工業(yè)中PLC自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用研究

時(shí)璽

摘 要：工業(yè)生產(chǎn)是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支撐，近年來我國經(jīng)濟(jì)取得較大的進(jìn)步，逐步走向工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的道路。其中PLC自動(dòng)控制技術(shù)在不斷的研究之下取得了技術(shù)的上的成果，能夠更好的的服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)。本文結(jié)合PLC自動(dòng)控制技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要分析了其在工業(yè)中應(yīng)用，為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)生產(chǎn)；PLC自動(dòng)控制技術(shù)；應(yīng)用；技術(shù)

引言

PLC自動(dòng)控制技術(shù)是我國科技發(fā)展下的一種新型產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)相比PLC自動(dòng)控制技術(shù)其靈敏度更高、自動(dòng)化控制更強(qiáng)，自動(dòng)化控制質(zhì)量更好。PLC自動(dòng)控制技術(shù)其實(shí)就是將工業(yè)生產(chǎn)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的智能化、自動(dòng)化控制的一種技術(shù)。提升了工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，對(duì)社會(huì)的發(fā)展起到一定的影響。

一、PLC自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)構(gòu)

PLC自動(dòng)控制技術(shù)是一種利用計(jì)算機(jī)編輯的程序控制器，主要由控制器、輸入、輸出模塊、存儲(chǔ)器等方面組成。其中微控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，輸入模塊是信息、數(shù)據(jù)傳遞的端口，主要起到將設(shè)備與微控制器連接的作用，輸出模塊與輸入模塊作用相似?？刂破髋c設(shè)備單元的連接是通過通過通信端口，來對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效控制。PLC是連接方式有整體式和模塊式兩種，整體式是將所有的部件連接在一起，而模塊式是將各個(gè)部件分別封裝然后用總線將其連接在一起。在實(shí)際的使用中兩種方式都較為常用。PLC自動(dòng)控制技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)控制技術(shù)相結(jié)合，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生長(zhǎng)的自動(dòng)化、智能化控制，其應(yīng)用與微型計(jì)算機(jī)較為相似。目前PLC自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中具有較為廣泛的應(yīng)用，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為明顯，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)對(duì)生質(zhì)量做到有效控制。PLC自動(dòng)控制技術(shù)操作較為簡(jiǎn)單，工作人員只需在提前參與專業(yè)培訓(xùn)并多加練習(xí)操作就可以在實(shí)際工作中熟練操作。PLC自動(dòng)控制技術(shù)與傳統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)相比除了在生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提升的優(yōu)勢(shì)外，還具有較強(qiáng)的抗干擾能力，系統(tǒng)穩(wěn)定，同時(shí)后期還具備自動(dòng)報(bào)警功能[1]。

二、PLC自動(dòng)控制技術(shù)的功能的實(shí)現(xiàn)

PLC自動(dòng)控制技術(shù)的控制方案，第一，以EPC和IPC為控制基礎(chǔ)，借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備自動(dòng)化控制。系統(tǒng)中的傳感器接受并采集信號(hào)將其傳輸?shù)较到y(tǒng)中，由系統(tǒng)來處理并實(shí)現(xiàn)用戶編寫程序。微控制器將系統(tǒng)計(jì)算處理后最終的信號(hào)傳輸?shù)皆O(shè)備單元中，從而實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化。第二，嵌入式控制方案，嵌入式控制器將PLC作為控制模板，用戶編寫程序，完成后進(jìn)入嵌入式控制器中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制。這種方案是提前將完成的PLC軟模塊嵌入到PLC硬件中，用戶編寫程序，由硬件平臺(tái)完成規(guī)定操作。

三、PLC技術(shù)的未來發(fā)展前景

PLC自動(dòng)控制技術(shù)作為一種可編程的控制技術(shù)，在電氣方面應(yīng)用較廣，因此目前被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。其可編程的控制系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)繼電器邏輯控制的局限，目前變頻技術(shù)得到廣泛的關(guān)注，今后變頻技術(shù)將會(huì)取代直流調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更大的發(fā)展。將PLC自動(dòng)控制技術(shù)和變頻技術(shù)相結(jié)合，將發(fā)揮更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，在未來將有更加廣闊的發(fā)展空間。

四、PLC自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在工業(yè)上面的應(yīng)用較為廣泛，如石油開采、機(jī)械生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)?，?shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化控制。在流水線上運(yùn)用主要有注塑機(jī)、包裝生產(chǎn)等。

1控制開關(guān)量

在工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備接受的信號(hào)較多，PLC主要是針對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)的控制，最少可以控制十幾個(gè)點(diǎn)數(shù)，最高也可完成成千上萬個(gè)點(diǎn)數(shù)的控制。如此有效點(diǎn)數(shù)控制主要是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些點(diǎn)數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化控制。PLC邏輯問題較為多樣，如計(jì)數(shù)和不計(jì)數(shù)、延時(shí)和實(shí)時(shí)等，使得開關(guān)控制更加靈活[2]。

2控制模擬量

針對(duì)具有動(dòng)態(tài)變化行的模擬量，PLC也可以進(jìn)行較好的控制。如溫度、壓力等。這些優(yōu)勢(shì)在工業(yè)生產(chǎn)中具有較好的應(yīng)用，應(yīng)用于工業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)的系統(tǒng)中可有效控制模擬量。在PLC運(yùn)算前首先將模擬量轉(zhuǎn)化為無量綱的標(biāo)準(zhǔn)格式，通過PID計(jì)算后會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，由驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成自動(dòng)化控制。整個(gè)模擬量控制過程需要配置A/D 、D/A的轉(zhuǎn)化模塊。

3控制數(shù)字量

PLC在控制模擬量和開關(guān)量方面有較大的優(yōu)勢(shì)之外，同時(shí)還可以有效的控制數(shù)字量，一般情況下有專項(xiàng)數(shù)字控制技術(shù)來完成。首先PLC的存儲(chǔ)量在逐漸的增大，發(fā)揮了數(shù)字采集方面的優(yōu)勢(shì)。最早的時(shí)候PLC產(chǎn)品在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面具有一定的局現(xiàn)性，最多可以存儲(chǔ)十幾個(gè)字，隨后存儲(chǔ)功能的擴(kuò)大，DM可以存儲(chǔ)6000多個(gè)字。

4監(jiān)控功能

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)中有較多的自檢信號(hào)，應(yīng)用這些信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的自動(dòng)監(jiān)控。很多時(shí)候?yàn)榱吮ＷC對(duì)控制對(duì)象實(shí)行無疏漏控制，可以采用對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。如此可有效降低故障的發(fā)生幾率，同時(shí)對(duì)于處理故障也有一定的幫助。

5通訊功能

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)可以與PC或者是服務(wù)器進(jìn)行連接通訊，如此我們就可以在PC端進(jìn)行PLC控制程序的編寫，然后通過網(wǎng)絡(luò)將編寫的代碼傳輸給PLC系統(tǒng)，由此來實(shí)現(xiàn)對(duì)象的自動(dòng)控制管理。同時(shí)可以在一個(gè)PC上控制多個(gè)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，也可以將同一個(gè)單一的信號(hào)在多個(gè)計(jì)算上進(jìn)行傳輸，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)控[3]。

6在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

近來變頻空調(diào)在控制技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了較大的突破，有賴于PLC自動(dòng)控制技術(shù)。系統(tǒng)中的溫度模擬器對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行捕捉，當(dāng)溫度升高時(shí)將捕捉溫度信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息并與預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如對(duì)比差值較大變頻器將自動(dòng)調(diào)節(jié)速率，冷卻水水流循環(huán)加大，實(shí)現(xiàn)熱交換，室內(nèi)溫度從而降低，如室內(nèi)溫度過低則變頻器速率加快，冷卻水循環(huán)降低，室內(nèi)溫度上升。

結(jié)語

與傳統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)相比，PLC自動(dòng)化控制技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)生產(chǎn)中具有較大的優(yōu)勢(shì)。PLC自動(dòng)控制技術(shù)可以應(yīng)用于流水線生產(chǎn)、冶金、大型機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)域，隨著技術(shù)的越來越完善，取在工業(yè)聲生產(chǎn)中的作用也越來越明顯，已在多個(gè)領(lǐng)域中占有較為廣闊的應(yīng)用空間，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了關(guān)鍵性的價(jià)值。

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[3] 耿小強(qiáng)，李曉亮.工業(yè)中PLC自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（12）：5.