PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展

林興無(wú)

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的十分的迅速，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的也越來(lái)越迅速。我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，PLC在工業(yè)中各方面的應(yīng)用也都得到了廣泛的提升，PLC為工人的編程和設(shè)計(jì)提供了方便，大大提高了工業(yè)自動(dòng)化控制中的工作效率，PLC程序因其自身特點(diǎn)，廣泛地為人類工業(yè)化進(jìn)程提供幫助，當(dāng)然PLC還存在著一些可以改進(jìn)的地方。需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷開(kāi)發(fā)和研究，在實(shí)踐操作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題。PLC目前是工業(yè)會(huì)設(shè)備中的主要設(shè)備，對(duì)此，PLC未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是不可限量的，因此更好好好利用PLC使其發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)行不斷的調(diào)整和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域；應(yīng)用及發(fā)展

引言

如今，PLC已經(jīng)是工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制的重要設(shè)備，它的可編程的優(yōu)勢(shì)為工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，并隨著技術(shù)的革新，不斷衍生了新的強(qiáng)大功能。它作為一種技術(shù)性較強(qiáng)的數(shù)字模擬裝備，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，能夠抵抗其他設(shè)備的干擾，操作以及維修較為方便簡(jiǎn)單，使它在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)了越來(lái)越重要的地位。并且在不斷深入研究的過(guò)程中，出現(xiàn)了更多分門(mén)別類的優(yōu)化級(jí)產(chǎn)品。

1PLC的概述

PLC（ProgrammableLogicController），全稱可編程控制器。主要用于工業(yè)過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化完成。PLC包括輸入中央處理器模塊、輸出模塊、通訊模塊等，輸入模塊相當(dāng)于是一個(gè)收集作用的外部信息感官，工業(yè)過(guò)程中輸入模塊就是把一些需要的狀態(tài)、各種物理信號(hào)、位置型號(hào)等不停地采集他們的狀態(tài)，我們稱之為收集系統(tǒng)條件信號(hào)，CPU中是保存著我們寫(xiě)的完成特殊任務(wù)的程序，它一直不停地循環(huán)運(yùn)行，運(yùn)行程序中就包含輸入模塊的信號(hào)作為條件，而以這些條件結(jié)合程序就會(huì)有結(jié)果出來(lái)。這些結(jié)果就會(huì)通過(guò)輸出模塊輸出信號(hào)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作，或者在上位機(jī)畫(huà)面上顯示數(shù)據(jù)等。總之，PLC集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)于一體是一種數(shù)字運(yùn)算的可編程邏輯控制器。

2PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1條件控制

PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)被控系統(tǒng)的要求可以對(duì)其中的參數(shù)進(jìn)行修改，從而達(dá)到控制的目的。比如，壓力、反應(yīng)速度、溫度等，通過(guò)輸入相應(yīng)的指令，使被控系統(tǒng)的功能發(fā)生變化，從而適用系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。這種應(yīng)用PLC的方式改變了以往人工控制的不便，提高了控制的精準(zhǔn)度，不需要工人時(shí)時(shí)刻刻的去調(diào)整，而其在系統(tǒng)運(yùn)行之前，就可以直接設(shè)置完成，提高了工作效率，并最大限度的提高了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度[3]。而在具體運(yùn)行的過(guò)程中，主要決定其控制效果的就是編程的輸入，需要相關(guān)的人員仔細(xì)考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個(gè)步驟，針對(duì)性的設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制指令。

2.2過(guò)程控制

過(guò)程控制是工業(yè)生產(chǎn)中最常用、最基本的控制，它主要針對(duì)的是模擬量，即對(duì)模擬量的工作過(guò)程進(jìn)行控制。過(guò)程控制分為開(kāi)環(huán)控制與閉環(huán)控制，模擬量指的是連續(xù)變化的電流、電壓、溫度、壓力等相關(guān)參數(shù)。過(guò)程控制中通過(guò)分析有關(guān)模擬量當(dāng)前與歷史的輸入狀況，通過(guò)分析，產(chǎn)生所需要的輸出量。

2.3模擬量控制

PLC是在控制對(duì)象特征的基礎(chǔ)之上，根據(jù)組合功能模塊的特性將其組裝成為功能完善的一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，其可以達(dá)到提高整個(gè)控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性的目的。對(duì)于PLC而言，其主要是由位置控制模塊、主機(jī)模塊、通訊模塊和模擬量控制模塊等多個(gè)模塊組成的。對(duì)于PLC的模擬量控制來(lái)說(shuō)，它可以很大程度上提高工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)度，同時(shí)其還可以通過(guò)熱處理的方式為整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)提供巨大的便利。

2.4系統(tǒng)集中控制

通過(guò)PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制，與此同時(shí)，它還可以對(duì)整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，比如當(dāng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生一些問(wèn)題時(shí)，其會(huì)對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行檢測(cè)，并顯示相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果。控制系統(tǒng)是通過(guò)時(shí)限故障檢測(cè)和邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)床設(shè)備而言，在進(jìn)行工作時(shí)需要有足夠的準(zhǔn)備時(shí)間，并且要求在進(jìn)行工作之前必須通過(guò)每一道工作工序。在進(jìn)行控制系統(tǒng)檢測(cè)工步動(dòng)作時(shí)，定時(shí)器可以相應(yīng)地啟動(dòng)，當(dāng)定時(shí)器發(fā)出信號(hào)時(shí)，可以將其作為啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)，也可以將其作為自動(dòng)停機(jī)的信號(hào)。

2.5開(kāi)關(guān)量控制

PLC具有接線簡(jiǎn)單、軟觸點(diǎn)多、速度快、維修方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以有效的提升系統(tǒng)的質(zhì)量，而且還能在一定程度上節(jié)省人力和時(shí)間，降低了大系統(tǒng)不易修改、線路復(fù)雜等現(xiàn)象的發(fā)生。PLC自動(dòng)開(kāi)關(guān)量控制有效的取代了繼電器控制，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。開(kāi)關(guān)量控制一般是根據(jù)順序控制器的相關(guān)公式，對(duì)中間繼電器控制系統(tǒng)動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)順序控制器控制部分的梯形圖進(jìn)行有效的規(guī)劃，而且還可以通過(guò)模擬仿真對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，從而確保了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的規(guī)范化。

2.6電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制。PLC與變頻器是可以同時(shí)使用的，

便于對(duì)電機(jī)的運(yùn)行與速度進(jìn)行控制。在PLC與變頻器之間加上電壓平滑電路，然后通過(guò)控制時(shí)間影響轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速與時(shí)間成正比關(guān)系，輸出脈沖周期的大小會(huì)影響到輸出電壓紋波的數(shù)值。

2.7遠(yuǎn)程控制

PLC通過(guò)聯(lián)網(wǎng)模塊中的通信功能以及通信接口的配置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制。其控制方式主要有：PLC與智能終端的互聯(lián)、PLC與PLC控制網(wǎng)的互聯(lián)、PLC與計(jì)算機(jī)的互聯(lián)、PLC與以太網(wǎng)的互聯(lián)等來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制。

3PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的發(fā)展

PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有非常寬廣的發(fā)展前景，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）PLC能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)計(jì)及功能多層面的綜合化發(fā)展，在市場(chǎng)需求下的背景之下，PLC的種類也會(huì)增加，也會(huì)為人們提供更多的產(chǎn)品，以此來(lái)滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求；（2）PLC在大容量和高速度的需求的推動(dòng)下，不斷提升運(yùn)算能力，存儲(chǔ)量也會(huì)隨著需求變得越來(lái)越大，可以說(shuō)PLC控制系統(tǒng)可以更加廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中；（3）PLC編程語(yǔ)言能向多樣化和高級(jí)化的方向發(fā)展，給工業(yè)發(fā)展帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益，也為現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝全面改進(jìn)帶來(lái)了無(wú)限可能。將PLC有效應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制中，不僅可以提高系統(tǒng)控制質(zhì)量，而且還可以給工業(yè)提供合適有效的技術(shù)和品種。所以，在進(jìn)行工業(yè)化自動(dòng)控制的過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)該合理應(yīng)用PLC，并不斷地提高PCL的技術(shù)水平，讓其更好地適用于當(dāng)前工業(yè)，只有這樣才可以為今后工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為我國(guó)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的研究，我們可以對(duì)PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的工作原理有了初步的了解，主要包括模擬量控制、開(kāi)關(guān)量控制、位置控制和系統(tǒng)集中控制等四個(gè)方面的應(yīng)用。隨著科技水平的不斷發(fā)展，我國(guó)的PLC控制技術(shù)的發(fā)展速度也將隨之加快。在實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域中，采用PLC控制技術(shù)是適應(yīng)社會(huì)的必然需求，同時(shí)也是保障自動(dòng)化水平的基本前提。面對(duì)如今的發(fā)展形勢(shì)，相關(guān)的研究人員還應(yīng)不斷加大其研究力度，不斷完善PLC控制技術(shù)水平，使得其更好地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中。

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