PLC在工業(yè)自動化控制領域的應用

杜一冰

摘要：近些年來，我國的微電子技術和計算機技術得到了快速發(fā)展。作為一種對工業(yè)自動化起著關鍵性作用的技術，PLC（可編程序控制器）已經(jīng)得到了廣泛的推廣使用。PLC不同于傳統(tǒng)的繼電器，以生產(chǎn)過程為核心進行控制，是一種新型數(shù)字電子裝置，形成控制網(wǎng)絡。本文分析了PLC的主要應用領域，分析其優(yōu)劣性，并談論了PLC未來的應用方向。

關鍵詞：PLC；工業(yè)自動化；應用

PLC是一種融合了自動控制技術、計算機技術和通信技術的數(shù)字電子裝備，得到了廣泛使用。PLC的設計是以具體的工業(yè)環(huán)境為依據(jù)的。生產(chǎn)初期，PLC的主要用途是將單臺機器設備控制的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楣S的整體自動化。隨著軟硬件技術的提高，編程水平的進步，PLC技術控制水平也在提升，從最初僅能實現(xiàn)邏輯和順序控制發(fā)展成可以控制復雜連續(xù)過程的成熟技術，有助于工業(yè)自動化水平的提高。本文的主要內(nèi)容都是圍繞該技術展開的。

1 PLC主要功能介紹

PLC包含了CPU、MEMERY、INPUT/OUTPUT接口、電源以及外部設備接口等部分。同時，PLC技術為了滿足生產(chǎn)流程和功能的需要，又與計算機有所不同。

PLC使用微電子技術來實現(xiàn)順序控制。在控制現(xiàn)場輸入信號的前提下，將程序預先輸入進去，控制現(xiàn)場的具體操作情況。具體包括以下功能：限時控制，設置計時指令，實時控制生產(chǎn)進程；開關量控制，通過開關、按鈕、信號指令、檢測信號等指揮器械設備的運行；計數(shù)控制，PLC有多種計數(shù)器可供用戶選擇，滿足不用生產(chǎn)過程的需要；數(shù)據(jù)處理，PLC可以進行常規(guī)的加、減、乘、除、開方、乘方等的運算，還能夠進行異或、如與、或等邏輯運算；不僅指控，該功能的實現(xiàn)依靠移位寄存器來實現(xiàn)；通訊及聯(lián)網(wǎng)，與計算機、其他PLC之間進行連接。PLC的技術水平已經(jīng)能夠滿足當下工業(yè)生產(chǎn)自動化的需要。

2 PLC在工業(yè)自動化控制中的應用

PLC的產(chǎn)生得益于計算機技術和微電子技。該項可編程控制技術的產(chǎn)生，提高了工業(yè)自動化控制的靈活性，得到了廣泛應用，并被推廣至機械制造、石油化工、汽車等領域。PLC技術對于新時代的工業(yè)自動化有巨大推動作用。

2.1過程控制

過程控制的對象是模擬量，包括電流、電壓、壓力、溫度等指標，從縱向分析歷史和當前的狀況。生產(chǎn)用戶設定出恰當?shù)拈_關量，指導PLC系統(tǒng)的參數(shù)符合需求水平。過程控制的典型是開環(huán)與閉環(huán)控制，在化工、冶金、鍋爐等多領域得到應用。

2.2信息控制

PLC的數(shù)據(jù)處理能力通過信息控制來實現(xiàn)。信息控制的主要目的在于采集、存儲、處理以及傳輸各類信息。此項功能還能夠進行數(shù)據(jù)分析。信息時代的到來給PLC新的屬性，同時代表著PLC在信息化方面的成功。

2.3順序控制

PLC技術的不斷發(fā)展和進步，也改變了順序控制的固有模式。不同于傳統(tǒng)的繼電器的工作模式，當前的順序控制的實現(xiàn)需要借助于PLC觸電的狀態(tài)信息。將執(zhí)行指令輸入到系統(tǒng)中，就能實現(xiàn)系統(tǒng)化的順序控制。在PLC技術出現(xiàn)的初期就有這樣的目標，直到今天才被實現(xiàn)。PLC技術的優(yōu)勢也通過順序控制體現(xiàn)了出來。目前的順序控制領域，PLC技術最為成熟，且成為領域內(nèi)的領航者，對于推動工業(yè)生產(chǎn)起著重要的作用，并且在不斷的完善和發(fā)展之中。

2.4遠程控制

PLC在實現(xiàn)遠程控制時，需要依靠其聯(lián)網(wǎng)模塊，通過諸多通信接口進行連接，實現(xiàn)遠程控制。目前常見的控制方式包括以下幾種：PLC與智能終端的連接控制、PLC與PLC控制網(wǎng)的連接控制、以及PLC與計算機的連接控制、PLC與以太網(wǎng)的連接控制。

2.5運動控制

機械在使用的過程中會發(fā)生不同程度的機械運動，這一現(xiàn)象給PLC帶來了新的挑戰(zhàn)。當控制對象需要完成直線運動或者拋物、圓周等運動時，就需要脈沖量來進行控制，也是控制機械運動的本質(zhì)方式。通常情況下，脈沖量的位移非常小，因此在進行運動控制時，需要PLC有較高的精確度，確保控制的完成。

3 PLC應用中存在的問題

PLC的使用給工業(yè)自動化生產(chǎn)帶來了巨大的幫助，并且PLC的使用操作方式十分簡單。但是在實際生產(chǎn)中，工廠的環(huán)境可能會給PLC的運行帶來了不同程度的影響，從而給生產(chǎn)過程帶來影響。

3.1濕度

PLC構建的絕緣性能受到外界環(huán)境中濕度指數(shù)直接相關。因此，PLC構件要求所處的生產(chǎn)環(huán)境能夠達到需要的濕度要求，一般情況下PLC構件要求環(huán)境中濕度為85%。若濕度過大，則會影響元固件的正常使用，降低其使用壽命。

3.2溫度

同時，PLC對工作環(huán)境中的溫度也有一定的要求，一般情況下PLC構件需要高于0攝氏度的下限溫度，低于55攝氏度的上限溫度。在PLC的前期安裝中，就要判斷和預估機器所產(chǎn)生的熱量給PLC的正常運行可能帶來的影響。PLC的安裝位置應當避開陽光和熱量產(chǎn)生源，保證空氣對流的順暢。若PLC的工作環(huán)境容易達到溫度上限，就需要前期配套安裝好相應的制冷裝置，來控制工作環(huán)境中的溫度變化。

3.3空氣

PLC對工作環(huán)境中的空氣質(zhì)量也有要求。PLC的正常運行要遠離氧化氫、硫化氫等腐蝕性極強的易燃氣體。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，PLC的使用壽命在封閉環(huán)境中遠大于在正?？諝庵械氖褂脡勖?。其主要原因在于空氣中的溶質(zhì)含量多且雜，PLC原件對于粉塵、不可視顆粒物以及氧化性、腐蝕性氣體及其敏感，這些雜質(zhì)會影響其運行和使用，造成PLC運轉(zhuǎn)不良，機器的耗損較嚴重。

4結語

PLC技術在不斷發(fā)展和完善，應用效果良好，應用領域廣泛，給PLC技術帶來了更加強勁的發(fā)展?jié)摿?。面臨著工業(yè)生產(chǎn)中不斷提升的需求，PLC技術也會不斷地更新和完善，研發(fā)出一系列豐富的產(chǎn)品，有多種規(guī)格可供用戶選擇和使用，技術層面也將更加開放和創(chuàng)新，引領市場的導向，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。PLC技術在工業(yè)領域的應用，給工業(yè)生產(chǎn)提供了一項重要的生產(chǎn)技術，推動了工業(yè)自動化的發(fā)展，推動工業(yè)化又快又好地發(fā)展。

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