束语
随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，以16位和32位微处理器构成的微机化PC得到了惊人的发展，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，使PC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设备。阐述了PLC如何实现实时监控、显示、操作等功能。PLC自诞生以来，由于其高可靠性和硬件软件化特性，其功能不断改进，其应用领域不断扩大，在很多工业领域大量使用。
参考文献：
[1] 胡学林. 可编程控制器教程（基础篇）[M].电子工业出版社.2005.
[2] 董儒胥. 电工电子选训教程[M].上海：上海交通大学出版社.2006.
[3] 钟肇新，彭侃. 可编程序控制器原理及应用[M].华南理工大学出版社.2001.
[4] 廖常初.PLC编程及应用[M].机械工业出版社.2003.
关键词： PLC，编程软件，控制系统
前言
当前PLC是专为工业环境下应用而设计的工控机，PLC采用模块化结构、适合密集安装，不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种闭环控制功能。PLC作为控制计算机，与其配套软件监控系统在实际运用中，稳定可靠、功能强大且自动化程度大大提高，不仅能够对运行状态做到实时监控并及时做出反馈显示，而且使操作人员快速准确地了解系统当前状态信息。其优越的性能价格比使之成为中小规模控制系统理想的选择。在换热器热交换生产过程中，通过PLC对温度、流量等模拟量参数进行实时采集和处理，实现整个过程的全自动控制。
1.PLC的特点介绍
PLC（Programmable Logic Controller）即可编程序逻辑控制器。以下便是PLC的 特点：
1.1.编程简单，使用简单方便。PLC是面向用户的设备，所以大部分的PLC都充分考虑到现场工程人员的技能与习惯，例如梯形图或面向工业控制的简单指令的设计等都尽量采用简单易行的编程语言。
1.2.虽然PLC产品种类繁多，但是它的控制系统通用性强，其构成也简单。可以利用各种组件就可以灵活地组成各种大小和不同要求的控制系统。
1.3.在工业生产中，为了能在恶劣的环境中可靠地工作，使它的平均故障间隔时间长，平均修复时间短，为此，它有抗干扰能力强，可靠性高的特点。
1.4.体积小，维护方便。PLC不仅体积小，而且重量轻，非常便于安装。为了使操作人员检查、判断故障迅速方便，所以一般的PLC都具有自诊断功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员。
1.5.缩短了设计、施工、投产调试的周期。采用PLC控制系统，由于是用软件编程实现的多种控制功能，因而大大减轻了繁重的安装接线工作，缩短了施工周期。其次，在PLC控制系统中，由于其硬、软件配置均采用模块化、积木式结构等原因按要求缩短了设计周期从而选用各种组件组装，只需而大量具体的程序编制工作可在硬件到后进行，又可使设计和施工同时进行。第三，采用了方便用户的工业编程语言，由于PLC是通过程序来完成控制的，具有强制及仿真的功能，故程序设计、修改和投产调试都很方便、安全，可以大大缩短设计和投运周期。
1.6.PLC功能非常齐全。现在的可编程控制器还具有强大的网络功能， 具有开关量输入/输出、模拟量输入/输出和大量的内部中间继电器、时间继电器（定时器）、计数器等，具有逻辑控制、顺序控制、信号/数据处理等功能，可以通过各种通信接口将数据直接传给上位机，以实现上位机的数据采集和监控。
2.PLC的控制系统设计
一个设计良好、性能优越的控制系统，由于模拟输入模块各通道之间、通道与数据总线间随具有隔离功能，所以必须有高质量、高性能的硬件配置才能保障最佳控制目的实现。因为调速系统、辅助控制系统以及现场各信号采样传感器电源回路、电压高低不同，所以为使PLC系统工作安全、可靠，一般要求其各输入信号必须隔离。为提高测量准确性，对于远程采样信号均采用电流信号输送；对于无源输入信号且传输距离短的传感器信号，可直接输入。可编程控制器在换热站自控系统中的应用除了用于对现场仪表的数据采集和处理以外，还用来完成对现场的自动化设备的控制。本系统中基于软件和硬件的执行情况将在文中作进一步的详细阐述。
2.1.在生产过程中，存在大量的物理量。需要通过可编程控制器对压力、温度、流量等模拟量参数进行实时采集和处理。实际应用表明，该系统具有良好的运行特性，这种方法对其它生产线或设备的控制也具有一定的参考作用。
2.2.控制器可以根据本地的气候条件以及供热对象的特性从而给出一条与此相对应温度曲线。控制器可以通过这条曲线根据室外温度传感器测量的室外温度对一次供汽流量进行控制，此设计的特点在于能够通过室外温度对二次供水的温度进行控制，以达到节省能源，提高供热质量的目的。
2.3.由于可编程控制器的灵活性，可以通过采用压力传感器、控制器以及变频器来实现对二次供水压力的控制来实现变频器的低频限制，最终实现更加智能化的恒压补水控制。保护电机及变频器，以避免变频器、水泵长时间在低频运行控制器可使另一台备用泵以工频的方式进行补水。保障了生产过程的连续性，降低了劳动强度，改善了劳动条件，实现少人或无人巡视的目标，达到了对大型、关键设备的安全、可靠运行的目的。
2.4.热交换器控制及保护设置。中、大容量直流电动机均设有独立的自冷却系统，采用PLC实现启、停及运行状态监控，是一种封闭的、自循环冷却装置，使冷却装置工作更加安全、可靠。当PLC检测到机构工作状态异常（如冷却水断流、过滤网堵塞或循环风机停机等异常）时，立即向操作室工作人员发出声光报警，工作人员可及时采取必要的处理措施，报警状态持续180秒后（故障还未排除），则PLC自动使混捏机降速至停机。在该系统中PLC充分显示了其配置灵活、控制可靠、编程方便和可现场调试的优点，这给整个系统的稳定性带来较大的益处。
3.结束语
随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，以16位和32位微处理器构成的微机化PC得到了惊人的发展，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，使PC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设备。阐述了PLC如何实现实时监控、显示、操作等功能。PLC自诞生以来，由于其高可靠性和硬件软件化特性，其功能不断改进，其应用领域不断扩大，在很多工业领域大量使用。
参考文献：
[1] 胡学林. 可编程控制器教程（基础篇）[M].电子工业出版社.2005.
[2] 董儒胥. 电工电子选训教程[M].上海：上海交通大学出版社.2006.
[3] 钟肇新，彭侃. 可编程序控制器原理及应用[M].华南理工大学出版社.2001.
[4] 廖常初.PLC编程及应用[M].机械工业出版社.2003.