淺談PLC技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

黃永林

摘 要：PLC即可編程控制器，是一種用于數(shù)字運算和操作的控制裝置，是一種集計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化控制技術(shù)為一體的現(xiàn)代高科技電子系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在機械制造、化工、冶金等領(lǐng)域。本文主要介紹的PLC技術(shù)及其應(yīng)用，為推廣該技術(shù)的應(yīng)用作為理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：PLC；技術(shù)；工作原理；應(yīng)用

PLC是一種用來控制工業(yè)的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)與常規(guī)的微型計算機基本相同，主要由電源、輸入接口電路、輸出接口電路、中央處理器、存儲器等部分所構(gòu)成。PLC具有很強大的功能，它可以在比較惡劣的環(huán)境下工作。它在很多領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用，比如說礦山工業(yè)、鐵路建造業(yè)以及工業(yè)自動化。不過在應(yīng)用PLC時也需要注意一些必要的問題，因此要熟悉PLC的工作原理，這樣有助于讓PLC發(fā)揮更好的工作狀態(tài)。

1 PLC技術(shù)簡介

1.1 PLC技術(shù)的定義

PLC其實是一種可以進行工業(yè)控制的計算機，它的硬件結(jié)構(gòu)與常規(guī)的計算機是很相似的，也是由像電源、輸入輸出接口電路 、存儲器以及CPU等構(gòu)成。PLC是我國及世界各國的科技不斷進步的大背景下發(fā)展起來的，傳統(tǒng)的PLC經(jīng)過大量的技術(shù)革新，發(fā)展成為今天的功能強大的PLC，由于現(xiàn)代PLC的高性能和可靠性，它在各個工業(yè)控制領(lǐng)域得到了非常廣泛地應(yīng)用，并且發(fā)揮著不可替代的作用。傳統(tǒng)的PLC存在的一些制約性問題是促使PLC發(fā)展的動力，這些問題主要體現(xiàn)在各個廠家的PLC產(chǎn)品缺乏兼容性，而且性價比比較低。在這種情況下，軟PLC誕生了，軟PLC是工業(yè)控制進入新時期的標(biāo)志[1]。

1.2 PLC技術(shù)的工作原理

目前，PLC已經(jīng)發(fā)展成為克服原來互不兼容的缺陷，采用了統(tǒng)一的工作原理，即微型計算機運行方式。在實際工作中的PLC可以分成三個工作階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸出刷新。在PLC的運行過程中，這三個過程會被PLC的CPU重復(fù)執(zhí)行。而它的實際工作原理和微型計算機是相似的，都是需要依靠中央處理器來控制整個系統(tǒng)，而且這個部分也負(fù)責(zé)進行邏輯和數(shù)學(xué)計算的；同時整個系統(tǒng)還需要借助借口電路同現(xiàn)場設(shè)備進行連接；整個系統(tǒng)的運行也離不開存儲器，它是儲存一下重要程序和信息必不可少的部分；而且在系統(tǒng)的運行過程中，電源、輸出電路以及輸入系統(tǒng)也是不可或缺的部分[1]?？傊?，PLC的運行是在系統(tǒng)的各組成部分共同作用下完成的。

2 PLC技術(shù)的基本應(yīng)用

2.1 用于開關(guān)量的控制

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC的功能越來越強大，也正因為如此PLC被廣泛地應(yīng)用到各個工業(yè)控制中，而PLC技術(shù)的基本應(yīng)用中就包含了開關(guān)量的控制。開關(guān)量控制技術(shù)是PLC技術(shù)中非常基本的控制技術(shù)之一，這種技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在它可以在數(shù)字控制和邏輯控制共同作用時，對多個設(shè)備進行流水線控制，而且也很好的代替了原有的控制電路部分；另外，這種技術(shù)非常便于操作，控制效果比較理想，它克服了傳統(tǒng)的一機一源的弊端，正是因為這些優(yōu)勢，開關(guān)量控制技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到很多工業(yè)控制中，比如說平板硫化機、數(shù)控機床、注塑機的控制均采用了開關(guān)量控制技術(shù)[2]。

2.2 用于模擬量的控制

PLC的功能越來越強大也展現(xiàn)在它用于模擬量的控制，這種控制技術(shù)也一種很典型的工業(yè)控制技術(shù)，在中控制技術(shù)主要應(yīng)用在設(shè)備的溫度、氣壓以及流速方面的控制，在設(shè)備控制的實現(xiàn)過程中，主要是通過數(shù)/模的變換來實現(xiàn)對溫度、氣壓及流速的控制，這種轉(zhuǎn)換可以有效地控制溫度、流速，讓它們始終保持在正常的范圍內(nèi)。另外，在模擬量控制中，主要采用數(shù)字流量等分線控制參數(shù)，當(dāng)設(shè)備在運行過程中超出了這個參數(shù)時，控制系統(tǒng)就會自動地、及時地作出調(diào)整，可以迅速地恢復(fù)到原有的設(shè)定值，這樣就可以保證設(shè)備正常地、持久地運轉(zhuǎn)。PLC在模擬量控制方面發(fā)揮著重要的作用，使得模擬量控制更加靈敏。

2.3 用于采集數(shù)據(jù)及處理

PLC的功能還體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集及處理方面，在對設(shè)備進行控制的過程中，數(shù)據(jù)具有一定的顯示作用，數(shù)據(jù)可以給人們提供很好的反饋?，F(xiàn)代的PLC技術(shù)功能之所以強大體現(xiàn)在它不僅可以完成數(shù)學(xué)邏輯運算，而且可以對數(shù)據(jù)進行收集和處理（排序、加工），經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，所有的數(shù)據(jù)將變得有序可靠，對于那些浮動較大的數(shù)據(jù)還可以進行充分地分析和篩選，這種數(shù)據(jù)處理在很多控制系統(tǒng)中是很常見的[2]。

3 PLC技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用

3.1 PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用是非常廣泛的，其中在礦山機電控制中的應(yīng)用也是非常常見的。隨著我國礦業(yè)的不斷發(fā)展，對開礦設(shè)備的要求越來越高，礦業(yè)也在逐漸實現(xiàn)自動化，而在礦業(yè)自動化的進程中，PLC發(fā)揮著不可替代的作用，在礦業(yè)的發(fā)展中，越來越多的設(shè)備都采用了PLC控制，它代替了傳統(tǒng)的繼電器控制，發(fā)揮出了很好的效果，PLC克服了傳統(tǒng)繼電器控制的缺陷，比如說傳統(tǒng)繼電器控制容易損壞，而且很有可能產(chǎn)生電弧，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)錯誤的操作；而且繼電器控制會產(chǎn)生很大的噪聲，浪費大量的電能。在礦山工業(yè)中，采用了PLC不僅克服了繼電器控制的缺陷，而且大大地提升了系統(tǒng)的控制效率，給礦山工業(yè)帶來了很理想的收益。目前，仍有一部分礦山工業(yè)在使用繼電器控制進行生產(chǎn)，這就意味著PLC在礦山工業(yè)發(fā)展中有著比較理想的發(fā)展空間[3]。

3.2 PLC技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在應(yīng)用于工業(yè)自動化中，而在工業(yè)自動化中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在物資供輸自動化、生產(chǎn)自動化、設(shè)備裝配自動化以及檢測自動化等。在自動化產(chǎn)業(yè)中，物資運輸是非常重要的環(huán)節(jié)，它是自動化產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分，而物資運輸自動化主要指的是物資運輸實現(xiàn)自動化，物資運輸自動化的實現(xiàn)是依靠自動運輸設(shè)備和自動化軟件系統(tǒng)；生產(chǎn)自動化不僅可以自動的進行業(yè)務(wù)操作，而且可以進行重復(fù)操作，自動化生產(chǎn)可以完全取代人工操作，大大地提高了業(yè)務(wù)效率；檢測自動化很大程度地解決了檢測工作難度大的問題，自動化檢測代替了人工檢測，這同時也增加了檢測的可靠性。

4 PLC技術(shù)在鐵路電氣化中的應(yīng)用

PLC是綜合了計算機、通訊及電子控制的技術(shù)，它被廣泛地應(yīng)用到很多工業(yè)領(lǐng)域中，它也被應(yīng)用在鐵路電氣化中。PLC在鐵路電氣化中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在設(shè)備防護和自動裝置方面。鐵路電氣化中，設(shè)備的保護是非常重要的，而PLC在設(shè)備保護方面發(fā)揮著重要的作用，主要是因為PLC帶有一定的輸入和輸出端子，這個部件是很關(guān)鍵的，它可以使PLC發(fā)揮它的設(shè)備保護優(yōu)勢；在自動裝置方面，PLC也得到了很好地應(yīng)用，主要是通過變電來實現(xiàn)的[3]。PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到很多工業(yè)領(lǐng)域中，并且取得了很好的效果，應(yīng)該進一步的利用PLC技術(shù)。

5 結(jié)語

在我國科技不斷發(fā)展的同時，要更好地將各先進技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)實踐當(dāng)中，PLC技術(shù)有著非常強大的功能，一定要加大對它的利用，特別是在我國的工業(yè)自動化控制方面，這樣可以更好地推動我國經(jīng)濟和綜合國力的提升。

參考文獻：

[1]陶立強，張恒.面向數(shù)控機床的PLC技術(shù)研究與應(yīng)用[J].機械與電子. 2012（01）：12-14.

[2]田立強，馮秀萍.淺析PLC在自動控制中的應(yīng)用[J].消費導(dǎo)刊.2013（14）：19-21.

[3]馬明生.電力機車（動車組）整備作業(yè)安全聯(lián)控計算機系統(tǒng)的研究實踐[D]. 中南大學(xué)，2012（04）：32-33.