PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展分析

黃余雙

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)與工業(yè)化的進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)自動(dòng)化的應(yīng)用越來越廣泛。PLC是一種新的技術(shù)，可以很大程度上提高工業(yè)自動(dòng)化的控制管理效率，對(duì)PLC的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究，并力求其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，是自動(dòng)化工業(yè)與PLC技術(shù)進(jìn)步的重要舉措。本文將對(duì)PLC在自動(dòng)化工業(yè)控制中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行分析與討論。

關(guān)鍵詞：：PLC;工業(yè)自動(dòng)化控制;應(yīng)用與發(fā)展

PLC是將計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)和與電子技術(shù)進(jìn)行融合，通過編程進(jìn)行數(shù)控的系統(tǒng)。PLC的應(yīng)用是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的改革創(chuàng)新型工作。隨著軟硬件的設(shè)計(jì)和不斷發(fā)展，簡化了編程過程，使PLC控制更加靈活，具有很高的可靠性和抗干擾能力。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)在抗干擾設(shè)計(jì)中考慮所有因素，合理有效地抑制抗干擾，使PLC控制系統(tǒng)正常工作。目前，PLC的功能也發(fā)生了很大變化，從最初的簡單邏輯控制順序控制到當(dāng)前的復(fù)雜連續(xù)控制和過程控制域，這一系列的進(jìn)化過程說明了工業(yè)自動(dòng)化的持續(xù)改進(jìn)，也反映了現(xiàn)代工業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。

一、PLC應(yīng)用中的問題與質(zhì)疑事項(xiàng)

就現(xiàn)今階段的PLC使用情況來看，自動(dòng)化工業(yè)對(duì)其使用往往并不采取過多的干預(yù)措施便直接投入使用。PLC雖然具有可靠性高，高效且安全，自動(dòng)性完善等特點(diǎn)，但是將其投入正常的工業(yè)生產(chǎn)并保證萬無一失，還是需要注意一些事項(xiàng)，并采取一些必要的措施的，如果這些措施操作不當(dāng)或者沒有保障，那同樣會(huì)帶來不良的影響，甚至造成嚴(yán)重的工業(yè)事故。要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，不僅需要PLC制造商不斷提高設(shè)備的抗干擾能力，而且還要求他們必須在設(shè)計(jì)，安裝，使用和維護(hù)多方方面進(jìn)行合作以解決問題，有效提高系統(tǒng)的抗干擾性能。

（一）溫度方面

在PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用中，必須注意PLC的工作環(huán)境。在溫度方面，有必要將環(huán)境溫度有效地控制在0-50°C之間：在自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)特別注意組件位置的布置首先，PLC的安裝要注意溫度的限制，嚴(yán)格避免在高溫環(huán)境下進(jìn)行安轉(zhuǎn)和使用，同時(shí)要對(duì)其組建進(jìn)行溫度方面的管控與調(diào)節(jié)，避免因溫度過高而造成的原件老化真是損壞，從而造成更加惡劣的影響。

（二）濕度方面

PLC設(shè)備中有大量的電子元件，因此對(duì)使用及其安裝的環(huán)境濕度都有著十分嚴(yán)格的要求，過濕的環(huán)境會(huì)導(dǎo)致電子原件的損壞進(jìn)而影響整個(gè)工業(yè)流程。對(duì)PLC使用的環(huán)境要求濕度最大不得超過百分之八十五，同時(shí)要嚴(yán)格控制環(huán)境中的粉塵物質(zhì)的含量，以確保PLC的性能與正常使用，同時(shí)也避免因設(shè)備電火花與粉塵引起的爆炸事故。

（三）電源干擾方面

在工業(yè)自動(dòng)化中，PLC的抗電源干擾能力可能會(huì)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化水平產(chǎn)生更大的影響，紋波是影響PLC抗電源干擾能力的主要因素。在紋波的影響下，PLC信號(hào)接收的干擾將大大增加。基于此現(xiàn)象，可以在工業(yè)環(huán)境中安裝隔離變壓器。變壓器的隔離作用可用于減少設(shè)備與地面之間的信號(hào)干擾程度，從而確保電氣自動(dòng)化的安全運(yùn)行。

二、PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

（一）開關(guān)量控制

PLC的廣泛使用與其便捷性不無關(guān)系。其安裝簡單，使用操作方便，效率高，大大優(yōu)化了自動(dòng)化工業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。而其中的操作方面，與開關(guān)量的控制有著直接的關(guān)系。傳統(tǒng)設(shè)備的線路相對(duì)復(fù)雜而繁瑣，通過機(jī)電控制來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而PLC對(duì)其開關(guān)和控制等方面的技術(shù)進(jìn)行了很大程度的優(yōu)化，尤其是開關(guān)量控制的優(yōu)化，使PLC與傳統(tǒng)機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)生了巨大的改進(jìn)和完善。同時(shí)，中間繼電器的使用可以控制系統(tǒng)動(dòng)作，并用于PLC設(shè)計(jì)中。為了確保最終設(shè)計(jì)的規(guī)則性，應(yīng)該對(duì)順序控制器中的梯形圖進(jìn)行仿真檢查。

（二）模擬量控制

結(jié)合PLC模擬量控制的特點(diǎn)，也就是通過功能模塊來進(jìn)行高效而可視化的組裝控制。這種方法使控制效率大大提升，并保證了實(shí)現(xiàn)更好的準(zhǔn)確性。而對(duì)于整個(gè)工程與設(shè)備組件的監(jiān)控，也可以通過功能模塊的控制來得到很好地實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在實(shí)際使用中，可以控制系統(tǒng)的溫度，包括升高溫度，溫度的保持與對(duì)組件進(jìn)行散熱處理，都可以通過PLC的是用來進(jìn)行簡化，這也是PLC設(shè)備相較于傳統(tǒng)設(shè)備的獨(dú)特之處之一。

（三）位置控制

位置的控制也是一項(xiàng)十分重要的環(huán)節(jié)，并同樣可以使用PLC技術(shù)設(shè)備來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和完善。通過使用PLC設(shè)備，可以對(duì)自動(dòng)化過程中的定點(diǎn)運(yùn)輸，主軸精密控制等進(jìn)行優(yōu)化，PLC通過預(yù)先編程好的程序，釋放固定脈沖的位置決定了生產(chǎn)精度，因此位置控制也很容易得到實(shí)現(xiàn)。

三、PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用的發(fā)展

PLC的應(yīng)用范圍很廣泛，在鋼鐵、化工、機(jī)械、能源等各個(gè)工程領(lǐng)域都有著突出的貢獻(xiàn)，并具有一些不可替代的功效。而更多的行業(yè)對(duì)PLC技術(shù)的需求也與日俱增，促進(jìn)了PLC的應(yīng)用與普及進(jìn)行，對(duì)其發(fā)展也提出了新的要求。對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，相關(guān)部門也要首先明確其作用與特征，將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到合理的領(lǐng)域與工作范圍中，以免造成資金的浪費(fèi)甚至工業(yè)生產(chǎn)中的錯(cuò)誤。

（一）順序控制

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于控制的順序已經(jīng)不再是單純像傳統(tǒng)意義的繼電器觸點(diǎn)的控制方式，而是通過數(shù)字化的編程程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)觸電進(jìn)行精準(zhǔn)的順序控制。只需程序就可以實(shí)現(xiàn)控制，這對(duì)工程效率的提高起到了十分重要的作用。符合PLC設(shè)備的采用提成自動(dòng)化工程控制效率的目的，也體現(xiàn)了PLC技術(shù)的重要性，這可以反作用促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展。

（二）過程控制

過程控制是模擬量的工作過程，它分析模擬量的當(dāng)前和歷史輸入狀態(tài)，例如不斷變化的電流，電壓，溫度，壓力等，以生成用戶所需的開關(guān)量，從而使系統(tǒng)正常工作參數(shù)可以是必須工作。過程控制的代表性類型是開環(huán)控制和閉環(huán)控制。目前，該控制方法在冶金，化工鍋爐控制中的應(yīng)用效果非常明顯。

（三）運(yùn)動(dòng)控制

機(jī)器的運(yùn)動(dòng)特性對(duì)PLC控制提出了新的要求。對(duì)于線形或者圓形運(yùn)動(dòng)的控制，PLC是采用脈沖的方式進(jìn)行控制，并對(duì)控制脈沖的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制精密程度的調(diào)節(jié)。

（四）信息控制

信息控制實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的功能。它通過信息的收集，處理，存儲(chǔ)和傳輸來實(shí)現(xiàn)信息控制的目的。它還具有數(shù)據(jù)分析功能。隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，PLC的控制將逐漸增加新的信息屬性。這種信息控制的實(shí)現(xiàn)標(biāo)志著PLC信息功能的巨大變化。

（五）遠(yuǎn)程控制

目前，可以采取用網(wǎng)絡(luò)連接PLC設(shè)備實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程控制。這種方法要求計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通訊的的技術(shù)完善，以及PLC網(wǎng)絡(luò)方面技術(shù)的進(jìn)步，并對(duì)兩者之間的連接與技術(shù)融合有一定的要求。

四、結(jié)束語

PLC長期以來一直主導(dǎo)著工業(yè)自動(dòng)化和控制領(lǐng)域，其優(yōu)勢(shì)是工業(yè)企業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。工業(yè)自動(dòng)化控制的應(yīng)用在確保所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)，在生產(chǎn)過程中不需要過多的人工操作，并確保產(chǎn)品質(zhì)量是通過在線質(zhì)量檢查儀器監(jiān)視產(chǎn)品質(zhì)量的參數(shù)，PLC可以提供準(zhǔn)確的測(cè)量值和檢測(cè)狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]PLC在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用及發(fā)展[J].霍謹(jǐn)濤.科技視界.2014（10）.

[2]淺談PLC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].田學(xué)奎.河南科技.2014（10）.

[3]PLC技術(shù)在冶金工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].趙剛.電子技術(shù)與軟件工程.2016（21）.