工業(yè)中PLC自動控制技術的應用分析

耿小強,李曉亮（東軟集團股份有限公司,沈陽 110179）

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工業(yè)中PLC自動控制技術的應用分析

耿小強,李曉亮
（東軟集團股份有限公司,沈陽 110179）

摘 要：經濟的發(fā)展使得工業(yè)自動化程度顯著提升，對于自動控制技術的研究也不斷深入，其中PLC自動控制技術在理論的研究下獲取了技術上的改良與提升，更好地作用于工業(yè)生產。本文主要就工業(yè)中的PLC自動控制技術的應用情況進行分析，希望對其后期規(guī)范性應用提供理論指導。

關鍵詞：工業(yè)生產；PLC自動控制技術；應用研究；分析探討

作為一種新型的自動控制技術，PLC靈敏度更高，自動化程度更高，自動化控制質量更理想，因此相較于傳統的電氣自動化控制系統借助電氣設備之間的連接線進行自動控制的原理，后者無論是設計上還是應用中都更為理想，在工業(yè)化生產中發(fā)揮著重要作用。因此積極做好工業(yè)中PLC自動化控制系統中的應用分析具有重要現實性意義。

1 PLC控制技術基本結構分析

作為可編程程序控制器，PLC可以借助計算機實現在線迅速編程，其主要由四大模塊硬件組成，分別為微控制器、存儲器、輸入模塊及輸出模塊。控制器是最為核心與關鍵的部分，輸入模塊實現數據的輸入，實現基本設備單元與微控制器的有效連接，而輸出模塊工作原理基本相似。PLC控制器在與外界連接時主要依靠通信接口，可以實現對外部設備的有效控制。PLC常見的連接方式有整體式與模塊式，兩者差別在于整體式會把所有部件集中起來，后者模塊式則將各個部件進行分別封裝，使用總線連接為統一的整體。在日常的應用中，兩種連接方式都較為常見。

2 PLC自動控制技術控制功能的實施

PLC自動控制技術之所以實現控制功能，有幾種常見方案。一種是基于IPC或者EPC的控制方案，可以借助對電腦操作平臺進行自動化控制，當PLC系統利用傳感器完成信號采集后，被采集的信號接受系統處理，后用戶的編寫程序負責被系統解釋與實現。微控制器則將最終的處理計算得到信號傳輸到執(zhí)行模塊單元上使得整個動作的自動控制與實現。而對于第二種方案來說，則為基于嵌入式控制器控制方案，嵌入式的控制器會將PLC認作控制模塊，用戶依據協議進行編程，編程后的代碼進入到嵌入式控制器中，從而完成平臺的自動控制。而第二種實現方案中PLC模式更多意義上市作為硬件的系統來完成自動化的控制工作。具體操縱中需要事先完成軟PLC模塊到PLC硬件中的嵌入，然后由用戶編寫對應的程序，最后利用硬件平臺進行規(guī)定操作，完成自動化控制。

3 PLC技術未來發(fā)展前景展望

作為一種可編程的自動化控制技術，其在電氣方面發(fā)揮著重要作用，在日常生活特別是工業(yè)生產中得到最為廣泛的應用。本質上，其作為一種可以編程的邏輯控制系統，借助可編程的控制器實現了對傳統繼電器邏輯控制局限的突破，目前變頻技術在新時期得到了廣泛的應用，伴隨科技的迅猛發(fā)展，變頻技術在未來一段時間內將會取代傳統直流調速技術，實現更好的跨越與發(fā)展。PLC在與變頻技術結合的過程中將起到更好的效果，前景十分光明。

4 PLC自動控制技術的實際應用分析

4.1 控制開光量的實施與實現

PLC主要控制I/O點數，即使是最少的情況也是十幾點，如果數量多可能高達成千上萬點，如何實現對這些點數的有效控制，其主要借助聯網功能實現，可以輕松完成對所有點數的自動化控制。而PLC的邏輯問題也呈現多樣化，往往表現為即時與延時，隨機與固定、計數與不計數等問題，借助聯網功能，其對開關量的控制更靈活便捷。

4.2 模擬量的控制實施

對于壓力、溫度、速度等這些具有連續(xù)變化動態(tài)的模擬量，PLC也能夠實現很好的控制，這種對模擬量的有效控制使得其在工業(yè)連續(xù)型生產控制系統中占有較為顯著的優(yōu)勢。因此在使用PLC技術運算前，需要完成模擬來那個向無量綱標準格式的轉化，在完成PID運算后，此時會產生0—1的范圍內的控制標準數值，可以使用驅動執(zhí)行機構完成自動化控制，而在應用PLC控制模擬量時，需要配置A/D和D/ A轉化模塊。

4.3 控制數量量并完成數據采集

除了對開關量及模擬量進行有效控制外，PLC的自動化控制技術還體現為對數字量的有效控制上，其中PLC專項數字控制技術是最好的選擇。數據采集方面，伴隨其數據存儲區(qū)的不斷擴大，其數據采集功能也更加優(yōu)勢凸顯。我國早期的PLC產品基于數據存儲的有限性，因此其DM區(qū)往往僅僅是幾十個字，隨著PLC產品存儲大量數據的呈現，其可以完成高達6000字的功能存儲。

4.4 自動控制中監(jiān)控功能的實現

PLC存在很多自檢信號，目前對自檢信號適當利用使得其實現了對控制對象的自動監(jiān)控。當控制對象比較復雜時，為最大限度確保控制動作的執(zhí)行無誤，因此必須對整個系統進行監(jiān)控。通過自動監(jiān)控可以實現對系統故障率的縮減，為工作故障的排除提供必要的數據參考。

4.5 聯網與通訊功能的有效實現

除了上述提到的幾大服務功能，其在聯網與通訊方面也表現出極大的優(yōu)勢，能夠實現與PC及服務器的通訊，可以通過PC的編寫PLX控制程序，借助網絡傳輸給PLC，實現對PLC的控制設定。而PLC與計算機通訊功能實現起來靈活多樣，一臺PC可以對多個PLC進行管理，也可以將單一的PLC控制信息傳輸到多數計算機上，同步監(jiān)控十分便利。

5 PLC技術在中央空調控制系統中的應用分析

隨著變頻空調技術的發(fā)展，其很多程度上得益于PLC控制技術。當室內溫度提升，溫度模擬器敏銳捕捉，轉化為數字信號與預設參數對比，差值大則自動調節(jié)變頻器的速率，使得冷卻水循環(huán)水流增大，完成熱交換，實現室溫降低。繁反之室內溫度低，PLC自動調節(jié)變頻器速率，室溫升高。

6 結束語

PLC自動控制技術越來越完善，并得到更好的發(fā)展，在工業(yè)生產中得到更廣泛的應用，取得了良好的發(fā)展前景。本文從概念、組成、前景及應用等幾個方面進行分析，以期地PLC技術后期改良提供指導。

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.004