PLC在工業自動化中的應用及發展

楊玉德

（黑龍江參鴿藥業有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161041）

前言

PLC（Programmable Logic Controller）可編程控制器，它是一種數字運算的電子系統，可以把計算機和自動控制等多種技術結合到一起，具有很強的抗干擾性和可靠性，還具有組合靈活、編程簡單和維修方便的特征。PLC是響應工業環境的需求而產生的新技術，PLC在發展過程中也不斷吸收新技術，增強系統開放性以適應工業自動化的發展，使得其在工業自動化中具有廣泛的應用。

PLC的工作過程主要分為三步，第一步為輸入采樣，在此階段，PLC會對輸入的數據進行一定順序的掃描和儲存；第二步為程序執行，在此階段，PLC會對用戶程序進行從左到右、從上到下的掃描，同時依據固定的順序來進行運算，得出的運算結果會對第一步的保存數據進行更新；第三步為輸出刷新，此階段在第二步后進行，當第二步完成刷新儲存數據后，PLC會輸出控制電路驅動，進而完成PLC的運作。PLC主要應用于生產管理、過程控制和順序控制等過程。

PLC的特點有三，其一為便捷的通訊程序。很多企業選擇用專門的通信接口軟件和計算機來編寫通信程序，這個方法大大降低了編寫程序的工作量。其二為統一化的通信協議。PLC使用的是國際標準的通信協議，這不僅方便用戶使用，還可以為商家提供便利，同時也加強了通信的開放性。其三為 PLC實現了現場總線和現場作業的完美融合，目前企業使用的通信協議都是國際標準，而提供總線的企業和生產企業屬于同家企業，因此PLC運行時使用最為頻繁的就是執行器和傳感器接口。

一、PLC在工業至東漢控制中的應用

（一）開關量和系統模擬量的控制

PLC可以做到把不同功能的模塊進行隨機組合進而實現不同控制量的有效控制，這些模塊包括有告訴計數模塊、主機模塊和位置控制模塊等。PLC和傳統儀表控制系統的主要區別有，在溫控系統中，PLC對模擬量的控制具有較高的可靠性，能夠實現對設備的有效控制，還具有維護方便的特點。

同傳統繼電器相比，PLC作為一種新興產業，它在開關控制方面具有操作方便和高準確性的特點，PLC對于開關量的控制時以公式為基礎的，主要通過設計控制程序，進而得到梯形圖，這種控制方式具有規范的設計效果。

（二）電動機變頻調速控制

PLC可以通過變頻器和指令系統的結合來控制電機的運轉速度。在 PLC和PWM輸出變頻器之間加上一個電壓平滑電路就可以實現對電動機變頻調速的控制，如果改變PWM指令中的T（T和轉速成正比），就可以改變轉速。

（三）PLC系統的集中控制

PLC高級的地方在于，不但可以完成工業自動化控制，還可以對自身進行集中控制，如監測自身系統故障燈。PLC的這種集中控制時靠磁通實時檢測實現的，實時檢測的基礎是邏輯檢測和故障檢測。工業生產過程中，機床設備運行過程執行、停止需要一定的反應時間，而PLC集中控制是通過定時器來完成監測環節的啟動和停止，我們也把定時器的信號輸出作為設備報警和停機信號。

（四）PLC在應用過程中需要注意的問題

PLC技術主要應用于工業自動化中，為了保證PLC工作的準確性和可靠性，我們需要綜合考慮工業生產過程中的不確定因素（濕度、空氣、溫度、振動等）。工作環境的濕度對于PLC元件有重大影響，一般情況下要將工作環境的濕度控制在85%以下以確保PLC元件的穩定性。空氣中的易燃氣體、粉塵和腐蝕性氣體不利于PLC系統的運行，因此，在不良空氣環境中工作的PLC控制器要做好密閉工作。PLC控制器應安裝到溫控設備完善的工作區域，這樣才能達到良好的控制效果。PLC系統的工作環境還應避免頻率較高的震動，否則會影響PLC的工作效果。

二、PLC的發展趨勢

PLC技術是順應工業自動化的產物，目前已廣泛應用于自動化領域，主要用于對各種產品的運行和生產控制，但是作為一種新興技術的PLC，它仍存在一些需要改進的問題，如專用通信不兼容、硬件體系封閉、專用總線不兼容等。所以PLC的發展前景廣大，特別是在信息產業如此發達的21世紀，企業自動化在逐漸向企業信息化轉變，這就需要將信息技術、自動控制技術和物理技術進行結合，同時也需要PLC技術向數字化、網絡化和智能化發展。

三、結束語

科學技術的進步推動著PLC技術的更加成熟和完善，這樣可以確保PLC技術一直處于工業自動化的主戰場。需要重視的是，PLC對于工作環境中濕度、空氣、溫度和振動等因素的要求，并為其制定可靠的措施以保證其穩定有效的運行。工業技術發展的同時，也對PLC提出了更高的要求，所以PLC技術在發揮作用的同時，還應該與時俱進，進行創新和改變以適應工業科技的發展，PLC的發展必將給工業自動化帶來新的機遇和挑戰。