PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

馬士武

摘要：時(shí)代的進(jìn)步，社會的發(fā)展，使得各種信息技術(shù)層出不窮，尤其是PLC技術(shù)，更是在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，很大程度上提升了工業(yè)自動化控制水平。在這種背景下，本文對PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析和研究，希望相關(guān)人員可以借鑒和采納，從而讓我國工業(yè)自動化控制在世界自動化控制領(lǐng)域中發(fā)展的越來越好。

關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)自動化控制；應(yīng)用；分析

所謂的PLC，其主要是一種可編程序控制器，在實(shí)際的發(fā)展過程中，PLC的出現(xiàn)，使得我國工業(yè)自動化控制領(lǐng)域發(fā)生了很大的變化。在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中，對PLC技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，不僅可以滿足工業(yè)技術(shù)要求，為居民提供一個良好的生活環(huán)境，還可以有效降低成本，為企業(yè)更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了可以進(jìn)一步提升工業(yè)自動化控制水平，相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，對PLC技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域自動化控制。

一、PLC簡述

PLC的概念：PLC，全稱為可編程控制器，其主要用于工業(yè)的過程控制，保證其可以實(shí)現(xiàn)自動化。通常情況下，PLC包括輸出模塊以及通訊模塊等。從上個世紀(jì)開始，PLC就已經(jīng)被人們發(fā)現(xiàn)和使用，由于當(dāng)時(shí)的科技不發(fā)達(dá)，PLC技術(shù)在早期只能起到簡單的控制和計(jì)算的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，PLC技術(shù)也有了很大的提升和改進(jìn)。PLC具有耗能小、壽命長、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，并且其接口性能極好、抗干擾能力非常強(qiáng)以及使用方便，因此廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)自動化的控制領(lǐng)域當(dāng)中。同時(shí)，PLC對于系統(tǒng)的處理和運(yùn)算都比以往要快得很多，也變得越來越智能化，因此PLC的不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，比如：新型機(jī)器自動化控制器NJ系列通過自動化軟件Sysmac Studio集成了運(yùn)動、邏輯、安全、視覺傳感器及網(wǎng)絡(luò)功能，可進(jìn)行統(tǒng)一操作。該Sysmac Studio提供包含3D運(yùn)動仿真在內(nèi)的綜合開發(fā)環(huán)境（IDE）。另外，NJ系列控制器 標(biāo)準(zhǔn)配備內(nèi)置EtherCAT端口和EtherNet/IP端口。通過將這兩個網(wǎng)絡(luò)集成為1個網(wǎng)絡(luò)，實(shí) 現(xiàn)了高速實(shí)時(shí)機(jī)器控制和數(shù)據(jù)處理機(jī)管理。 也在一定程度上提升了我國工業(yè)自動化控制水平。

PLC的基本構(gòu)成分析：一般情況下，PLC的構(gòu)成主要可以包括六個方面，分別是：電源、CPU、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊以及通信模塊。其中，電源在系統(tǒng)中的作用非常大，通常交流電壓波動會在在+10%或者+15%范圍內(nèi)，因此，可以在不采取任何措施的情況下就將PLC直接連接到交流電網(wǎng)中；CPU又稱中央處理單元，其是PLC的控制中樞，對整個裝置的控制具有非常重要的作用和意義。而存儲器的作用就是對系統(tǒng)的軟件進(jìn)行合理的存放。

PLC的工作原理分析：通常來說，當(dāng)PLC在投入運(yùn)行以后，其工作的過程主要可以分為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸出刷新三個階段。當(dāng)這三個階段全部完成以后，將其稱作為一個掃描周期。

二、PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

（一）開關(guān)量邏輯控制分析

對于PLC而言，開關(guān)量邏輯控制是其應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。PLC的存在主要是將存儲器作為虛擬繼電器，讓虛擬繼電器取代傳統(tǒng)的繼電器。與虛擬的繼電器相比，傳統(tǒng)的繼電器在控制的過程中反應(yīng)的比較慢，并且抗干擾能力也比較弱，因此不能在短路保護(hù)的過程中進(jìn)行很好的控制。但是，通過對PLC進(jìn)行合理的應(yīng)用，可以很大程度上避免這一問題的出現(xiàn)，同時(shí)還非常方便維修，可以大大提升數(shù)字運(yùn)算系統(tǒng)的質(zhì)量，大幅度節(jié)省了工業(yè)人力以及時(shí)間的輸出。此外，在實(shí)際的工作中，PLC可以自動的切換系統(tǒng)，讓系統(tǒng)下線路變得簡單化，進(jìn)而提升工作的效率。

（二）順序控制分析

PLC在工業(yè)自動化控制當(dāng)中主要應(yīng)用于對工程的順序控制。在傳統(tǒng)的順序控制而言，其需要設(shè)置繼電器觸電來進(jìn)行控制，但是PLC技術(shù)則是通過PLC 觸電的狀態(tài)信息來進(jìn)行控制，工作人員在工作期間，只需要輸入幾條非常簡單的指令就能夠達(dá)到全方面控制的效果，很大程度上突破以及創(chuàng)新了傳統(tǒng)技術(shù)。對于PLC 來說，PLC順序控制不僅是其最有可靠的優(yōu)勢，同時(shí)還是其研發(fā)的主要功能。現(xiàn)階段，PLC的順序控制已經(jīng)超過了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他技術(shù)，其合理的應(yīng)用，對工業(yè)生產(chǎn)有著非常重要的作用和意義。需要注意的是：在應(yīng)用PLC的過程中，相關(guān)技術(shù)人員一定要注意對自動化系統(tǒng)進(jìn)行合理的整合，讓PLC發(fā)揮其最大限度，從而進(jìn)一步提高PLC在工業(yè)自動化順序控制當(dāng)中的作用[1]。

（三）過程控制分析

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，過程控制是最為常見且最基本的控制，對于過場控制而言，其主要是針對模擬量，在實(shí)際的工作中，對模擬量的工作過程進(jìn)行有效控制。過程控制主要可以分為兩種，分別是開環(huán)控制以及閉環(huán)控制。而模擬量指的就是連續(xù)變化的電流以及電壓等參數(shù)。在工業(yè)自動化控制過程中，對PLC進(jìn)行應(yīng)用，對過程進(jìn)行控制，其主要的目的就是在了解相關(guān)模擬量當(dāng)前與歷史輸出狀況的前提下，最終產(chǎn)生出所要求的開關(guān)量，從而保證系統(tǒng)工作參數(shù)可以有一定的數(shù)據(jù)依據(jù)。一般情況下，過程控制主要應(yīng)用于工業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)中，其是非常基本的控制，對工業(yè)生產(chǎn)水平以及效率的提升具有很大促進(jìn)作用[2]。

（四）通信控制分析

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通過對互聯(lián)網(wǎng)檢索技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠形成一個非常便利的數(shù)據(jù)庫，最終實(shí)現(xiàn)收集以及管理數(shù)據(jù)等的信息同步，提升生產(chǎn)效率。近年來，社會發(fā)展越來越迅速，市場競爭也日益激烈，因此各大PLC廠商對于PLC的通信功能也越來越重視，并紛紛推出了不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)之間的相互通信，對分散的信息進(jìn)行了集中的處理，進(jìn)而達(dá)到工業(yè)自動化控制。

（五）模擬量控制以及遠(yuǎn)程控制分析

對于PLC而言，其具有位置模塊、主機(jī)模塊以及高速技術(shù)模塊等系統(tǒng)處理器。通常情況下，模擬量控制模塊具有非常好的功能，其可以讓PLC憑借控制器的自身特點(diǎn)，通過模塊組裝功能，對系統(tǒng)進(jìn)行非常靈活且全面的控制。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可得，模擬量控制具有很多的有點(diǎn)，比如：能夠方便工業(yè)自動化熱處理過程的維護(hù)和控制；能夠確保工業(yè)熱處理過程可以符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；可以對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位的控制；能夠最大限度的提升工業(yè)過程控制的精準(zhǔn)行，提升工作效率和質(zhì)量。而所謂的遠(yuǎn)程控制，其主要是以PLC通信接口配置和聯(lián)網(wǎng)模塊中的通信功能為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程控制的方式是通過PLC與智能終端以及計(jì)算機(jī)等，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而保證工業(yè)生產(chǎn)可以順利且穩(wěn)定的進(jìn)行[3]。

（六）信息控制與位置控制分析

信息控制具有數(shù)據(jù)處理的功能，包括對信息的采集以及傳輸?shù)忍幚?，確保工作的效率可以得到有效提升。同時(shí)，信息控制還能夠?qū)σ恍?shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，保證信息利用的合理性。嚴(yán)格意義上來講，信息控制意味著PLC在信息化功能方面的成功轉(zhuǎn)化，對工業(yè)自動化控制水平的提升具有重要作用。

一般來說，位置控制主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)以及對主軸精分度進(jìn)行控制等方面。在實(shí)際的工業(yè)自動化控制中，位置控制的作用以及地位是非常突出且明顯的。位置控制的關(guān)鍵就是通過利用PLC，達(dá)到對電機(jī)進(jìn)行有效控制的目的。在實(shí)際生產(chǎn)中，PLC的位置控制功能應(yīng)用，能夠?qū)S制動控制系統(tǒng)進(jìn)行有效的完善，對工業(yè)自動化控制水平的提升具有很大益處。

結(jié)束語：

近年來，電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得PLC技術(shù)也得到了很好的發(fā)展，其功能變得越來越完善，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，在一定程度上滿足了可持續(xù)發(fā)展的需求。由于PLC可以為工業(yè)生產(chǎn)以及自動化控制提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸依據(jù)，并且在模擬量控制以及位置控制等方面的應(yīng)用日益成熟，因此在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，地位也與日俱增。由此可見，在今后的發(fā)展中，PLC將是工業(yè)自動化發(fā)展的基礎(chǔ)和保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晨雨.PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢分析[J].石化技術(shù)，2017，24（7）：215-215.

[2]華賢兵.PLC在工業(yè)自動化控制中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用發(fā)展[J].商品與質(zhì)量，2017（20）：110-111.

[3]陳文聰.PLC對自動化控制系統(tǒng)的支撐作用分析[J].科研，2016（4）：00309-00309.