PLC在工業(yè)控制的應用及前景

韋林君

（廣西防城港務集團有限公司, 廣西 防城港 538001）

PLC 是可編程序控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，美國（DEC）公司為了應對通用汽車公司的公開招標，在1969年研制出了第一臺PLC，并將其應用于通用汽車公司的生產(chǎn)線，自此PLC 進入了快速發(fā)展階段，并在工業(yè)控制領域開始得到越來越廣泛的應用?？梢哉f，PLC 在工業(yè)控制領域的大量推廣和應用，引起了國內工程技術界的高度重視，越來越多的企業(yè)和行業(yè)開始引進PLC 設備和生產(chǎn)線，并對其進行積極的消化和充分的再開發(fā)、再利用。同時，PLC 在對新技術進行不斷融合的過程中表現(xiàn)出了更加強大的生命力，目前在我國已經(jīng)廣泛應用于機械制造、電力、造紙、冶金、化工、礦業(yè)、汽車等多個行業(yè)，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

1 PLC在工業(yè)控制中的具體應用

1.1 開關量控制

隨著PLC 的發(fā)展，目前已經(jīng)成為繼電器控制的良好替代品，在自動開關量控制方面具有更高的可靠性，它通過中間繼電器控制系統(tǒng)動作，借助順序控制器的公式開展相關設計工作，畫出順序控制器控制部分梯形圖，并根據(jù)模擬仿真進行檢查，確保了設計過程的規(guī)范化。

1.2 位置控制

眾所周知，工業(yè)控制中位置控制的重要性是不容小覷的，具有十分重要的地位，在工業(yè)生產(chǎn)的具體實踐中，主軸精確的分度控制、機床刀具串刀的補償控制、搬運的定位控制等都是位置控制的重要內容。為了順利實現(xiàn)對位置進行控制的目的，PLC 通過向給步進電機的繞組發(fā)出相應脈沖，可以準確計算機出步進電機的位移變化情況。

1.3 模擬量控制

一般說來，PLC 的模擬量控制與傳統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)相比，具有很多方面的優(yōu)勢，它不僅促進了過程系統(tǒng)控制的精度水平，還可以實現(xiàn)對在熱處理過程中降溫、升溫、保溫等過程的高效控制，這在很大程度上促進了過程控制、設計與維護工作的良好開展。按照控制對象的不同特征，PLC 可以通過不同功能模塊之間的組合形成功能完善的控制系統(tǒng)，最終實現(xiàn)系統(tǒng)控制的靈活性、科學性和有效性。目前，PLC 主要有主機模塊、高速計數(shù)模塊、模擬量控制模塊、位置控制模塊、I/O 模塊、通訊模塊等。

1.4 電動機的變頻調速與控制

PLC 的指令系統(tǒng)可以連同變頻器共同使用，進而實現(xiàn)對電機調速與運轉的有效控制。因此我們可以將電壓平滑電路設置在PLC 與PWM 輸出變頻器之間，通過PWM 指令的t 值來實現(xiàn)對電動機變頻器轉速的控制。

1.5 系統(tǒng)的集中控制

在工業(yè)控制領域，PLC 技術不僅可以進行工業(yè)控制的自動化，還可以對系統(tǒng)自身進行控制，實現(xiàn)系統(tǒng)故障的檢測、顯示等控制功能，其原理是在邏輯錯誤檢測和時限故障檢測的基礎上，對系統(tǒng)進行有效的監(jiān)控。例如，對于機床設備而言，每個工步的完成都需要一個時間段，因此在檢測工步動作的同時可以一起啟動定時器，并將定時器的輸出信號轉化為自動停機或啟動報警等信號。

2 PLC的發(fā)展趨勢與前景

在工業(yè)控制日趨精確化、自動化、復雜化的社會背景下，隨著現(xiàn)場總線技術、工業(yè)計算機技術等相關技術的迅速發(fā)展，PLC 的增長速度不再像以前那樣迅猛，在很多區(qū)域市場的發(fā)展都出現(xiàn)了趨緩的趨勢，可以說PLC 市場份額的部分流失具有一定的必然性。但是隨著信息技術的不斷發(fā)展以及在PLC 中應用的越來越廣泛，現(xiàn)代PLC 已經(jīng)取得了很多軟硬件上的最新科技成果，使得PLC 的功能實現(xiàn)了不斷的擴充、完善和發(fā)展，使現(xiàn)代PLC 已經(jīng)突破了傳統(tǒng)PLC“邏輯控制”概念和功能特征。因此，現(xiàn)代PLC 的市場發(fā)展?jié)摿θ耘f是不可估量的，其市場發(fā)展前景是十分廣闊的。

2.1 品種日趨多樣化

目前，市場上的PLC 仍舊以中小型的傳統(tǒng)產(chǎn)品居多，但隨著市場需求的進一步變化，PLC 的市場品種將會日趨多樣化，尤其是超大型PLC、超小型PLC 產(chǎn)品將會迎來更廣闊的市場空間。

2.2 大容量、高速度

隨著PLC 技術的進一步發(fā)展，其運算能力將會得到持續(xù)不斷的提高，因此會對 PLC 的數(shù)據(jù)交換能力提出更高的要求，而隨著微型高速存儲設備的發(fā)展，存儲設備的容量、數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性等方面的能力已經(jīng)得到了明顯的提升，這在一定程度上促進了PLC 控制朝著大容量、高速度的方向發(fā)展。

2.3 智能模塊更加豐富

隨著PLC 市場上特殊功能需求的不斷增多，帶有各種功能的智能模塊也將層出不窮。智能模塊的不斷豐富，可以有效降低對主處理器時間的占用，提高PLC 的掃描速度和運行效率，增強PLC 的控制功能。

2.4 編程語言日漸多樣化、高級化

隨著PLC 研究機構和研究時間的不斷增多，PLC 的編程語言也將日漸多樣化、高級化，新的編程語言將會不斷的出現(xiàn)。目前，中小型PLC 編程語言比較流向的是梯形圖語言，現(xiàn)在已有部分PLC 采用高級語言（如BASIC， C 語言等），而面向過程的編程語言將是一個重要的發(fā)展方向。

2.5 網(wǎng)絡通信能力會更加強大

隨著PLC 技術的持續(xù)進步和不斷發(fā)展，增強PLC 的聯(lián)網(wǎng)與通信能力是必然的發(fā)展趨勢。PLC 的聯(lián)網(wǎng)與通信主要包括PLC 與PLC 之間的通信、PLC 與計算機之間的通信兩種形式。隨著近年來現(xiàn)場總線技術的發(fā)展，各個獨立的PLC 系統(tǒng)之間可以傳遞信息，通訊能力得到了明顯的增強。實時以太網(wǎng)技術也逐漸走進了PLC 廠商的視野，因此PLC 的網(wǎng)絡通信能力會更加強大。

3 結論

綜上所述，在工業(yè)自動化控制領域當中，隨著現(xiàn)代信息技術、自動控制理論和PLC 技術的進一步發(fā)展，PLC 所具有的高可靠性、高性價比、系統(tǒng)簡潔性以及適用上的廣泛性等優(yōu)勢將會體現(xiàn)的更加明顯，在工業(yè)控制領域中的應用將會更加廣泛，相關人員必須緊密結合工業(yè)生產(chǎn)和系統(tǒng)控制的需要，準確把握PLC 的發(fā)展趨勢和前景，制定科學的PLC 設計步驟和方法，這樣才能實現(xiàn)更加理想的應用效果，實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1]王起.論 PLC、單片機、工控機在工業(yè)現(xiàn)場中的應用及選用方法[J].廣西輕工業(yè)， 2011，（01）.

[2]邴波，湯啟光.簡述PLC 應用及使用中應注意的問題[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）， 2011，（01）.