PLC在工業(yè)自動化控制應用的探討

李宏偉

遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司 遼寧省阜新市 123000

摘要：自動化技術是新發(fā)展起來的學科，它與工業(yè)方面的生產以及人們的生活都有密切的關系。在未來經濟的不斷發(fā)展過程中，PLC技術也將有著更加廣泛的應用空間和發(fā)展空間?？梢赃@樣說，先進的自動化技術正是推動各行各業(yè)節(jié)能減排的有效武器，未來全球發(fā)展的趨勢是誰率先掌握節(jié)能的高新技術產業(yè)的主導權，誰將主導未來的全球經濟。鑒于此，本文對工業(yè)自動化控制中PLC的應用進行了分析探討。

關鍵詞：PLC控制技術；工業(yè)自動化；應用

一、PLC的構造及運行原理

基本構成為：①電源。通常情況下交流電壓波動在大百分之十到大百分之十五的范圍內，可以在不采取其它措施的基礎上將PLC直接連接到交流電網上去。②中央處理單元（CPU）。中央處理單元（CPU）作為可編程邏輯控制器的控制中樞，在PLC的控制操作中起著很關鍵的作用。③存儲器。即用來存放存放系統(tǒng)軟件的存儲器。其中用戶程序存儲器是指用來存放應用軟件存儲器。④輸入輸出接口電路。⑤功能模塊。如定位、計數等功能模塊。⑥通信模塊。

工作原理：當可編程邏輯控制器開始運行后，完成三個工作過程階段就達到了一個掃描周期，三個階段為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。在整個運行過程中，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。

PLC的優(yōu)勢：①使用起來很方便，編程簡單易操作。②功能強大，性價比高，節(jié)能實用。③用戶使用方便，硬件配套齊全，適應性強。能快速地適應復雜的工藝條件的變化。④具有很強的可靠性和權威性，抗干擾能力強。⑤系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量小，效率高。⑥維修難度低，工作量小，節(jié)時方便。PLC的功能：控制功能、編程功能、處理速度、運算功能、通訊功能、診斷功能。

二、PLC在工業(yè)自動化控制應用

隨著科技水平的不斷發(fā)展，我國的PLC控制技術的發(fā)展速度也將隨之加快。在實現工業(yè)自動化的領域中，采用PLC控制技術是適應社會的必然需求，同時也是保障自動化水平的基本前提。面對現如今的發(fā)展形勢，相關的研究人員還應不斷加大其研究力度，不斷完善PLC控制技術水平，從而使得其更好地應用于工業(yè)自動化的領域中。

1、系統(tǒng)集中控制

在工業(yè)自動化控制中應用PLC，可以實現其自動化控制，也可以實現對工業(yè)生產系統(tǒng)本身的集中控制，尤其是系統(tǒng)故障檢測、故障顯示等，PLC系統(tǒng)集中控制功能主要是根據故障檢測和邏輯檢測的結果對系統(tǒng)進行實施的監(jiān)控。在工業(yè)生產中，機床設備的運轉和停止都需要一定的時間，在這個循環(huán)過程中需要一定的時間才能完成，通過PLC可以對啟動定時器進行實時的控制，并且將定時器的信號輸出作為設備的停止和啟動信號，以此來實現對系統(tǒng)的集中控制。

2、開關量方面

PLC本身是作為一種繼電器控制的相關替代品，其自身的自動開關量在控制的過程中提高了控制的可靠性能。全自動的PLC開關量控制在工業(yè)自動化控制應用中對控制性能的可靠性方面進行了改進，采用邏輯函數以及內部線圈代替了傳統(tǒng)的繼電器，極大的減少了控制回路故障點，降低了控制回路的設計難度，提高了控制的準確性，安全性和可靠性。

3、模擬量控制

PLC具有通訊模塊、位置模塊、主機模塊、高速技術模塊、和模擬量控制模塊等系統(tǒng)處理器。其中模擬量控制模塊的功能是讓PLC根據控制器的特征，通過模塊組裝功能而進行靈活全面的系統(tǒng)控制。模擬量控制的優(yōu)勢是：①給工業(yè)自動化熱處理過程的控制和維護帶來了極大的便利。②保證工業(yè)熱處理過程達到控制標準③能夠實現工業(yè)生產過程的全程控制④大幅度的提高工業(yè)過程控制數據的精準度。

4、順序控制。

現階段，隨著科學技術的快速發(fā)展，PLC技術也在不斷發(fā)展與完善，順序控制也在不斷更新與發(fā)展，順序控制是指：是PLC技術的狀態(tài)信息，在執(zhí)行的過程中，可以通過輸入簡單的指令，就能全面的進行順序控制?，F階段，順序控制能夠更好的體現PLC具有的基本功能，在順序控制發(fā)展的過程中，PLC技術已經逐漸占據優(yōu)勢地位，在工業(yè)化發(fā)展的過程中，具有無可替代的作用。

三、PLC應用中需要注意的問題

通常情況下，PLC在工業(yè)自動化控制中的應用都處在工業(yè)生產環(huán)境中，環(huán)境因素對于PLC的應用有著較大的影響，為了保證PLC應用的有效性，需要對以下幾個問題進行綜合考慮。

1、溫度因素

PLC控制器的安裝過程中，要考慮到設備的散熱問題，如果其運行的環(huán)境溫度較高，則必須要在周邊配置相應的制冷裝置或者通風裝置，保證PLC在合理的溫度環(huán)境下運行，才能達到理想的控制效果。

2、濕度因素

通常電器元件的運行與空氣的濕度都有著密切的關系，所以對于PLC運行環(huán)境的濕度條件也要科學地控制，將空氣濕度控制在合理的范圍內，避免空氣中水含量過高而引起事故。

3、震動因素

PLC的運行過程中對于系統(tǒng)的防震系數有著較高的要求，所以在安裝時需要遠離高強震動的裝置，在運行過程中也需要通過適當的保護措施減輕震動對PLC造成的影響。

4、空氣因素

工業(yè)環(huán)境中的氣體含量較為復雜，為了減少對PLC的影響，應當避免將其安裝在具有腐蝕性和易燃性氣體的環(huán)境中，如果無法避免地要在粉塵或者腐蝕性氣體環(huán)境下運行，則要將PLC安裝在密閉性較好的控制柜中，避免空氣中的雜質對PLC控制器產生的腐蝕作用。

三、PLC在工業(yè)自動化控制中的發(fā)展前景

1、綜合化

在未來的發(fā)展過程中，PLC在工業(yè)自動化發(fā)展的方面將會具備廣闊的發(fā)展前景，其中綜合化的發(fā)展是一部分。PLC能夠對于產品以及設計和功能等多方面進行綜合化的處理和發(fā)展，并且在市場需求的不斷變化中，引領市場的主要地位。其中，PLC相關的種類也會在逐步的研究中不斷增多，種類繁多的產品能夠大大拉動相關市場的需求。另外，PLC自身容量大且速度高，這對于提升其相關的運算能力會帶來極大的幫助。其中，運算能力的提升還能夠在設備容量加大和價格下跌等方面產生一定的益處。因此，根據目前PLC在工業(yè)自動化控制的運用情況，未來PLC將能夠實現更深層次的發(fā)展。

2、多樣化

在未來的發(fā)展前景中，PLC將會逐漸形成多樣化以及高技術化的發(fā)展態(tài)勢。PLC中小型與中型的部分都是使用梯形圖語言，以此語言來作為主要的編程語言類型。在未來的高級PLC編程語言的開發(fā)和發(fā)展過程中，PLC編程語言也會逐漸朝向多樣化以及高技術化等方面發(fā)展，這對于整個PLC在工業(yè)自動化控制的運用過程中都尤為重要，并且能夠大大推動工業(yè)化的發(fā)展?？偠灾琍LC在工業(yè)自動化控制中的未來發(fā)展前途將不可限量，為工業(yè)的發(fā)展增添活力。

3、可替代DCS 系統(tǒng)

實際中，很多控制都采用PLC代替DCS系統(tǒng)，為了掌握DCS的運行及發(fā)現和消除運行設備的異常和缺陷，我們要及時對DCS設備進行不定期巡視檢查。首先要檢查的就是工程師站、通信網絡、電源、操作員站等狀態(tài)是否正常；其中它的冗余設備應處于激活狀態(tài)。同時還要做好DCS系統(tǒng)與DEH 系統(tǒng)是否同步等。

除此之外還要做好對那些發(fā)現參數異常現象應及時進行檢查或校準，并做好記錄；對歷史數據存儲設備應處于激活狀態(tài)；軟驅及光驅在使用一段時間后，要定期清洗。并且要做好模件進行檢查和試驗的試驗控制柜。試驗控制柜應該具備對各種模件、穩(wěn)定性檢查的功能，以便對電纜、端子板及電源進行可靠性、功能性、穩(wěn)定性檢查；綜上所訴，PLC控制完全可以實現DCS控制。

結束語

隨著我國在文化和經濟等方面的不斷發(fā)展，信息技術相關的發(fā)展也將得到更加深入地研究和發(fā)展，這對于促進PLC相關編程的發(fā)展非常重要。PLC目前在工業(yè)自動化領域已經得到了非常廣泛的運用，在這個不斷運用的過程中PLC也逐漸顯示出一些問題，目前在逐漸完善和改正，正在逐步實現PLC控制取代DCS控制，因此，在PLC在未來的發(fā)展過程中將持續(xù)走向綜合化和多樣化等，筆者主要闡述了PLC的特點以及其在工業(yè)自動化控制的應用中的特點和未來的發(fā)展前景，希望能夠為相關發(fā)展提供建議。

參考文獻：

[1]顧婧弘.西門子PLC組網技術的研究與實現[D].內蒙古科技大學，2014.

[2]羅坤.PLC技術在工業(yè)自動化中的應用[J].硅谷，2014，20：115+100.

[3]田密.試論PLC技術在工業(yè)自動化中的應用[J].品牌，2014，11：174.

[4]連英.現代工業(yè)自動化生產當中PLC的應用[J].科學中國人，2014，12：13.