PLC技術在工業控制中的應用

摘 要：PLC以其抗干擾能力強，工作可靠，并且體積小等諸多優點，在工業控制中應用廣泛。文章通過對PLC的簡單介紹，又介紹了PLC技術上控制方法的實現方式，并簡單舉例了這些方法的應用范圍，最后介紹了PLC技術在工業控制中的一些應用，對于PLC在工業控制領域的應用推廣和實際指導有一定的指導和實際借鑒意義。

關鍵詞：PLC技術 控制方法 工業應用

中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0118-01

1 PLC簡述

PLC即可編程控制器，是現代工業自動化控制中倍受重視的技術之一，PLC是在繼電器控制邏輯的基礎上，融合了3C技術，并將其持續完善和發展的控制技術。PLC通過可編程存儲器，執行邏輯運算，順序控制以及定時，計數等操作指令，然后以數字量和模擬量輸入輸出，從而實現對機械等工程工業的控制。PLC徹底革新了傳統機電控制系統復雜而且可靠性差，能耗高，不夠靈活等缺點。充分發揮微處理器高可靠度，體積小，使用效率高的特點，而且采用現代大規模集成電路科技技術，采用抗干擾技術從而提高和優化了PLC的運行效果。

PLC雖然種類很多，但是機構和工作原理大致相同，主要包括CPU，RAM/ROM存儲器，電源，輸入輸出接口電路，I/O接口，外部接口等。其工作原理通常是循環掃描方式，即CPU從首個指令開始，按照序號周期循環掃描程序。PLC的編程語言是封閉的，各廠家編程語言和指令系統也不一致，所以一般來說各廠家的PLC之間是不兼容的。

2 PLC技術的控制方式

開關量的邏輯控制：這是PLC控制方式中最基本的領域，其取代傳統繼電器電路，讓邏輯控制、順序控制，不但在單臺設備控制上應用，還可用于自動化流水線和多機群控。如注塑機、訂書機械、機床、部分產品生產線和流水線等。

模擬量控制：對于連續變化的溫度，壓力，流量和速度等模擬量，通過A/D和D/A轉換，使得可編程控制器可以處理模擬量，從而實現PLC模擬量的控制。

運動控制：PLC現在可以使用專用的運動控制模塊實現對圓周或者是直線兩種運動的控制。PLC運動控制功能，廣泛用于各種機械機床、機器人和電梯等場合。

過程控制：過程控制是指，PLC通過編制控制算法程序對溫度，壓力，流量等模擬量實現閉環控制。過程控制在冶金化工、熱處理、鍋爐等工程控制場合廣泛應用。

數據處理：PLC不但可以完成數學運算以及數據傳送和裝換，還可以完成位操作，排序等功能，同時可以實現對數據采集并分析和處理的功能。數據處理常用在大型的控制系統中（如無人控制的柔性制造系統），也可用于過程控制系統。

通信及聯網：PLC通信含PLC于PLC之間的通信以及與其它智能設備間的通信。該應用對于工廠的自動化發展非常重要，現在PLC一般都會有通信接口，保證通信的方便。

3 PLC在工業控制中的應用

PLC以結構簡單，可靠性高和編程快捷等優點，在工業過程控制，自動控制中非常的重要。就當前而言，我國鋼鐵行業，石油化工行業，電力行業以及機械制造，環保文化等各個行業都廣泛應用。隨著微電子技術發展，工藝工業的進步，PLC成本降低的同時功能卻在不斷豐富，越來越強大。那么PLC現在幾乎覆蓋了所有的工業領域，其在工業控制中的應用體現在哪里？如何應用？

3.1 PLC適應了惡劣環境下的運行

工業生產環境非常復雜，和普通計算機的運行環境不通，所以就對工業生產中控制系統的抗干擾能力有很高的要求。PLC能夠較好的滿足這一要求，其可以在工業環境的高溫，高電磁，高濕度惡劣條件下穩定的運行工作，從而確保工業生產工作過程的穩定和可靠性。

以前電力線載波通信技術由于硬件資源的限制，不能夠通過數字信號的處理技術產生載波信號，更加無法對收到的載波信號進行處理。所以早期電力載波信號大多通過集成電路芯片和分立元件來實現，所以載波信號在早期只能實現點與點的通信和小規模的系統。隨著PLC技術及集成電路的發展，電力載波信號的通信技術采用集成電路芯片，而且不斷進步，現在已經發展到內嵌多個CPU的多功能芯片。該技術的應用，在載波通信芯片強大計算機處理能力的幫助下，成功的使大規模通信網絡以及自動化高效管理成為可能。

3.2 PLC技術讓便捷運行成為可能

在工業控制中期望控制系統操作起來便捷，編程簡單而且維修方便，而PLC技術滿足了工業控制中便捷方面的要求。PLC采用編程器來完成程序的輸入和更改操作，在程序編輯更改時只需要接入繼電器編號就可以尋找到。為了方便工業控制使用，PLC有功能表圖，梯形圖等設計語言。如果工業控制系統有了故障時，PLC故障自診可以根據故障代碼很快找到故障點，對于工業生產過程的故障尋找修復時間的節約意義重大。

3.3 PLC技術讓靈活運行成為可能

PLC技術在工業控制中有編程靈活，擴展靈活以及操作靈活，使得工業控制的效率和工業控制的適用性都有了非常大的提高。正如前面所說的PLC自身有功能模塊圖，功能表圖以及布爾助記符以及梯形圖等設計編程語言，多種語言的內置使得操作編程人員只需要懂其中一種語言就可實現對該系統的編程操作。為了能夠擴展PLC在工業控制的應用范圍，應用規模及對PLC容量和功能的擴展，可以通過多種方式來實現對PLC的擴展。除了通過增加卡件而增加點數來實現擴展，也能夠通過多臺PLC通信以及擴充單元實現擴展。由于PLC的靈活編程操作，靈活擴展等，使得工業控制工作中對于控制系統的設計工作量得到了極大的縮減，同樣使得工業控制系統中編程的工作量大大減少，也讓工業控制中的監控，控制以及操作方面更具靈活和方便。

3.4 PLC控制網絡技術在工業控制中應用

隨著工業控制技術的發展，控制網絡技術在工業控制中日趨廣泛，特別是現場總線這一種控制網絡技術備受青睞。該控制技術具有數字通訊和數字計算的能力，將具備這種能力的現場設備作為控制網絡節點，而總線作為節點的聯系紐帶促進了數字通信的實現，構成了開放式，數字化的控制網絡。在工業控制應用中，控制網絡技術在網絡的平臺上將多種企業能力協調統一，使得控制，管理以及經營成為一個整體。從而讓產品開發，原料采購，產品生產加工，市場分析以及物流和企業決策管理等企業整個過程實現了完美的一體化。

4 結論

PLC技術在工業控制的應用，不但使得工業控制變得快捷方便，而且有助于降低企業的生產管理成本，有助于提升企業的管理能力，以及機電一體化和網絡通信的能力。所以在工業控制中對于PLC技術的應用，不但要求企業能夠掌握該技術的相關技術原理，而且要能夠根據實際需要和要求改善和優化PLC技術，提升企業工業控制和工業管理能力。

參考文獻

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