PLC自動化控制的應用探討

段艷林,李慶華（山東華宇鋁電有限公司,山東　臨沂　276017）

PLC自動化控制的應用探討

段艷林,李慶華
（山東華宇鋁電有限公司,山東臨沂276017）

摘要：隨著科技水平的不斷提高，我國現代化建設水平也不斷提高，在工業水平不斷發展的現在，PLC在生產中起著越來越重要的作用。PLC的功能完備、編程簡單、可靠性高、適應性能強，被廣泛的應用到自動化控制方面，在解決傳統控制系統問題的同時，提高了自動化水平。本文對PLC的構成、功能和特點進行了介紹，并對PLC在自動化控制中的應用進行了探索。

關鍵詞：PLC；自動化控制；構成；功能；特點；應用

隨著科學技術的不斷發展，ΡLC在自動化控制中的應用越來越廣泛。ΡLC的應用主要是在人機接口和自動化控制中，并逐漸在各個領域的自動化控制中起到越來越重要的作用。ΡLC的出現，使得工廠生產實現了自動化，并由于其抗干擾性強和維修程度高等特點受到各個行業的重視。ΡLC操作簡單、運用靈活、數據可靠，為促進產業的自動化發展起著十分重要的作用。

1　PLC的構成

ΡLC主要由以下幾個部分組成：電源、存儲器、I/O電路、接口電路、CΡU。在ΡLC中，電源的作用除了存儲能量外，還包括了系統的雕件保護和備用電能的儲備。CΡU，即中央處理器，能夠進行數學和邏輯運算，是控制調節系統的核心設備。存儲器的作用是存儲系統中的監控、變量、程序等信息。I/O電路即通過輸入電路隔開輸入信號，實現電平轉化，并能夠通過輸出電流將ΡLC輸出的數據信號進行放大并實現電平轉化，這也是實現ΡLC在自動化中應用的重要基礎。

2　PLC的功能

ΡLC的功能主要有以下幾個方面：（1）開關量控制。開關量的控制主要是指ΡLC能夠根據限位開關和操作按鈕的相關檢測信號實現對機械運動部件的控制；（2）限時控制。限時控制主要是指可以通過在ΡLC系統中設置計時器，通過對時間的設定達到對系統的實時準確控制；（3）計數控制。計數控制主要是通過ΡLC的計數器來實現的，在ΡLC系統中，計數器主要有以下三種：高速計數器、普通計數器、可逆計數器，這三種計數器之間是相互獨立的，通過各自不同的計數特點，實現對系統的計數作用；（4）步進控制。ΡLC系統的步進控制是通過移位寄存器來實現的，通過移位寄存器對數據的位移，實現對不進的控制；（5）數據處理。在ΡLC系統中，能夠對數據進行加減、乘除、乘方、開方等數學運算，還能夠通過邏輯運算實現對數據的比較、位移和傳遞。

3　PLC的特點

ΡLC系統的特點有：（1）性價比高。ΡLC系統的功能完備，其內含有大量的編程軟件，能夠被用戶調用，實現用戶的控制需求，并能夠通過互聯網的使用實現集中管理分散控制的目的；（2）抗干擾能力強，可靠性高。ΡLC系統解決了出點接觸不良的問題，主要通過相關的輸入輸出元件實現系統的運行，減少了系統運行中的故障發生情況，提高了系統的抗干擾能力，使得整個系統的可靠性提高；（3）編程簡單，使用方便。ΡLC系統是通過編程語言實現系統的建立的，開發周期短，設計簡單，安裝容易，調試方便，降低了開發過程中的工作量，并且不需要對硬件設備進行拆卸，使用起來非常方便；（4）適應性高，硬件配備完善。在ΡLC系統的發展過程中，其標準化和模塊化發展不斷完善，用于能夠通過便利的系統配置實現功能不同的ΡLC系統，并且能夠用戶的修改實現配置的變化，以適應各種不同的條件；（5）維修簡單。ΡLC系統自身就有自診斷功能，并且由于抗干擾能力強，故障發生率降低，如果發生故障，系統會自發對故障發生的原因進行分析，方便用戶對故障的排除。

4　PLC在自動化控制中的應用

4.1順序控制和開關量控制

順序控制和開關量控制是ΡLC在電力自動化系統中應用的主要方面。在電力系統中，如何降低能耗、提高效率一直是產業發展的焦點，因此在自動化水平不斷提高的現在，對電力系統的自動化系統的要求更為嚴格。ΡLC的出現取代了傳統的鍵電控制器，在實現對單獨工藝流程控制的同時，還通過與通信總線的接觸和信息模塊的發展實現了對整個生產工作的控制。ΡLC系統在電力自動化系統中的應用，解決了接觸不良而出現的控制缺陷，并通過計算機技術的發展，實現了自動化系統的全面應用。在傳統的控制系統中采用了大量的電磁性鍵電器等原件，由于觸點的故障使得整個系統的可靠性降低，并且由于接線復雜等原因使得傳統的控制系統的應用較為不易。而ΡLC可編程邏輯控制器是通過可編程系統的運行來控制整個自動化系統的，通過編程取代了實物元件從而提高了系統的可靠性。在簡化線路連接的同時，降低了系統輔助開關的數目，還實現了對多臺斷路器信號的顯示和集中控制的目的。在ΡLC中，備用電源的使用也是一大優勢，這使得其在火力發電系統中的應用的可靠性增高。除此之外，ΡLC系統的系統維修方面的優勢還使得其應用范圍擴大，提高了ΡLC系統應用的高效性。

4.2閉環控制

在電氣系統中，泵類電機啟動有自動啟動、現場控制箱手動啟動、機旁屏手動啟動等方式。ΡLC應用于自動啟動方式中時，ΡLC系統內的順空模塊能夠給予泵積累的運行時間，在泵開機時對主備用泵進行選擇。在當前的泵類電機啟動時，ΡLC的運用往往與常規控制系統相配合，常規控制系統作為ΡLC控制系統的補充，保證了電機控制的安全，當ΡLC系統發生故障時，常規系統就能夠繼續保持整個系統的正常運行，保證電力系統運行的高效性。在ΡLC技術的應用中，其在控制系統的應用主要由電子調節單元、電液執行單元、轉速測量單元三個單元構成，這三個單元的主要作用分別是形成調制解調器的調節規律、有效控制導水機構的驅動、準確的轉速測量。

5　總結

ΡLC可編程邏輯控制器由于其可靠性高、應用便利、維修方便等特點，被廣泛的應用于各個行業的自動化控制領域中。ΡLC在自動化控制領域中的應用，主要是通過順序控制。開關質量控制和閉環控制等實現的。隨著計算機和互聯網技術的不斷發展，ΡLC系統也在不斷的完善和發展，更加適應各個行業生產過程中的控制需求，提高行業生產質量和效率，為促進行業發展有著重要作用。

參考文獻：

[1]武明.PLC系統功能在水閘工程中的優化配置與實施[J].儀器儀表學報,2001,22(z1):471-472,478.

[2]羅勇.PLC在工業自動化控制中的應用[J].科技創新與生產力,2012(11):102-103.

[3]趙洪濤,劉家駿.基于PLC控制的自動化立體倉庫仿真研究[J].制造業自動化,2012,34(18):126-127,133.

[4]黃黔陽.探析在電氣自動化控制中PLC的實際應用[J].現代制造技術與裝備,2014(04):86-87.