PLC在工業自動化控制中的應用

杜磊

（中國石油寧夏石化公司 電儀部，銀川 750021）

0 引言

PLC作為一種數字運算電子系統，實現了車間與單機之間地有效協調，同時其自身具備較強的抗干擾能力，而且使用和維護都較為簡便，使得PLC在工業自動化控制領域中的應用日漸廣泛。另外，PLC在控制現場的實時監控具有較高的可靠性，就可以通過編程控制實現其靈活運用。信息技術地快速發展也促進了PLC控制系統地不斷完善，逐漸成為中國工業自動化控制領域中的重要組成部分。

1 PLC的構成和功能

1.1 PLC的構成

可編程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一種數字運算和操作的控制裝置，它是集計算機技術、通信技術、自動控制技術為一體的電子系統[1]。PLC主要由電源、CPU、接口電路、I/O電路及存儲器等構成。其中CPU（中央處理器）是整個控制系統的核心部分，對整個系統的運行起著重要的協調作用；接口電路是將PLC與外部設備相互連接的通道。對于PLC的輸入和輸出結構需要通過I/O實現，而存儲器的主要作用則是用來存儲相應的系統信息、用戶程序等。

1.2 PLC的功能

PLC是中國工業自動化控制領域中一項重要的內容，而PLC與普通意義上的計算機控制系統功能之間也存在一定的差異，主要體現在：一方面，PLC可以實現對開關量的控制，在實際的運用過程中，可以根據控制現場的檢測信號，并且以此為依據對開關和操作按鈕進行設置，這樣便可以實現對工業機械設備運行的控制；另一方面，系統的限時和計數控制。對于限制控制來說，可以通過PLC控制系統中設置相應的計時指令，在設定的時間可以根據實際的運行情況進行不斷的變化，對于計數控制來說，則可以根據不同計數速度的計數器進行適當的控制，以此來實現計數控制功能。

2 PLC在工業自動化控制中的應用

2.1 模擬量控制

根據控制對象的特征，PLC可以通過不同的組合模塊工程實現對其有效的控制，其中包括主機模塊、計數模塊、位置控制模塊、通信模塊等。PLC對模擬量的有效控制，可以提高工業化自動控制系統的準確性，可以對自動化設備的升溫、降溫、運行等過程實施有效的控制，同時也可以方便熱處理過程的維護，這也是傳統儀表控制系統無法實現的[1]。

2.2 開關量控制

從某種意義上說，PLC的應用是傳統機電控制器的代替，因此其在開關控制量方面具有更高的準確性，利用中間繼電器的控制動作，可以根據控制器的公式對其控制程序進行設計，再根據其控制程序繪制相應的梯形圖，這種控制方式可以達到更規范的優化設計效果，使PLC在開關量的控制方面具有更明顯的效果[1]。

2.3 位置控制

位置控制是工業自動化控制中一項重要內容，在工業生產中，機床刀具串刀補償控制、主軸精確分度控制、搬運定位控制都需要通過位置控制來實現，PLC的有效應用，可以進一步實現對步進電機的有效控制，并且根據控制結果確定合理的電機位移，以此來達到對位置的有效控制[1]。

2.4 系統集中控制

在工業自動化控制中應用PLC，可以實現其自動化控制，也可以實現對工業生產系統本身的集中控制，尤其是系統故障檢測、故障顯示等，PLC系統集中控制功能主要是根據故障檢測和邏輯檢測的結果對系統進行實施的監控。在工業生產中，機床設備的運轉和停止都需要一定的時間，在這個循環過程中需要一定的時間才能完成，通過PLC可以對啟動定時器進行實時的控制，并且將定時器的信號輸出作為設備的停止和啟動信號，以此來實現對系統的集中控制[1]。

3 PLC應用中需要注意的問題

通常情況下，PLC在工業自動化控制中的應用都處在工業生產環境中，環境因素對于PLC的應用有著較大的影響，為了保證PLC應用的有效性，需要對以下幾個問題進行綜合考慮。

3.1 溫度因素

PLC控制器的安裝過程中，要考慮到設備的散熱問題，如果其運行的環境溫度較高，則必須要在周邊配置相應的制冷裝置或者通風裝置，保證PLC在合理的溫度環境下運行，才能達到理想的控制效果[2,3]。

3.2 濕度因素

通常電器元件的運行與空氣的濕度都有著密切的關系，所以對于PLC運行環境的濕度條件也要科學地控制，將空氣濕度控制在合理的范圍內，避免空氣中水含量過高而引起事故[2,3]。

3.3 震動因素

PLC的運行過程中對于系統的防震系數有著較高的要求，所以在安裝時需要遠離高強震動的裝置，在運行過程中也需要通過適當的保護措施減輕震動對PLC造成的影響[2,3]。

3.4 空氣因素

工業環境中的氣體含量較為復雜，為了減少對PLC的影響，應當避免將其安裝在具有腐蝕性和易燃性氣體的環境中，如果無法避免地要在粉塵或者腐蝕性氣體環境下運行，則要將PLC安裝在密閉性較好的控制柜中，避免空氣中的雜質對PLC控制器產生的腐蝕作用[2,3]。

4 結束語

綜上所述，PLC控制系統在當前工業化自動控制領域中有著廣泛的應用，隨著科學技術的不斷進步，PLC系統各項技術指標也不斷的完善，而且在工業自動化控制領域中的作用也日漸重要。需要注意的是，在應用PLC的過程中，需要對其應用的溫度、濕度、震動、空氣等因素進行全面的控制，為PLC的應用創造良好的環境，才能保證其得到合理有效的運用。

[1]傅宇.PLC在工業自動化控制中的應用研究[J].機電信息,2012,03.

[2]陳玉寶.PLC在工業自動化控制領域中的應用[J].數字技術與應用,2014,07.

[3]孔德政,李振華.PLC在工業自動化中的應用[J].電子測試,2013,19.