PLC控制技術在工業自動化中的應用研究

張奎

【摘要】 在工業化控制水平日益上升的背景下，PLC控制技術得到了廣泛的應用，促使工業自動化不斷地發展。PLC作為一種數字運算電子系統，其編程控制具有很強的靈活性，為工業自動化建設提供了不可或缺的重要技術支持。本文主要對這項技術在工業自動化的原理、應用與注意事項進行探討。

【關鍵詞】 工業化控制 PLC技術 電子設備

可編程邏輯控制器簡稱為PLC，其控制技術的性能與功能在現階段已經獲得了極大提升，運用范圍日益擴大，融合了信息、通信以及傳輸等先進技術，為工業生產的全面良好控制提供了手段。

一、PLC控制技術的原理分析

PLC的工作建立在順序邏輯掃描技術之上，每個掃描周期涵括三個主要階段[1]：首先，輸入采樣階段。PLC依次掃描各個接口的相關狀態與數據信息，將之存儲至I/O映像區單元中，同一掃描周期該單元被存入的數據與接口狀態都不會變化。若是輸入脈沖信號，則要使得信號寬度不能小于一個掃描周期，保證信號的讀入。其次，用戶程序執行階段。這個階段PLC以梯形圖的形式依次對用戶程序進行自上而下的掃描，而對梯形圖各個觸點連接而成的控制線路邏輯運算過程中，遵循先左后右與先上后下的相關順序。得到運算結果后，刷新輸出點的邏輯線圈相關存儲狀態。最后，輸出刷新階段。CPU會根據用戶程序執行階段完成后I/Q映像區內的模塊狀態與數據而刷新全部的輸出鎖存電路，然后驅動輸出電路，將其輸出到相對應的外設中，至此，完成了一個PLC控制周期。

二、PLC控制技術應用在工業自動化領域的分析[2]

1、控制開關量的應用。PLC控制技術作為新型控制技術，集成了工業生產中的各種開關功能，以簡捷的方式進行了工業生產各項開關的連接。對于開關量控制，PLC控制技術具備靈活的反應能力，不需要進行復雜的維護，還能對超過10個節點進行同步控制，無需人力控制，節省了人力，還具有較強的時效性。基于PLC控制技術的工業開關設計注重實際需求，能夠對工業生產中開關量的控制作用進行直觀有效的反饋。另外，在開關量控制過程中的PLC控制技術邏輯方式具有一定可靠性，能夠對工業自動化一些相關事項根據實際需求進行靈活處理與轉換。

2、過程與遠動控制的應用。PLC控制技術能夠對離散過程與連續過程進行控制與管理，基于工業自動化的相關要求對控制算法進行合理改變，以符合工業自動化系統的參數要求，包括溫度、流量以及壓力等參數。在過程控制方面，利用PLC控制技術能夠對各項參數進行可靠而合理的變換，推動工業自動化生產進程。對于化工與冶煉領域的生產自動化過程，PLC控制技術參與的過程控制與管理比較多，要對其自動化生產過程中的基本參數進行自動化控制，防止問題出現。PLC控制技術具備遠動控制的功能，尤其在加工產業中發揮著重要作用。比如機械生產加工和數控機床加工等。利用PLC控制技術能夠對直線軌跡或者圓周軌跡等加工生產軌跡進行良好的遠動控制。而且基于PLC控制技術的遠動控制功能還能在脈沖作用下減少加工設備在工作過程中出現的位移變化，從而實現位移差的良好控制，保證PLC的控制精度。

3、關于模擬量與集中控制的應用。PLC控制技術可以根據工業自動化需求與控制對象的相關特征進行不同模塊組合來發揮控制效果，比如通信模塊、主機模塊以及位置控制模塊等等。PLC控制技術能夠有針對性地對模擬量進行有效控制，促使工業自動化控制系統準確性的有效提升。而PLC控制技術的運用還能為模擬量模塊提供一種集中化控制方式，能夠對模擬量自身與工業自動化生產過程進行有效控制。比如，可以對工業生產中輸入和輸出信號進行自動化檢查，表明其與記憶模塊之間的關系，從而對工業生產自動化的整個流程的邏輯性能進行有效掌握，從而對模擬量中的故障信息進行及時診斷，從而進行預警與故障的自動化處理。

三、PLC控制技術在應用中的注意事項

在PLC控制技術的應用過程中，要保證其有效性，必須注重環境因素對其帶來的影響[3]：第一，溫度。安裝PLC控制器時，若運行環境溫度比較高，需要在附近安裝通風或者制冷裝置。第二，濕度。需要對PLC運行環境的濕度進行合理科學的控制，確保空氣含水量不對電器元件的運行造成影響。第三，震動。PLC運行環境要遠離高強震動裝置，再采取合理的防震動措施保障PLC運行。第四，空氣。工業生產環境中含有易燃性與腐蝕性的氣體，應該讓PLC裝置遠離這些環境，可以將其安置在密閉性良好的控制柜里，保護PLC控制器不會受到腐蝕損壞。

四、結束語

未來PLC控制技術的應用會越來越廣泛，種類也會日益增加，從而不斷滿足工業自動化日益上升的需求。我們必須熟悉PLC控制技術運行原理，注意相關事項，不斷推廣這項技術在工業自動化生產領域的應用，促進工業自動化發展。

參 考 文 獻

[1]桑吳剛.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].科技資訊，2012，22：131.

[2]王峰.關于PLC在工業自動化控制領域中的應用分析[J].科技展望，2015，05：159.

[3]張宏飛，包睿，李超.工業自動化監控系統中PLC技術的應用研究[J].現代電子技術，2015，11：150-151.