PLC及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用研究

黃景良

摘 要：PLC具有抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高，體積小、工作效率高等優(yōu)點，因此在現(xiàn)代化的工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的手動控制或機(jī)械控制已經(jīng)落伍，而PLC作為先進(jìn)的控制系統(tǒng)，受到廣大企業(yè)的重視。文章通過對PLC進(jìn)行簡單的介紹，接著對PLC及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在自動化的控制中起到的作用以及在實際中的應(yīng)用，對于現(xiàn)代化的工業(yè)控制具有一定的指導(dǎo)作用和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：PLC；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；工業(yè)控制；指導(dǎo)作用

PLC是適用于工業(yè)控制環(huán)境下的一種電子操作設(shè)備，主要是通過采集信息，將信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?，進(jìn)行分析處理，然后以模擬信號或者數(shù)字信號的形式輸出，以達(dá)到控制機(jī)械設(shè)備的目的。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，PLC技術(shù)得到了長足的進(jìn)步，為了適應(yīng)工業(yè)化控制，PLC的造價成本不斷降低，但是功能卻越來越強(qiáng)大。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)前PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使PLC及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)化控制實現(xiàn)了更加智能，效率更加高的自動化控制。

1 PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用

1.1 使工業(yè)控制更加便捷

PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使工業(yè)化控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。PLC控制技術(shù)在工業(yè)化控制中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在PLC具有操作敏捷、編程簡單、維修更換方便的特點。PLC的具體操作包括編程，將程序輸入，按程序運行。一般來說關(guān)鍵的技術(shù)就是編程，當(dāng)實現(xiàn)一個簡單的功能時，編寫的程序也會很簡單。當(dāng)實現(xiàn)一個復(fù)雜的功能時，編寫的程序就會很復(fù)雜，甚至經(jīng)常出現(xiàn)編寫失敗的情況。為了實現(xiàn)工業(yè)的自動控制，PLC必須滿足機(jī)械設(shè)備所需要做的動作，然后通過指令的發(fā)出，實現(xiàn)自動化。PLC功能必須滿足，當(dāng)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)運行不正?；蛘叱霈F(xiàn)故障時，PLC能夠檢測到信號，通過控制機(jī)械設(shè)備的動作，實現(xiàn)正常運行。如果出現(xiàn)故障，PLC能夠控制實現(xiàn)緊急停機(jī)或者緊急處理故障處。通過PLC軟件和硬件的相互配合，實現(xiàn)了自己診斷、自己解決的模式。在工業(yè)控制中，使用PLC技術(shù)能夠很快找到故障出現(xiàn)的位置，這樣節(jié)約了工業(yè)生產(chǎn)過程中故障的排除和修復(fù)的時間。另外，PLC不僅能夠及時的解決故障，而且在選擇解決方式的時候，通過PLC的微處理器的運算，在抗干擾方面得到優(yōu)化后，經(jīng)過計算機(jī)模擬分析以后，最后選擇最優(yōu)的解決方案。

1.2 可以在惡劣的運行環(huán)境中正常工作

在現(xiàn)代化的工業(yè)化生產(chǎn)中，有的工作車間環(huán)境惡劣，或者機(jī)械設(shè)備需要在那種環(huán)境中運行，因此就要求機(jī)械零件或者電子控制設(shè)備能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，在惡劣環(huán)境中能夠保持正常工作，元件不會受損等。這就對PLC提出了更高的要求，但是PLC系統(tǒng)具有高強(qiáng)度的抗干擾能力，在工業(yè)環(huán)境中能遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足惡劣環(huán)境的要求。PLC可以在高溫、高壓、高強(qiáng)度電磁、高濕度等環(huán)境中正常運行，這樣就保證了工業(yè)生產(chǎn)運行的可靠性。

1.3 實現(xiàn)機(jī)電一體化

PLC專門為工業(yè)化控制服務(wù)，它具有體積小的特點，而且功能強(qiáng)大。在機(jī)電一體化的進(jìn)程中，PLC技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展，起到了關(guān)鍵的作用。PLC技術(shù)將電氣和機(jī)械部件相結(jié)合，通過計算機(jī)控制機(jī)械設(shè)備的運行。PLC將電子元件和機(jī)械部件和儀表儀器有機(jī)的結(jié)合在一起，實現(xiàn)了機(jī)電一體化。這種巧妙地結(jié)合，大大省去了人力，提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。

1.4 實現(xiàn)靈活運行

PLC技術(shù)在工業(yè)控制中應(yīng)用中，具有編程靈活性、操作靈活性及擴(kuò)展靈活性的優(yōu)點。PLC技術(shù)的應(yīng)用大大提高了機(jī)械設(shè)備的運行的靈活性。PLC模塊可以利用多種編程語言，因此掌握其中一種語言就可以實現(xiàn)編程。PLC在工業(yè)控制中可以利用增加卡件來增加點數(shù)，根據(jù)設(shè)計應(yīng)用的規(guī)模，設(shè)計師可以自己選擇適應(yīng)生產(chǎn)。操作靈活性是指，在PLC的編程設(shè)計過程中，設(shè)計的工作量大大減少，安裝過程中只需將編寫好的程序利用計算機(jī)下載到PLC中，同樣也具有操作的靈活性。

1.5 過程控制

PLC技術(shù)在實際的工業(yè)控制應(yīng)用中，通過和計算機(jī)技術(shù)及微電子處理技術(shù)的結(jié)合實現(xiàn)了功能的不斷優(yōu)化。目前，PLC能夠準(zhǔn)確的實現(xiàn)過程控制，對于提高機(jī)器的運行準(zhǔn)確性提供了保障。PLC通過機(jī)械設(shè)備實際運行中的參數(shù)，如電壓、電流、溫度、濕度等的變化來控制工業(yè)生產(chǎn)中的模擬量實現(xiàn)過程控制。目前，在工業(yè)控制中常以開環(huán)、閉環(huán)為代表，這種控制方式在各種工業(yè)領(lǐng)域都取得了理想的效果。

1.6 PLC的遠(yuǎn)程控制

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)不斷融合，實現(xiàn)了PLC的遠(yuǎn)程控制。PLC可以通過觸點的狀態(tài)實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，同時PLC還能精確的遠(yuǎn)程控制機(jī)械設(shè)備的運行效果，自動優(yōu)化解決方案，實現(xiàn)最小誤差的控制。

2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)將控制中的應(yīng)用

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用也越來越普遍。網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用大大提高了機(jī)械設(shè)備運行的準(zhǔn)確性，這是未來工業(yè)控制領(lǐng)域中關(guān)鍵的技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來講。近些年來計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)也隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展迅速發(fā)展起來，但是目前我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起步比較晚，發(fā)展水平有限，因此也限制了工業(yè)自動化控制的進(jìn)程。我國的自動控制進(jìn)程與發(fā)達(dá)國家相比還具有很大的差距，因此對我國來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革新很重要。我國要不斷引進(jìn)國外先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上不斷消化吸收再創(chuàng)新。近幾年，我國出現(xiàn)了一種新型的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)現(xiàn)場總線。這一網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)具有數(shù)字通訊和數(shù)字計算能力的現(xiàn)場設(shè)備。將這種具有數(shù)字通訊能力和數(shù)字計算能力的現(xiàn)場設(shè)備作為信號轉(zhuǎn)化的節(jié)點，而總線就是信號傳播的紐帶，因此也就實現(xiàn)了數(shù)字通信。在工業(yè)控制的實際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以將多種企業(yè)的協(xié)調(diào)能力得到統(tǒng)一，使得企業(yè)的經(jīng)營管理成為一個集合的有機(jī)整理，實現(xiàn)了產(chǎn)品的開發(fā)、原料的供應(yīng)、車間的生產(chǎn)加工、市場信息的一體化管理。其中最重要的包括兩個方面。第一，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)通過控制網(wǎng)絡(luò)將各個部門的主機(jī)用網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的形式連接在一起，使各個部門能夠及時的進(jìn)行溝通和信息的傳遞，從而形成一種完善的通訊系統(tǒng)。第二，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)通過控制網(wǎng)絡(luò)，將電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的工作參數(shù)的可以輸入到計算機(jī)中，然后通過指令的形式向PLC發(fā)出，從而將所有的設(shè)備的運行收集于PLC存儲器中。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)代化的工業(yè)化控制進(jìn)程中，PLC技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的結(jié)合使得工業(yè)化控制更加智能，大大提高了機(jī)械的運行效率和運行精確性。當(dāng)今世界PLC的發(fā)展程度已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)控制自動化的重要標(biāo)志。PLC技術(shù)實現(xiàn)了工業(yè)控制的機(jī)械化向自動化和機(jī)電一體化的轉(zhuǎn)型，這種轉(zhuǎn)型有助于提高企業(yè)的經(jīng)營管理能力和機(jī)械設(shè)備的工作效率。雖然我國的PLC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)相比發(fā)達(dá)國家有差距，因此我們必須要進(jìn)一步加強(qiáng)PLC及其網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，同時應(yīng)注意與其他技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)功能的不斷優(yōu)化。

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