PLC的發展現狀及應用前景

陳琥

摘 要基于PLC技術的特點，以及PLC技術的不斷發展，在自動化設計領域，PLC技術的應用范圍逐漸擴大。本文根據當前PLC技術的發展情況，對PLC技術在開關量的邏輯控制、模擬信號控制、運動控制等領域的應用進行了簡要介紹，并且，通過分析PLC技術的應用前景，說明建立PLC技術教學實驗體系的重要性。

【關鍵詞】PLC 發展現狀 應用前景

在自動化技術領域廣泛應用的PLC技術，是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的縮寫，在計算機技術不斷發展的今天，研究人員結合微機技術與傳統繼電接觸控制技術創新出來的一種信號控制器件，在實際應用中，PLC技術具有可靠性高、功耗低、結構簡單等特點，不僅如此，PLC技術還克服了傳統控制系統中因接線復雜而帶來的一系列問題。針對PLC技術的不斷普及，職業院校為加強應用型專業技術人才的培養，除堅持理論教學外，還應在PLC教學實驗室方面增加投入，使人才的培養與市場需求相一致。

1 PLC技術的發展現狀

在研發人員的努力下，當前鋼鐵、煤炭、石油、化工、機械制造、交通等領域廣泛使用的PLC技術已經相當成熟，在PLC技術的發展方面，可以根據PLC技術的應用形式對其進行區分，其中主要包括以下幾種類型。

1.1 基于開關量的邏輯控制

在PLC技術中，開關量的邏輯控制是最為常見的類型，其應用最為廣泛。基于開關量的邏輯控制技術取代了傳統繼電器電路，使電路控制技術的真正進入了邏輯控制時代。基于開關量的PLC技術不僅可以用于單個設備的控制，還可以實現同時控制多個設備，例如組合機床、電噴流水線、飲料封裝機等。

1.2 基于模擬量的控制技術

在實際應用過程中，除邏輯電平信號外，還包括許多連續信號，這就需要用到模擬量控制技術，常見的模擬量信號有溫度、濕度、壓力、深度、流量、流速等。在實際應用中，由于PLC只能處理數字信號，在應用過程中需要將模擬量進行數字化轉換，此過程需要借助A/D和D/A轉換器實現，為便于用戶使用，PLC廠家在進行設計的過程中，就已經研發了與之相匹配的A/D和D/A轉換器，從而保證PLC器件能夠對模擬量控制信號做出正確的響應。

1.3 基于運動控制的PLC技術

在PLC技術的早期應用中發現，可編程序控制器能夠在圓周運動和直線運動控制中得到很好的運用。在控制機構的配置上，基于開關量的串口控制模塊需要與位置傳感器相連接，根據執行機構的運動情況，進行周期性的響應，這就是基于運動控制的PLC技術。目前，市面上常見的運動控制PLC模塊有單軸位置控制模塊、多種位置控制模塊，此類模塊在數控機床、機器人、交通運輸領域有著廣泛的應用。

1.4 基于過程控制的PLC技術

所謂過程控制，也就是自動控制原理中的反饋控制（或閉環控制），在PLC技術的實際應用中，不僅需要對現場狀態進行及時的反饋，還應當具備對過程量的控制能力。例如，在糧倉溫度檢測應用中，PLC控制系統不僅實時顯示糧倉各位置溫度外，還要在溫度異常的情況下，根據預先設計好的程序，進行相關的操作，以實現過程量的穩定，這就是基于PLC技術的反饋控制。

2 PLC技術的應用前景

從根本上來看，PLC技術的出現是為了滿足自動化生產的需要，以達到無人值守工作的狀態，使企業經營成本大大降低。然而，在PLC技術發展初期，由于技術能力的限制，這一目標遲遲未能實現。隨著PLC技術的廣泛應用，研發人員應不斷推出新的PLC器件，從而滿足不同行業的需求。

2.1 PLC控制系統將適用于強干擾的工作環境

在實際應用中，PLC控制系統所處環境存在較大差異，對于常規環境下的PLC控制系統來說，其可靠性較高，在使用過程中幾乎不需要人員看管，能夠為企業生產降低成本。然而，對于行業來說，PLC控制系統所處環境中存在強電磁干擾，當PLC控制系統自身電磁防護能力較差時，會導致系統工作穩定性下降，需要安排人員看管，不僅達不到降低企業成本的目的，甚至會給企業帶來重大損失。為此，研究人員在PLC控制系統的設計過程中，通過各種方式提高其環境適應能力，使其應用范圍更加廣泛。

2.2 PLC控制系統的網絡化應用

計算機與互聯網已經成為人們日常生活、工作中必不可少的工具，在PLC控制系統的不斷發展中，三者實現了完美的結合，PLC控制系統不再是一個封閉的系統，它向所有具有控制權限的計算機用戶開放，并形成以PLC控制系統為中心的網絡控制系統。然而，這僅僅是完成了PLC控制系統網絡化的第一步，除依托互聯網完成相關控制命令外，基于互聯網技術的PLC網絡控制系統應當實現智能化管理，采用總線技術，將存在相關關系的PLC控制系統連接起來，規定系統間的通訊協議、配置文件等，實現更加開放的PLC控制網絡，同時降低了企業生產成本。

2.3 PLC控制系統的小型化發展

大規模集成電路的出現，使得PLC控制系統的小型化成為可能，小型化的PLC集成控制系統將消耗更少的能源，實現更多的控制功能。為實現這一目標，研究人員需要從PLC控制算法方法加以研究，將高級計算機才具有的浮點運算、PID調節等技術應用在PLC控制系統中，將PLC控制系統所得到的信息與數據庫中的數據進行比對，從而得出正確的響應指令，實現精準控制。企業在選擇PLC控制系統時，應當根據自身需要確定所需系統的規模，畢竟，體積越小、功能越豐富的PLC控制系統價格也就越高，過分追求PLC控制系統的小型化將增加企業的成本負擔。

3 總結

PLC技術的廣泛使用，極大的解放了生產力。隨著計算機技術、互聯網技術的發展，PLC控制系統將呈現出多樣化的發展趨勢，以滿足不同行業對PLC控制系統不斷提高的要求。當基于總線技術的PLC控制系統網絡形成之后，全球自動化生產將迎來新的發展機遇。作為培養PLC專業技術人才的中職院校，應當及時掌握PLC技術的發展方向，根據行業需要，調整人才培養計劃，確保PLC技術的推廣引用不會因人的因素而受到制約。

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作者單位

連云港海州中等專業學校 江蘇省連云港市 222000