PLC技術在自動化控制中的應用探討

劉明超

摘要：社會經濟快速發展背景下，我國技術手段持續更新的同時，各行各業與現代技術的融合都為行業的改革與創新提供了動力，而PLC技術作為計算機技術發展背景下而產生的新興技術，既能實現設備的自動化控制，同時也能提高工作質量、改進工作效率，以工作運行狀態下的智能化、自動化來改善傳統人工操作存在的不足與缺陷。PLC技術主要利用計算機信息技術在數字運算制，實現對于海量數據信息的高速處理，以數據的存儲與運算來實現工作狀態下的自動化控制。PLC技術在其實踐背景下主要通過計算機技術與電子信息技術的應用，以技術為基礎，實現系統的自動化控制。

關鍵詞：PLC技術;自動化控制

引言

隨著社會的不斷進步以及科學技術的不斷發展，在當今時代所有的加工型、制造型企業，現在的生產模式相比較之前的生產模式有了很大的進步，企業和單位為了效益，就會加大這些信息化產品的配置，其中PLC的應用就尤為重要。同時企業要知道現在的電氣控制主要是一種集成化的控制模式，所以本文就將結合工程實際當中的應用，來探討一下PLC在自動化控制中的應用與分析。

1 PLC技術工作原理

PLC通常以循環掃描的方式進行工作。將PLC接通電源后，就可以對用戶程序進行掃描了，完成一次掃描后將用戶程序存儲起來，之后再讓系統執行程序完成規定的任務，周而復始，直至PLC停止運行。掃描周期是指完成一次掃描所用的時間，一次完整的循環過程可以歸納為五個階段，分別為公共處理階段、執行用戶程序階段、掃描周期計算階段、I/O口刷新階段以及外設口服務階段。

（1）公共處理階段。在此階段，PLC會進行如下操作：對監視定時器進行復位、對所接外部設備進行檢查以及對用戶的內存狀態進行檢查等。如果在處理時有異常情況發生，故障顯示電路就會被接通，顯示燈打開的同時會對異常原因進行判斷和顯示。

（2）執行用戶程序階段。在此階段主要是進行對映像寄存器中存儲的數據進行讀取、解釋以及執行的工作。

（3）掃描周期的計算。在此階段，如果隨掃描周期提前進行了設置，則不會立即進行下面的掃描工作，直至達到設定值才能繼續向下掃描。若沒有提前設置，則要完成整個周期的掃描計算。

（4）I/O刷新階段。I/O刷新階段，主要分為讀各輸入點的狀態和讀輸出映像寄存器中的狀態。

2 PLC技術在自動化控制中的應用

2.1可編程邏輯控制

可編程邏輯控制器（PLC）是一種集成性、微處理性的數據運算體系，其在執行某一項程序時，是通過對 PLC 內部的數據整合功能進行一系列的數據操作。例如在 CPU、存儲器、I/O 接口、模擬轉換功能的支持下，可以真正對內部數據所產生的各類邏輯關系進行表達，令當前系統操作過程中，可按照時序性、模擬性等，將各類指令操作進行精準闡述，且此過程中可以有效規避不同數據指令所產生的任何執行沖突問題。在自動化控制及其實現過程中，主要是通過數據采集、程序運算、數據輸出三個層面。

（1）在數據采集階段，可編程邏輯控制器針對設備運行過程中產生的各類數據進行采集，并按照終端執行機構與集成控制系統的對應功能，確保數據信息的羅列可映射到相應的數據存儲單元中。

（2）在程序運算階段。此類運算模式是按照可編程邏輯控制中的邏輯順序進行排列的，其通過對模型內的數據進行分析，然后結合數據輸入接口與輸出接口之間的對接功能，縮短數據信息在傳輸過程中的響應時間。

（3）在數據輸出方面。當 PLC 完成數據傳輸及刷新周期時，可以通過系統的鎖存功能，將數據驅動載體建立在邏輯功能之上，以實現邏輯處理中數據輸出值的精準傳輸。

從具體實現效果來講，依托于 PLC 集成功能、多式協調處理功能的實現，可有效提高數據信息傳輸的可靠性，從而對設備進行精確化操控，滿足工程設備的運行訴求。

2.2順序控制

在應用自動化控制設備時，與原有的系統之間是通過順序控制的模式來實現聯系，其中PLC技術則能夠對順序控制進行直接管理。隨著可用資源的不斷減少，如何利用科學技術提高資源利用率已經成為目前備受關注的核心問題，PLC技術通過在自動化控制設備中的順序控制，能夠實現對生產的單向性控制，一方面能夠提高資源的利用率、減少不必要的資源浪費，另一方面還能夠增強對設備的控制效率，提高自動化程度。PLC技術在具體的工程中，主要的控制對象為開關量，同時實現對控制元件的進一步優化，提升其靈敏度的同時，還能夠妥善解決以往的順序紊亂的現象，有效的保障了控制的效果。

2.3開關控制

目前，PLC技術在不斷進步，相比以往增添了很多新的功能，應用的范圍越來越廣泛，功能越來越全。尤其現在是互聯網的時代，PLC與網絡技術相結合，發揮了更大的控制優勢。現代中開關控制采用PLC控制得越來越多。除此之外，很早之前的開關控制是通過斷路器的開關，切斷電源實現安全防護。采用這種斷路器的開關控制方式存在不足之處，不但斷路器切斷的過程中反應時間比較長，而且對設備壽命有一定影響，同時維修不方便，效率極低。現在采用PLC代替斷路器后，使用的是虛擬的繼電器，這樣既減少斷路器防護存在的不足，又減少了開關通斷的反應時間，使得問題出現能夠及時得到維修，大大提高生產效率。所以，在自動化控制中使用PLC進行控制，應該熟練掌握PLC的控制特點，發揮PLC最大功能，提高自動化的控制能力。

3 PLC技術發展趨勢

隨著信息時代的飛速發展，當前時代發展的主要趨勢就是數字信息化技術的發展，要想使PLC技術能夠適應這個飛速發展的社會，研究人員就要結合當前社會的發展特點，對PLC技術應用過程中出現的各種的狀況進行不斷完善，爭取讓PLC技術適用于社會發展的各個領域中，然后促進各個行業的發展。PLC技術的應用受所處環境溫度和濕度的影響，它的適用溫度大概在0℃～50℃之間，濕度≤85℃。因此，只有合理控制好所處的環境PLC技術才能發揮最大的作用，低于這個最適溫度和濕度只能使PLC技術發揮微弱的作用，超過了最適溫度和濕度，就會會使PLC技術發揮相反的作用。相關的技術人員可以研究出一個自動化控制的系統去調節周圍的運行環境，當環境不適時，這個系統就會自動調節使得周圍的環境達到最適的運行環境。改變系統的干擾能力。由于我國的電力行業極速發展，所以人類對該系統運營的安全性要求也越來越高。此外，PLC技術應用的過程是一個非常復雜的過程，所以需要技術人員在該技術運用過程中仔細觀察，研究出是什么干擾該系統的運行，然后進行改進，不斷發現不斷改進不斷完善，漸漸地讓PLC技術運用的防干擾能力越來越強。

結語

由于現在的PLC技術具有較好的發展前景，智能化與集成化程度較高，而且在實際的工作中具有很強的適應性等諸多特點，正在慢慢的代替一些傳統的控制單元，使單位和企業的生產能力有所提高，這樣的發展不單能夠對企業、生產單位的生產結構進行有效的優化，還能讓生產出的產品體整體效率有大幅度的提升，降低自身的生產成本，同時相關的專業技術人員要做好創新與發展工作，不斷對現有的PLC編程集成化技術進行開發和使用，讓工業化流水線的自動化程度得到有效的發展。

參考文獻

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