PLC在工業自動化控制領域的應用

杜一冰

摘要：近些年來，我國的微電子技術和計算機技術得到了快速發展。作為一種對工業自動化起著關鍵性作用的技術，PLC（可編程序控制器）已經得到了廣泛的推廣使用。PLC不同于傳統的繼電器，以生產過程為核心進行控制，是一種新型數字電子裝置，形成控制網絡。本文分析了PLC的主要應用領域，分析其優劣性，并談論了PLC未來的應用方向。

關鍵詞：PLC；工業自動化；應用

PLC是一種融合了自動控制技術、計算機技術和通信技術的數字電子裝備，得到了廣泛使用。PLC的設計是以具體的工業環境為依據的。生產初期，PLC的主要用途是將單臺機器設備控制的環境轉變為工廠的整體自動化。隨著軟硬件技術的提高，編程水平的進步，PLC技術控制水平也在提升，從最初僅能實現邏輯和順序控制發展成可以控制復雜連續過程的成熟技術，有助于工業自動化水平的提高。本文的主要內容都是圍繞該技術展開的。

1 PLC主要功能介紹

PLC包含了CPU、MEMERY、INPUT/OUTPUT接口、電源以及外部設備接口等部分。同時，PLC技術為了滿足生產流程和功能的需要，又與計算機有所不同。

PLC使用微電子技術來實現順序控制。在控制現場輸入信號的前提下，將程序預先輸入進去，控制現場的具體操作情況。具體包括以下功能：限時控制，設置計時指令，實時控制生產進程；開關量控制，通過開關、按鈕、信號指令、檢測信號等指揮器械設備的運行；計數控制，PLC有多種計數器可供用戶選擇，滿足不用生產過程的需要；數據處理，PLC可以進行常規的加、減、乘、除、開方、乘方等的運算，還能夠進行異或、如與、或等邏輯運算；不僅指控，該功能的實現依靠移位寄存器來實現；通訊及聯網，與計算機、其他PLC之間進行連接。PLC的技術水平已經能夠滿足當下工業生產自動化的需要。

2 PLC在工業自動化控制中的應用

PLC的產生得益于計算機技術和微電子技。該項可編程控制技術的產生，提高了工業自動化控制的靈活性，得到了廣泛應用，并被推廣至機械制造、石油化工、汽車等領域。PLC技術對于新時代的工業自動化有巨大推動作用。

2.1過程控制

過程控制的對象是模擬量，包括電流、電壓、壓力、溫度等指標，從縱向分析歷史和當前的狀況。生產用戶設定出恰當的開關量，指導PLC系統的參數符合需求水平。過程控制的典型是開環與閉環控制，在化工、冶金、鍋爐等多領域得到應用。

2.2信息控制

PLC的數據處理能力通過信息控制來實現。信息控制的主要目的在于采集、存儲、處理以及傳輸各類信息。此項功能還能夠進行數據分析。信息時代的到來給PLC新的屬性，同時代表著PLC在信息化方面的成功。

2.3順序控制

PLC技術的不斷發展和進步，也改變了順序控制的固有模式。不同于傳統的繼電器的工作模式，當前的順序控制的實現需要借助于PLC觸電的狀態信息。將執行指令輸入到系統中，就能實現系統化的順序控制。在PLC技術出現的初期就有這樣的目標，直到今天才被實現。PLC技術的優勢也通過順序控制體現了出來。目前的順序控制領域，PLC技術最為成熟，且成為領域內的領航者，對于推動工業生產起著重要的作用，并且在不斷的完善和發展之中。

2.4遠程控制

PLC在實現遠程控制時，需要依靠其聯網模塊，通過諸多通信接口進行連接，實現遠程控制。目前常見的控制方式包括以下幾種：PLC與智能終端的連接控制、PLC與PLC控制網的連接控制、以及PLC與計算機的連接控制、PLC與以太網的連接控制。

2.5運動控制

機械在使用的過程中會發生不同程度的機械運動，這一現象給PLC帶來了新的挑戰。當控制對象需要完成直線運動或者拋物、圓周等運動時，就需要脈沖量來進行控制，也是控制機械運動的本質方式。通常情況下，脈沖量的位移非常小，因此在進行運動控制時，需要PLC有較高的精確度，確保控制的完成。

3 PLC應用中存在的問題

PLC的使用給工業自動化生產帶來了巨大的幫助，并且PLC的使用操作方式十分簡單。但是在實際生產中，工廠的環境可能會給PLC的運行帶來了不同程度的影響，從而給生產過程帶來影響。

3.1濕度

PLC構建的絕緣性能受到外界環境中濕度指數直接相關。因此，PLC構件要求所處的生產環境能夠達到需要的濕度要求，一般情況下PLC構件要求環境中濕度為85%。若濕度過大，則會影響元固件的正常使用，降低其使用壽命。

3.2溫度

同時，PLC對工作環境中的溫度也有一定的要求，一般情況下PLC構件需要高于0攝氏度的下限溫度，低于55攝氏度的上限溫度。在PLC的前期安裝中，就要判斷和預估機器所產生的熱量給PLC的正常運行可能帶來的影響。PLC的安裝位置應當避開陽光和熱量產生源，保證空氣對流的順暢。若PLC的工作環境容易達到溫度上限，就需要前期配套安裝好相應的制冷裝置，來控制工作環境中的溫度變化。

3.3空氣

PLC對工作環境中的空氣質量也有要求。PLC的正常運行要遠離氧化氫、硫化氫等腐蝕性極強的易燃氣體。根據統計數據來看，PLC的使用壽命在封閉環境中遠大于在正常空氣中的使用壽命。其主要原因在于空氣中的溶質含量多且雜，PLC原件對于粉塵、不可視顆粒物以及氧化性、腐蝕性氣體及其敏感，這些雜質會影響其運行和使用，造成PLC運轉不良，機器的耗損較嚴重。

4結語

PLC技術在不斷發展和完善，應用效果良好，應用領域廣泛，給PLC技術帶來了更加強勁的發展潛力。面臨著工業生產中不斷提升的需求，PLC技術也會不斷地更新和完善，研發出一系列豐富的產品，有多種規格可供用戶選擇和使用，技術層面也將更加開放和創新，引領市場的導向，創造更大的經濟效益。PLC技術在工業領域的應用，給工業生產提供了一項重要的生產技術，推動了工業自動化的發展，推動工業化又快又好地發展。

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