PLC及網(wǎng)絡技術在工業(yè)控制中的應用研究

黃景良

摘 要：PLC具有抗干擾能力強、穩(wěn)定性高，體積小、工作效率高等優(yōu)點，因此在現(xiàn)代化的工業(yè)控制中得到了廣泛的應用。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的手動控制或機械控制已經(jīng)落伍，而PLC作為先進的控制系統(tǒng)，受到廣大企業(yè)的重視。文章通過對PLC進行簡單的介紹，接著對PLC及網(wǎng)絡技術在自動化的控制中起到的作用以及在實際中的應用，對于現(xiàn)代化的工業(yè)控制具有一定的指導作用和借鑒意義。

關鍵詞：PLC；網(wǎng)絡技術；工業(yè)控制；指導作用

PLC是適用于工業(yè)控制環(huán)境下的一種電子操作設備，主要是通過采集信息，將信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘枺M行分析處理，然后以模擬信號或者數(shù)字信號的形式輸出，以達到控制機械設備的目的。隨著微電子技術和計算機技術的快速發(fā)展，PLC得到了廣泛的應用。近年來，PLC技術得到了長足的進步，為了適應工業(yè)化控制，PLC的造價成本不斷降低，但是功能卻越來越強大。網(wǎng)絡技術是當前PLC技術的控制系統(tǒng)中最關鍵的技術，結(jié)合計算機技術的發(fā)展，使PLC及網(wǎng)絡技術在工業(yè)化控制實現(xiàn)了更加智能，效率更加高的自動化控制。

1 PLC在工業(yè)控制中的應用

1.1 使工業(yè)控制更加便捷

PLC技術的廣泛應用，使工業(yè)化控制技術得到了迅速的發(fā)展。PLC控制技術在工業(yè)化控制中的應用主要體現(xiàn)在PLC具有操作敏捷、編程簡單、維修更換方便的特點。PLC的具體操作包括編程，將程序輸入，按程序運行。一般來說關鍵的技術就是編程，當實現(xiàn)一個簡單的功能時，編寫的程序也會很簡單。當實現(xiàn)一個復雜的功能時，編寫的程序就會很復雜，甚至經(jīng)常出現(xiàn)編寫失敗的情況。為了實現(xiàn)工業(yè)的自動控制，PLC必須滿足機械設備所需要做的動作，然后通過指令的發(fā)出，實現(xiàn)自動化。PLC功能必須滿足，當機械設備出現(xiàn)運行不正常或者出現(xiàn)故障時，PLC能夠檢測到信號，通過控制機械設備的動作，實現(xiàn)正常運行。如果出現(xiàn)故障，PLC能夠控制實現(xiàn)緊急停機或者緊急處理故障處。通過PLC軟件和硬件的相互配合，實現(xiàn)了自己診斷、自己解決的模式。在工業(yè)控制中，使用PLC技術能夠很快找到故障出現(xiàn)的位置，這樣節(jié)約了工業(yè)生產(chǎn)過程中故障的排除和修復的時間。另外，PLC不僅能夠及時的解決故障，而且在選擇解決方式的時候，通過PLC的微處理器的運算，在抗干擾方面得到優(yōu)化后，經(jīng)過計算機模擬分析以后，最后選擇最優(yōu)的解決方案。

1.2 可以在惡劣的運行環(huán)境中正常工作

在現(xiàn)代化的工業(yè)化生產(chǎn)中，有的工作車間環(huán)境惡劣，或者機械設備需要在那種環(huán)境中運行，因此就要求機械零件或者電子控制設備能適應惡劣的工作環(huán)境，在惡劣環(huán)境中能夠保持正常工作，元件不會受損等。這就對PLC提出了更高的要求，但是PLC系統(tǒng)具有高強度的抗干擾能力，在工業(yè)環(huán)境中能遠遠滿足惡劣環(huán)境的要求。PLC可以在高溫、高壓、高強度電磁、高濕度等環(huán)境中正常運行，這樣就保證了工業(yè)生產(chǎn)運行的可靠性。

1.3 實現(xiàn)機電一體化

PLC專門為工業(yè)化控制服務，它具有體積小的特點，而且功能強大。在機電一體化的進程中，PLC技術得到了廣泛的發(fā)展，起到了關鍵的作用。PLC技術將電氣和機械部件相結(jié)合，通過計算機控制機械設備的運行。PLC將電子元件和機械部件和儀表儀器有機的結(jié)合在一起，實現(xiàn)了機電一體化。這種巧妙地結(jié)合，大大省去了人力，提高了機械設備的工作效率。

1.4 實現(xiàn)靈活運行

PLC技術在工業(yè)控制中應用中，具有編程靈活性、操作靈活性及擴展靈活性的優(yōu)點。PLC技術的應用大大提高了機械設備的運行的靈活性。PLC模塊可以利用多種編程語言，因此掌握其中一種語言就可以實現(xiàn)編程。PLC在工業(yè)控制中可以利用增加卡件來增加點數(shù)，根據(jù)設計應用的規(guī)模，設計師可以自己選擇適應生產(chǎn)。操作靈活性是指，在PLC的編程設計過程中，設計的工作量大大減少，安裝過程中只需將編寫好的程序利用計算機下載到PLC中，同樣也具有操作的靈活性。

1.5 過程控制

PLC技術在實際的工業(yè)控制應用中，通過和計算機技術及微電子處理技術的結(jié)合實現(xiàn)了功能的不斷優(yōu)化。目前，PLC能夠準確的實現(xiàn)過程控制，對于提高機器的運行準確性提供了保障。PLC通過機械設備實際運行中的參數(shù)，如電壓、電流、溫度、濕度等的變化來控制工業(yè)生產(chǎn)中的模擬量實現(xiàn)過程控制。目前，在工業(yè)控制中常以開環(huán)、閉環(huán)為代表，這種控制方式在各種工業(yè)領域都取得了理想的效果。

1.6 PLC的遠程控制

隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，PLC技術和網(wǎng)絡控制技術不斷融合，實現(xiàn)了PLC的遠程控制。PLC可以通過觸點的狀態(tài)實現(xiàn)遠程的控制，同時PLC還能精確的遠程控制機械設備的運行效果，自動優(yōu)化解決方案，實現(xiàn)最小誤差的控制。

2 網(wǎng)絡技術在工業(yè)將控制中的應用

隨著電子技術的發(fā)展，網(wǎng)絡技術在工業(yè)控制中的應用也越來越普遍。網(wǎng)絡控制技術在工業(yè)中的應用大大提高了機械設備運行的準確性，這是未來工業(yè)控制領域中關鍵的技術。

網(wǎng)絡技術主要是針對計算機網(wǎng)絡來講。近些年來計算機網(wǎng)絡技術得到了迅速的發(fā)展，網(wǎng)絡控制技術也隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展迅速發(fā)展起來，但是目前我國計算機網(wǎng)絡技術起步比較晚，發(fā)展水平有限，因此也限制了工業(yè)自動化控制的進程。我國的自動控制進程與發(fā)達國家相比還具有很大的差距，因此對我國來說網(wǎng)絡技術的革新很重要。我國要不斷引進國外先進的網(wǎng)絡技術，在此基礎上不斷消化吸收再創(chuàng)新。近幾年，我國出現(xiàn)了一種新型的網(wǎng)絡新技術現(xiàn)場總線。這一網(wǎng)絡控制技術具有數(shù)字通訊和數(shù)字計算能力的現(xiàn)場設備。將這種具有數(shù)字通訊能力和數(shù)字計算能力的現(xiàn)場設備作為信號轉(zhuǎn)化的節(jié)點，而總線就是信號傳播的紐帶，因此也就實現(xiàn)了數(shù)字通信。在工業(yè)控制的實際應用中，網(wǎng)絡控制技術可以將多種企業(yè)的協(xié)調(diào)能力得到統(tǒng)一，使得企業(yè)的經(jīng)營管理成為一個集合的有機整理，實現(xiàn)了產(chǎn)品的開發(fā)、原料的供應、車間的生產(chǎn)加工、市場信息的一體化管理。其中最重要的包括兩個方面。第一，網(wǎng)絡控制技術通過控制網(wǎng)絡將各個部門的主機用網(wǎng)絡通訊協(xié)議的形式連接在一起，使各個部門能夠及時的進行溝通和信息的傳遞，從而形成一種完善的通訊系統(tǒng)。第二，網(wǎng)絡控制技術通過控制網(wǎng)絡，將電氣設備和機械設備的工作參數(shù)的可以輸入到計算機中，然后通過指令的形式向PLC發(fā)出，從而將所有的設備的運行收集于PLC存儲器中。

3 結(jié)束語

在現(xiàn)代化的工業(yè)化控制進程中，PLC技術及其網(wǎng)絡控制技術的結(jié)合使得工業(yè)化控制更加智能，大大提高了機械的運行效率和運行精確性。當今世界PLC的發(fā)展程度已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)控制自動化的重要標志。PLC技術實現(xiàn)了工業(yè)控制的機械化向自動化和機電一體化的轉(zhuǎn)型，這種轉(zhuǎn)型有助于提高企業(yè)的經(jīng)營管理能力和機械設備的工作效率。雖然我國的PLC技術和網(wǎng)絡控制技術相比發(fā)達國家有差距，因此我們必須要進一步加強PLC及其網(wǎng)絡控制技術的研發(fā)和創(chuàng)新，同時應注意與其他技術的有機結(jié)合，實現(xiàn)功能的不斷優(yōu)化。

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