工業自動化監控系統中PLC技術的應用研究

張宏飛等

摘 要： 在社會經濟和信息技術不斷發展中，現代的工業生產逐漸進入自動化控制時代，工業自動化監控系統也得到了迅速的發展，同時各項技術也得到了全面的發展。而PLC可編程控制器技術，具有可編程性、可靠性、靈活性、通用性等強大的功能特點在工業化自動監控系統中得到了廣泛的應用，因此也成為工業自動監控系統中的重要組成部分，促進工業的穩定發展。對PLC進行簡單的概述，并對其特點以及PLC技術在工業自動化監控系統中的應用進行闡述。

關鍵詞： 工業自動化監控系統； PLC； 功能特點； 應用研究

中圖分類號： TN108+.4?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）11?0150?02

Application of PLC technology in industry automation monitoring system

ZHANG Hong?fei， BAO Rui， LI Chao

（Military Representative Office of Aviation Stationed in Luoyang， Luoyang 471009， China）

Abstract： With the development of social economy and information technology， modern industry production is entering into the era of automatic control gradually， and industry automation monitoring system is developed rapidly. At the same time， the comprehensive development of various technologies is achieved. PLC programmable controller with powerful function characteristics of programmability， reliability， flexibility and universality is widely used in industry automation monitoring system. It also becomes an important part in industry automation monitoring system， so the stable development of the industry is promoted. In this paper， PLC technology is summarized briefly， and the characteristics and the applications of PLC technology in industry automation monitoring system are expounded.

Keywords： industry automation monitoring system； PLC； function characteristic； application research

21世紀是個信息化的時代，在這個時代中各項技術得到了迅猛的發展。在工業發展中自動化監控系統有著重要的作用，目前PLC由于其強大的功能特性，被廣泛地應用到各個領域中。在工業化自動監控系統中，PLC也是其中一個重要的組成部分，并以其強大的功能優勢促進工業自動化水平的發展。下面具體對PLC和其在工業自動化監控系統中的應用進行闡述、分析。

1 PLC技術的概述

1.1 PLC簡介

PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器），集結了自動控制技術、計算機集成技術、通訊技術于一體的數字運算操作通用電子控制裝置。PLC的開發是專門針對工業環境，以實現對整個工業流程進行自動化控制。PLC屬于一種新型的自動化控制技術，性能可靠、對工業環境的適應能力較強，而且它還是目前工業自動化監控系統中最先進的自動化控制裝置，主導著現代工業自動化監控系統的發展。PLC的硬件組成結構如圖1所示。

1.2 PLC的特點

（1） PLC具有較強大的功能，使用范圍廣，性價比高。PLC是在繼電器控制裝置的基礎上發展起來的，經過幾十年的發展和完善，PLC技術除了具有系統邏輯運算功能、數字運算功能、順序控制功能、通訊功能等，還能夠通過圖形化的界面進行功率驅動、人機對話等。

現在的PLC中采用的是模塊化和標準化的核心部件，并形成了不同系列的配套產品，這些產品通過不同的配置能夠使用于不同的監控系統中，例如位置監控系統、CNC監控系統、數字監控系統等，PLC自動化監控技術既能夠對某臺設備進行監控，還能夠對整條生產線的設備進行監控，甚至可以監控到整個工業生產過程。PLC和傳統的繼電器控制系統相比還具有性價比方面的優勢。

（2） PLC裝置具有操作簡單和通用性特征。在PLC裝置中包含有程序輸入和程序更改兩個操作步驟，在此裝置中配置了各種各樣的語言供操作者選擇時使用，當操作者輸入程序時，裝置自動顯示出來，這樣的操作十分簡單明了。在對程序進行更改時，結合實際更改相關的參數即可。另外，PLC裝置有很多品種，能夠滿足不同領域的自動化監控系統，其通用性較強，即使在工業中更換了設備，此監控裝置仍能使用，在設備安裝好之后只需更改程序就可以了。

（3） PLC具有較高的可靠性。在工業自動化監控系統中，PLC裝置幾乎都會受到各種電路或電磁的干擾。但是在PLC裝置中使用的是多層抗干擾技術，即使將此裝置放在各種惡劣的環境中，它依然能夠正常運行。因此，PLC具有較高的可靠性。

（4） PLC具有體積小、質輕、能耗低的優勢。因為PLC在設置和制造時較多采用了集成電路技術和先進的制造工藝，因此其體積較小，同時它的安裝尺寸也都≤10 cm，重量也在150 g之下，其在運行過程中耗用的功率也只有幾瓦。因此PLC裝置具有體積小、耗能低等特點，在實現機電一體化中起到了重要的作用。

（5） PLC裝置系統的設計、安裝、調試簡單。在PLC裝置中使用的是存儲邏輯，在很大程度上減少了外部接線，因此也就使整個監控系統的設計變得簡單，進而縮短了系統裝置的建設周期，提高生產率。

2 PLC在工業化自動監控系統中的運用

2.1 開關量控制

在工業化自動監控系統中，對開關量的控制是最基本，也是應用最廣泛的。PLC裝置通過對開關量的控制，實現了系統的順序控制和邏輯控制。首先，PLC裝置控制開關量的能力很大，其控制量在十幾點到上萬點，若再與互聯網進行連接，其控制的開關量還會更大。其次，它能夠控制多種多樣的邏輯形式，例如隨機或固定形式、組合或單人等。

另外，PLC控制開關量可以針對某一臺設備進行控制，例如訂書機、注塑機等；可以對設備群進行控制；還可以對流水線INXS自動化的生產控制。

2.2 模擬量的控制

工業化自動控制系統中針對的是某些具體的對象特點，而PLC是在一定標準下組裝成的具有強大功能的標準化控制系統，實現了系統的靈活性控制。PLC在工業自動化控制系統中通過對模擬量的控制實現對工業生產過程的控制，還能夠利用編程語句實現對儀表的控制。PLC的使用在一定程度上提高了工業自動化監控系統的精度，同時對工業生產中熱處理的過程進行嚴格的控制。

2.3 控制位置

在工業設備生產過程中，工業自動化監控系統對于位置的控制是十分重要的。而對于位置的控制是通過對運動的控制來實現的。在PLC裝置技術中，對于位置的控制是利用脈沖量促使機械做直線運動或是圓周運動來實現的。利用脈沖量控制的位置運動位移量都很小，因此利用PLC對位置的控制具有很高的精確度。在PLC裝置中，對工業設備位置的控制通常是利用裝置中專用的運動控制模塊來完成的。

2.4 自動化控制系統的集中

在工業自動化監控系統中，PLC除了要對工業生產過程進行控制外，還能夠實現對自身系統的控制。PLC對自身系統的控制主要是對系統進行檢測和故障排除等。在工業生產中每項工作都需要一定的時間才能完成，因此可以在生產設備上安裝定時器，并將定時器的信號作為工作啟動的完成信號。PLC在工業自動化監控系統中工作時，監控系統中各電控系統的不同工作部分之間存在一定的邏輯關系，當生產設備出現故障時，系統中的這種邏輯關系就會被破壞，因此在控制系統中要實現集中化的控制和故障處理。

2.5 系統數據處理

在工業自動化監控系統中，PLC裝置中具有數字運算操作功能，PLC中的數字運算流程主要包含：數據采集、數據分析、數據處理幾個部分，實現監控系統對生產過程中的數據控制和處理。

2.6 遠程監控

在PLC中的通信技術，不但能夠實現信息的傳輸，還可以將系統的通信接口和PLC的網絡模塊連接在一起，再通過系統中的通信功能，實現工業自動化監控系統中PLC裝置的遠程控制。

3 結 語

在工業自動化監控系統中，PLC技術的應用不但推進了工業自動化的發展水平，還在一定程度上為工業生產節省了大量的人力和物力，同時工業的生產效率也得到了很大的提高。只有加大在工業自動化監控系統中PLC技術的運用，才能夠提高工業自動化監控系統的水平，最終更好地服務于我國國民經濟。

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