PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用

常文超 西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司

劉曉飛 中國鐵路西安局集團(tuán)有限公司西安客運(yùn)段

隨著我國近幾年科技的發(fā)展迅猛，PLC在工業(yè)領(lǐng)域中都受到了廣泛的應(yīng)用，特別是在處理模擬量和數(shù)字的運(yùn)算以及在人機(jī)接口等方面，PLC已經(jīng)逐漸的成為了我國工業(yè)控制的核心設(shè)備[1]。對于PLC來說，作為一種以數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)設(shè)備專門為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計的，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了單機(jī)與車間還有工廠的自動化控制，當(dāng)中表現(xiàn)出具有超強(qiáng)的干擾能力以及維修方便的特點(diǎn)，也越來越受到工業(yè)化領(lǐng)域的重視。除此之外，PLC的實(shí)時監(jiān)控的可靠性也極高，它可以靈活地應(yīng)用以及編制。隨著時代的發(fā)展，plc終將在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中占據(jù)重要一席之地。

1.PLC的構(gòu)成及功能

要想對PLC在工業(yè)自動化系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用分析，就必須先了解PLC的構(gòu)成以及功能。

1.1 PLC的構(gòu)成

PLC是由電源、CPU、接口的電路以及I/O的電路和儲存器等所構(gòu)成的。在其中，電源就包含了系統(tǒng)、掉電的保護(hù)和備用的電源等。CPU就是中央處理器，它的功能就是進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算的，其作用是用于協(xié)調(diào)于整個系統(tǒng)的工作。對于接口的電路來說，主要就是PLC和現(xiàn)場的設(shè)備、外部的設(shè)備連接的通道等。對于I/O的電路來說，就是對系統(tǒng)的輸入電路來說，把輸入的信號隔離以及電平的轉(zhuǎn)變。儲存器主要作用就是存儲在系統(tǒng)中的變量和用戶的程序以及監(jiān)控等各方面的信息。

1.2 PLC的功能

對于pLC來說，它是為了我國目前工業(yè)自動化的應(yīng)用專門設(shè)計的，這就是說它與一般的計算機(jī)也是存在一定差異的。（1）開關(guān)量的控制。主要功能就是可以結(jié)合現(xiàn)場給的檢測信號，來依據(jù)系統(tǒng)的限定位置的開關(guān)以及操作的按鈕，這可以對工業(yè)控制當(dāng)中的機(jī)械運(yùn)行零件進(jìn)行有效的控制。（2）系統(tǒng)的限時和數(shù)量控制。對于限時的控制來說，主要就是指可以在PLC的系統(tǒng)中設(shè)置有關(guān)的計時命令，并且還可以更具實(shí)際情況定時的設(shè)定時間，這主要就是在系統(tǒng)中準(zhǔn)確的進(jìn)行實(shí)時的控制。

2.PLC在工業(yè)自動化中控制中的應(yīng)用

隨著社會和科學(xué)的進(jìn)步，PLC的技術(shù)也在不斷的發(fā)展，對于現(xiàn)目前PLC在我國工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用，可以從開關(guān)量的有關(guān)控制、系統(tǒng)的過程以及運(yùn)動的控制和模擬量的集中控制，還有PLC工業(yè)上的應(yīng)用應(yīng)該注意的事項和抗干擾的設(shè)計這四個方面來進(jìn)行詳細(xì)的分析。

2.1 開關(guān)量的控制

PLC的開關(guān)量控制在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用主要可以分為以下三個方面。（1）在我國的工業(yè)自動化控制應(yīng)用當(dāng)中，原來的電器開始逐漸被PLC開關(guān)控制代替，但PLC開關(guān)控制的應(yīng)用也逐步實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的邏輯性以及對于順序的控制，不僅是這樣，PLC的開關(guān)接線簡單、速度還快、在操作的維修方便、可靠性還高等特點(diǎn)[2]。（2）PLC的開關(guān)應(yīng)用對于系統(tǒng)的質(zhì)量來說有很大的提高，并且在時間以及人力方面也有很大的改進(jìn)空間和節(jié)省的空間。不但如此，還可以有效的預(yù)防系統(tǒng)的線路不容易修改等各種復(fù)雜的問題。但是，應(yīng)該重點(diǎn)注意的是，應(yīng)該依照PLC系統(tǒng)的順序進(jìn)行控制公式的設(shè)計，這樣就可以有效合理的描述出系統(tǒng)控制器的大致圖樣。（3）PLC的開關(guān)控制目前不僅用于現(xiàn)階段的工業(yè)自動化的設(shè)備控制，并且還用于多組機(jī)群的工業(yè)自動流水線的控制等。

2.2 系統(tǒng)的過程以及運(yùn)動的控制

系統(tǒng)的過程以及運(yùn)動的控制主要就是指PLC的過程控制和運(yùn)動的控制[3]。主要包括（1）離散過程和連續(xù)的過程控制。具體的過程控制也是針對系統(tǒng)性的模擬量控制，系統(tǒng)參數(shù)按照基本要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這種形式的PLC主要應(yīng)用于我國的化工業(yè)、冶金業(yè)以及熱處理等領(lǐng)域。（2）運(yùn)動控制主要就是指對工業(yè)的加工要求中對圓周和直線運(yùn)動進(jìn)行有效實(shí)時的控制，不僅是這樣，和可以通過系統(tǒng)的量去控制機(jī)械的運(yùn)動變化，在我國目前，這種形式的PLC運(yùn)動控制主要運(yùn)用在國內(nèi)機(jī)械和電梯、機(jī)床的領(lǐng)域中。

2.3 系統(tǒng)模擬量和系統(tǒng)集中的控制

（1）對于現(xiàn)在的PLC的模擬數(shù)量的應(yīng)用來說，不僅可以實(shí)現(xiàn)對于系統(tǒng)操作過程的控制，還可以有效的提高控制系統(tǒng)的精確度，這對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)來說，對熱處理、升溫以及保溫和降溫過程的控制有著重要意義。（2）對于系統(tǒng)集中控制來說，PLC在實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的控制前提之下，還可以做到系統(tǒng)的本身控制，例如對于控制系統(tǒng)故障檢驗(yàn)以及顯示等。

3.結(jié)束語

總的來說，現(xiàn)目前的PLC作為一種標(biāo)準(zhǔn)的控制設(shè)備來應(yīng)用于我國當(dāng)前的工業(yè)自動化控制的領(lǐng)域，在隨著時代的發(fā)展以及社會科學(xué)的進(jìn)步，PLC的各項技術(shù)也逐漸變化的越來越全面，并且應(yīng)用功能也在不斷的完善當(dāng)中。但是，我國當(dāng)前的PLC控制的裝置在我國的工業(yè)生產(chǎn)上還存在著諸多的問題[4]。因此，PLC在工業(yè)自動化控制中應(yīng)該進(jìn)一步的加強(qiáng)和提高專業(yè)水平，為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展奠定一個良好的基礎(chǔ)。