PLC先進控制策略探究

PLC先進控制策略探究

羅志強 中山市中等專業學校

PLC作為可編程存儲器，能夠根據用戶的需求對自身存儲程序實現編輯，屬于自動化控制機制當中的有機組成部分，有著多功能、抗干擾以及可靠性好等方面的優點。隨著當今社會工業化的飛速發展以及控制對象的多元化，人們將工業技術同PLC控制相結合，研究出PLC先進程序技術。本文簡要介紹PLC技術，分析其具體應用，并在此基礎上探討PLC先進控制策略的改進。

PLC；先進控制策略；組成；應用；改進

當代社會智能化產品的種類以及數量越來越多，這些產品當中PLC控制系統發揮著不可替代的控制作用。PLC技術隨著網絡的發展，已經取得了長足的進步。PLC控制在生產生活當中隨處可見，比如智能手機、全自動汽車以及各種溫感光感當中，都離不開PLC技術。

1.PLC概述

在我國經濟社會的發展過程當中，機械技術的自動化水平越來越高，機械設備自動化的實現離不開程序設計[1]。機械設備只有可以獨立處理涉及到的數據問題，才可以真真達到自動化。PLC技術的出現在很大程度上解決這一問題。開始階段PLC功能只包括邏輯運算、定時以及計數等功能，應用的范圍也只局限在常規制造業。可以會所早期PLC技術的應用范圍比較狹窄[2]。不過隨著當代社會對計算機技術重視程度的加大，自動化機械設備得到開發利用，程序設計也有了快速的發展。當前PLC已經在各行各業得到廣泛的應用，應用的潛力非常巨大。

PLC主要組成部分包括輸入輸出板、中央處理器、電源以及內存條等，同我們生活當中應用的個人電腦構成非常類似[3]。中央處理器可以說是PLC控制系統的核心，指導控制器各個小部件的正常運轉，還能夠借助于設定中央處理器來指揮控制器運動。輸入輸出板塊則是用來同外界實現數據交換，也就是輸入外界數據，并且輸出自己的數據，這樣一來可編程控制器就能夠同外界接觸同時完成數據的處理[4]。內存條則是控制器存儲設備，能夠存儲計算環節生成的結果以及數據，內存條能夠隨機調用數據，從而便于用戶的使用。電源則是PLC最為關鍵的組成部分之一，沒有電源控制器無法正常工作。電源還能夠為顯示器提供點亮支持，并且在中央處理器的工作過程當中需要確保電源工作正常狀態。PLC構成同個人電腦比較類似，因此在使用之前應當詳細了解其具體的組成[5]。

可編程控制器相關研究得到人們的高度重視，從開始到現在從未停止過，能夠不斷發展并且一直進行改進，一個重要的原因就是PLC技術還存在著非常明顯的完善空間，能夠持續進行升級[6]。從PLC的發展歷程可以發現，PLC從一開始的邏輯控制逐漸發展到現代有著豐富功能的處理器，發展歷程是一點點積累起來的。PLC有著使用簡便、通用性強、程序簡單還有穩定性好等方面的優點，其控制功能非常強大，費用也比較低廉，這是PLC長期存在并且得到發展的一個重要原因。

2.PLC先進控制策略的應用

第一，PLC在機械控制當中的應用。機械切割當中使用的控制手段，通常都屬于PLC控制。這是因為PLC控制可以確保機械設備能夠精確發現物體切割點，在精密儀器制造的過程當中，這一特點不可替代[7]。通過利用PLC的CPU來精確計算得到切割的位置，要比人類操作的眼力觀測更為精確，并且還能夠快速準確地計算出結果。這樣就能夠顯著改進工作的效率。PLC這一特點在機床切割當中得到了非常廣泛的使用。

第二，PLC控制的應用。為了解決傳統控制技術無法解決的困難，研究人員發明先進控制技術。先進控制的作用要顯著由于傳統控制技術。先進控制是借助于把信息技術嵌入PLC系統從而實現的，當前這些技術廣泛應用在日常生活當中。嵌入先進技術的PLC，一方面顯著改進其控制效果，另一方面穩定性也得到明顯的改進，同時還增強了PLC的數據處理能力以及速度[8]。這對于擴大PLC使用的范圍與領域有重要價值。浮點運算在當前生活當中的應用非常普遍，不過PLC在浮點運算功能方面普遍比較匱乏，這就使得PLC的應用遭到限制。同時PLC浮點運算環節的欠缺也不利于先進控制技術的進一步應用。

第三，PLC在人工智能控制當中的應用。隨著經濟社會的發展，人們的生活質量越來越高，在生活以及工作當中懶得親自動手，而需要使用機械，并且對機械的智能化程度要求越來越高。人工智能控制可以說是一種畢竟高級的控制技術，涉及到的控制領域也畢竟廣泛。要是缺乏配套的先進控制技術作支撐，要想實現人工智能控制無異于空中樓閣。人工智能控制很多情況下被人們稱為神經網絡控制，并且從字面意義可以發現，人們希望能夠模擬大腦神經機制，借助于模擬神經系統的功能來完成控制。PLC控制技術能夠最大限度達到這一目標。不過需要注意的是，PLC在人工智能控制當中的應用還需要進一步的深入挖掘，以當前的技術水平而言，短時間內無法順利實現。

第四，PLC在閉環過程當中的應用。所謂閉環控制指的是特定系統當中，持續控制外界的溫度、壓力以及流量的影響因素。我們當前生活當中，存在著大量的人造機器設備，這些機器設備很多時候是使用PLC完成控制的，比如人造溫泉。人造溫泉當中，人們使用PLC技術來控制流量以及水溫等因子，從而維持在在一個比較合理的溫度范圍，營造出天然溫泉的特點。除此之外，氣象臺人員還能夠使用PLC技術檢測天氣情況，同時檢測的結果也比較精確，這是因為通過運用PLC技術能夠幫助工作人員處理檢測的溫度、風向以及濕度等氣象因子，并分析未來氣象因素的發展狀況，從而準確掌握未來時間段內天氣的狀況。

3.PLC先進控制策略的改進

在PLC先進控制策略改進的過程當中，應當綜合考慮應用環節的優點以及缺點，在此基礎上通過具體的試驗來探索具體的改進的措施。在試驗的過程當中，工作人員應當注意以下幾個方面的問題。第一，試驗研究環節需要在開環控制的模式下完成。第二，需要單獨檢測機器的鋼帶，應用模糊控制技術，在避免其他因素影響的基礎上，檢測傳送系統的性能理想與否。第三，為探索解決措施，應當對機器鋼帶開展比較試驗。模糊控制試驗順利完成之后，使用復合控制。在試驗的過程當中，需要配套軟件的配合。在模糊控制以及復合控制試驗對比環節，工作人員應當記錄具體的數據。開環控制條件下分析試驗結果的是，通常情況下鋼帶的傳送功能記錄數據誤差會隨著企業生產速度的提高而不斷擴大，不過二者之間的關系并不是非常明確。從具體生產環節，鋼帶傳送的誤差同多個方面的影響因素存在聯系，比如工廠設備運行狀況以及鋼帶卷大小等。通過進行模糊控制試驗，其結果往往表明存在著控制的盲區，也就是在特定的時間段內，模糊控制無法充分發揮效果，使得在確定誤差值的時候存在困難。在復合控制的過程當中，研究人員發現同單純的模糊控制比較而言，復合控制更可以充分發揮PLC的應用價值，同時不受速度高低的影響。借助于分析這些方面的試驗結果，可以從以下幾個方面加以改進。

第一，PLC控制器應當檢測各個方面的功能，從而及時應用各種新技術。在當前社會經濟迅速發展的條件下，應用PLC系統應當符合社會的發展方向。借助于檢測內部系統不同環節的功能，有利于及時發現存在的問題，同時在解決問題的基礎上應用新的技術以及理念。新技術可以為PLC技術的應用提供助力，確保PLC技術更好適應當代工業生產的發展特點，應用新理念則有利于改進PLC技術的實用性以及效率。第二，應當積極使用PID復合控制。從相關試驗的結果而言，通過應用復合控制可以順利解決模糊控制在特定領域存在的作用死區，這樣就能夠保證相關工作可以順利完成。在這一過程當中，復合控制無需需要投入大規模的物力資源以及人力資源，是一項比較實惠的做法。第三，PLC控制器在編程環節，應當借助于編程人員來提高其精確程度。改進工作的時候應當從各個不同的環節著手，編程是保證功能順利實現的基礎，程序人員應當精確控制計算同時合理使用編程語言，這樣能夠為后期的改進提供理想的助力。第四，改進PLC控制策略要求設計工作人員可以結合實際的應用環境來展開工作。機器的使用過程當中，在一定程度上通過系統控制。在生產操作環節，設計工作人員應當跟蹤記錄在控制器控制相關機器的運行狀況，從而保證機器設備穩定運行。在這一環節，PLC技術的優缺點可以及時被工作人員發現，在此基礎上結合不同企業的機器設備狀況進行系統改良。

綜上所述，隨著工業技術的進步，控制對象以及控制過程日益復雜，一系列的難題使得傳統控制技術難以有效滿足需求，這就需要進一步研究PLC控制技術。PLC應用的領域越來越廣泛，生產生活當中已經離不開PLC技術，并且借助于挖掘PLC技術的應用潛力，來提高生產生活的智能化以及自動化水平能夠。可以說PLC先進控制策略方面的研究以及應用，對我國工業化進程的加快以及經濟社會的發展都有不可替代的重要價值。

[1]劉建，羅曉曙，陳赤，梁俊英.PLC在自動剝線機中的應用[J].現代電子技術，2014， 11（3）：159-161.

[2]盧燕，羅青華，魏克新.PLC實現的模糊PID控制器及在高爐布料系統中的應用[J].天津理工大學學報，2014，10（2）：102-103.

[3]黃軼，徐少川.基于PLC的模糊PID控制器設計[J].華北科技學院學報，2014，6（2）：303-305.

[4]林勇堅，莫勝撼.基于PLC的模糊控制在污水處理中的應用[J].廣西輕工業，2014，10（5）：236-239

[2]許斌.PLC先進控制策略研究與應用[J].電子制作,2015，12(8)：305-306.

[6]陳夕松，張帚勝．過程控制發展綜述與教學研討[J].南京工程學報，2015，2(1)：49-52．

[7]張志輝．一套常減壓先進控制的應用與開發[J].現代電子技術，2015，10（1）：20-25．

[8]任俊杰，錢琳琳，劉澤祥．基于SIMATICs7PLC的現場總線控制系統[J].電工技術雜志，2014，15(9)：40-42．