淺析PLC 在工業(yè)自動化中的應用和發(fā)展

趙石娟

摘要：我國工業(yè)自動化事業(yè)正處于發(fā)展上升的關鍵期，PLC 的工業(yè)自動化進步為實際工業(yè)生產(chǎn)起到了重要的推動作用，同時它也為人類發(fā)展帶來了全新的機遇與挑戰(zhàn)。所以，合理與高效地利用PLC 對我國工業(yè)發(fā)展具有劃時代的歷史意義，也具有現(xiàn)實意義。

關鍵詞：PLC；工業(yè)生產(chǎn)；自動化；應用；發(fā)展

1 PLC 概念及發(fā)展

1.1 基本概念

PLC（Programmable Logic Controller PLC）就是可編程控制器。在過去的發(fā)展歷程中，PLC 經(jīng)歷了不斷的革新?，F(xiàn)如今，新的PLC 技術不但在傳統(tǒng)PLC 上加增了控制組態(tài)軟件，還完全實現(xiàn)了自動化應用，而且應用范圍也在不斷擴大。

1.2 業(yè)界發(fā)展

近些年來，許多PLC 制造廠商一直都在研究和開發(fā)著新技術，拓展和強化了PLC 的各項功能，而且進一步縮小了PLC 的造型比例。三菱公司就曾經(jīng)推出過他們的微型PLC 系列產(chǎn)品PLCFX 系列。這一系列的特點就是設備小巧，整個尺寸在15cm×13cm×7cm 大小，像FX2、FX0N、FX2C、FX1N 都秉承了小巧這一特點，但“麻雀雖小五臟俱全”，PLC 雖然在結構形態(tài)上有了大幅度的精巧化，但是它的性價比卻越來越高，功能性也愈加強化。

為了提高PLC 的使用性能和安全運行，三菱的FX2N 型號PLC還特意在裝置中配備了EEPROM 模塊來替代傳統(tǒng)中的RAM 與鋰電池，這一設備的增設就省去了PLC 在服役期間的維護，此舉措是具有革新性的，因為完全免維護的設備在行業(yè)領域內尚實屬少見[1]。

2 PLC 編程軟件的應用

應用計算機系統(tǒng)進行編程軟件設計能夠改善PLC 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)。通過與計算機的聯(lián)動，PLC 屏幕上就可以直接顯示和生成各種編輯梯形圖與指令表，并建立順序功能圖程序等操作軟體，實現(xiàn)了不同編程語言之間的互換，而且這些程序都能實現(xiàn)遠程編程。

在編程軟件功能的進化方面，PLC 的更新也非常之快。例如三菱公司就先后推出了像MEDOC、SWOPC-FXGP、WIN、GPPW 這樣的仿真模擬編程軟件，而且都是包括了中英文的國際版本，為我國生產(chǎn)的實際應用與操作提供了便利。

3 PLC 的外部抗干擾措施

PLC 設備具有很強的抗干擾能力，這是由于設計者根據(jù)PLC 的特點與外部干擾因素進行了各方面的強化與預防，增加了相關的保護措施[2]。見表1。

表1 PLC外部抗干擾具體措施示意表

4 工業(yè)自動化領域中PLC 的具體應用

電子信息領域的不斷發(fā)展也帶動了PLC 的進步，它不但逐漸實現(xiàn)了小體積、高可靠性與高抗干擾性，還在各個工業(yè)領域中得到了廣泛應用，得到了人們的充分認可。

4.1 過程控制模式

新型PLC 在連續(xù)控制領域中有相當廣泛的應用，它是通過電流、電壓、氣壓與溫度等模擬量進行連續(xù)控制的，而且PLC 能夠對這些變化模擬量進行隨時隨地的狀況分析，讓所有設備系統(tǒng)能夠按照它所分析出的合理參數(shù)進行運轉工作。目前，PLC 在過程控制模式中主要分為閉環(huán)控制與開環(huán)控制兩方面，這兩大模式已經(jīng)能夠在冶金化工等領域成熟應用，并取得了一定成就。

4.2 運動控制模式

PLC 運動控制模式并不是新控制技術，但是依然保持著良好的發(fā)展勢頭，業(yè)界對其在功能應用上作出了一定程度的改進，使其已經(jīng)能夠通過脈沖量來實現(xiàn)自動化控制。這一理論是借鑒了機械直線運動規(guī)律與控制對象運動特性而得來的。它不但能夠精準控制機械運動的位置，也能參與到一些精密儀器的制造與加工環(huán)節(jié)之中，現(xiàn)在的電梯、機床甚至機器人的制造都應用到了這種PLC 運動控制模式[3]。

5 工業(yè)機械手步進控制的PCL 應用設計

工業(yè)生產(chǎn)流水線為了解決工業(yè)生產(chǎn)自動化的問題會設計基于PLC 應用的機械手步進控制系統(tǒng)。假設機械手完成工件的移動需要從A 點移動到B 點，那么機械手工作的上下限位以及左右限位開關、包括抓放無限位開關，都需要通過PLC 進行控制，這就需要設計內部定時器，通過它的啟動和關閉來控制抓放時間。

圖2 工業(yè)機械手動作步驟順序示意圖

本設計選擇了三菱公司的F1 PLC，它的內部包括了編程、梯形圖和I/O 內部、內部繼電器等關鍵器件。

當我們按下啟動按鈕時，機械手就會從右位A 開始下降，直到觸及到下限位開關，下降停止。定時器此時接通開始計時，機械手準備抓起工件，定時器在0.5s 時結束，抓工件完畢后，機械手上升，直到接觸上限位，上升停止。隨后，機械手向左旋轉，碰到左方旋限位開關時，左旋停止。然后機械手下降，當再次碰到左方下限位開關后，下降再次停止。此時定時器接通，機械手放下工件，定時0.5s 后結束。機械手松開工件，上升，完成前面描述的同樣動作程序進行向右回歸。（見圖2）。

6 結束語

PLC 是工業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展背景下的產(chǎn)物，它為工業(yè)技術領域帶來了一次革新，使可編程程序成為了工業(yè)生產(chǎn)設備提高運行效率的關鍵，文章從四個方面來探究PLC 在工業(yè)自動化中的應用與發(fā)展。

參考文獻

[1]黃干將.PLC 在工業(yè)自動化控制領域中的應用及發(fā)展[J].價值工程，2010，29（24）：223.

[2]霍謹濤.PLC 在工業(yè)自動化中的應用及發(fā)展[J].科技視界，2014（10）：333-333.

[3]姚雪梅.基于PLC 的電氣自動化控制水處理系統(tǒng)研究[J].機電信息，2013（6）：124-125.