淺談PLC在工業自動化中的應用

李亞雄

摘要：隨著科學技術地不斷進步，工業自動化控制水平不斷提升，越來越多先進的處理器運用到工業控制中，其中PLC地應用最為廣泛。在工業自動化控制中應用PLC，可以實現對數字運算、處理模擬量等控制，可以 有效地促進工業自動化控制水平地不斷提升。

關鍵詞：工業自動化；PLC；應用

1.PLC控制技術的工作原理

PLC 控制技術的應用，并不只是經過一個階段就能完成的。它需要多個階段互相配合，共同努力，才能夠使得該技術的應用效果更加突出。在實際應用中，PLC 主要經過三個階段：輸入采樣階段、程序的執行階段、執行后的輸出階段。這三個階段順利完成之后，我們才可以說完成了一個完整的掃描周期。

1.1 輸入采樣階段

輸入采樣階段是PLC 控制技術應用的第一個主要階段。PLC 采用掃描方式按照順序讀入所有輸入狀態及相應的輸入數據，與此同時將這些讀入的狀態和數據存儲到PLC 中的映像區的控制單元。當PLC 完成輸入采樣階段之后，直接進入到用戶程序的執行階段，在此階段會進行數據的刷新，確保輸入數據的準確性。在后續的兩個階段，映像區中的狀態和數據并不會發生改變，二者之間的運行存在一定的時間差距。這種時間差距必須要進行控制之后才能保證不變，也就是對輸入信號進行控制。此時要看輸入信號的類型，如果輸入的是脈沖信號，則脈沖信號的寬度至少為PLC一個掃描周期，只有進行這樣的控制，才能確保所編寫的程序在輸入之后可以被有效地讀入，否則就做了無用功，產生的后果更加嚴重。

1.2 用戶程序執行階段

在此階段中，可編程控制器會自動地對用戶程序進行完整的掃描，掃描的目的是確保所有的輸入程序都已經被讀入。對用戶程序進行掃描的過程中，可編程控制器會按照固定的順序和路線進行程序的運算。掃描的線路是由用戶程序的各個觸電構成，正常的掃描順序也是按照先左后右的順序進行，然后根據相應的邏輯運算最終得出正確的運算結果。在此階得出的運算結果，需要與輸入采樣階段映像區中存儲的狀態和數據相對應，只有二者相符之后，才可以確定輸出映像區是否執行了相應的命令。

1.3 輸出刷新階段

輸出刷新階段是在前兩個階段完成之后才進行的。對于前兩個階段映像區中存儲的狀態和數據，在此階段需要對這些存儲的數據和狀態進行刷新。被通過輸出的控制電路驅動相應的外圍設備，控制具體執行機構的具體運作，這些步驟完成之后，我們才可以說，PLC 控制技術的整個運作過程結束了。

2.PLC在工業控制中應該注意的問題

PLC 控制技術應用于工業自動化中，它發揮的作用自然是無可替代，但前提是要按照正確的規范進行操作，嚴格參照相應的準則，對于應用過程中應該注意的問題了解清楚，在實際應用的時候才能更好地控制。

2.1 溫度問題

溫度是影響PLC 性能的一大重要因素。通過相關的研究我們可以知道，PLC 在正常使用的時候溫度范圍是零度到五十五攝氏度。這是它正常工作的溫度范圍。根據這個我們也可以知道，這對我們安裝提出了更高的要求，要合理控制溫度的范圍，既不能安裝在溫度較高的地方，如果安裝環境溫度較高，在其周邊一定要安裝相應的散熱裝置；也不能安裝在溫度較低的地方，如果安裝的環境溫度較低，則此時一定要做好保暖措施。只有保證PLC 是在允許的溫度范圍內運轉，才有可能保障其是在正常的工作，否則只會造成更大的損失。

2.2 濕度問題

濕度問題是僅次于溫度之后的第二大需要注意的問題。PLC 在正常工作的時候，很容易受到空氣濕度的影響，在工業生產中，由于個別工業的特殊性，空氣中的相對濕度特別高，而且在此種情況下減小空氣濕度的措施又很難實行。在此種環境下要保障PLC 的正常運轉，難度很大。對PLC的相關研究表明，空氣中的相對濕度在百分之八十五以內是滿足情況下的基本要求，在保證濕度的前提下，還要確定此時的空氣沒有凝露的現象出現，從多方面來控制，為的是保持PLC 的絕緣性能。

2.3 振動問題

PLC 在工作的時候遇到振動現象，則此時的PLC 性能會受到很大程度的損傷。在應用PLC 的時候，盡可能將其遠離振動源，盡可能避免將其與振動源接觸，尤其是那些振動頻率較大的振動源產生的危害更加嚴重。如果實在是無法遠離振動源，此種情況下只能采取一些具體的措施來減小振動產生的危害，比如對頻率源進行減振或者是在頻率傳播的過程進行處理，同時也可以使用一種減震膠，減震膠的作用就是減小振動產生的影響。

2.4 電源問題

PLC 正式運用到工業自動化中，必然離不開支持它工作的電源。通過對PLC 進行研究可以發現，它只適用于五十赫茲和二百二十伏的交流電，由于PLC 本身就具有電源線的抗干擾能力，對于那些本身要求比較高的場所，我們可以安裝相應的屏蔽層，屏蔽層可以很好地避免對電源線的干擾。如果輸入端、輸出端的電壓不同，在此種情況下最好選擇直流穩壓電源。

3.PLC控制技術在工業自動化中的應用

PLC 控制技術以其自身的獨特優勢，在工業自動化中得到了廣泛的應用，鑒于它目前的發展現狀，相信在今后的發展中PLC 控制技術仍然有著一個良好的發展前景。

3.1 對開關數量的邏輯控制

在工業自動化的時期，實現對開關數量的邏輯控制至關重要。運用PLC 控制技術時，可以有效地實現順序控制和邏輯控制?？梢詫崿F一對一的控制，對于那些要求比較高的一對多控制也可以實現，不論是一對一控制還是一對多控制，都可以實現一種自動化控制。這種自動化控制正是工業自動化發展時期所需要的。比如現在工業中應用比較多的組合機床、注塑機、定數的玻璃等，都應用了PLC 控制技術，也正是PLC 控制技術的應用，才使得這些機器的功能越來越強大，從而更好地滿足要求。

3.2 對工業過程的控制

現如今工業化市場的競爭也是日益激烈，運用PLC 控制技術來提升工業的自動化水平也是很多企業爭相采取的措施。對PLC 控制技術的研究過程中，不僅讓其可以適應離散過程的控制，同時也可以實現對連續過程的控制。PLC 在工業中的應用越來越廣，此時該技術的功能也是越來越強大。

3.3 對于運動控制的研究

在研究PLC 控制技術的時候，對于它的性能的研究仍在繼續。在工業自動化的控制中，也可以將其應用于控制直線運動或者圓周運動，在運動的控制中得到了較廣泛和長時間的應用，這種運用趨勢也是呈逐漸上升的。除了在工業自動化中應用，PLC 控制技術對于電梯、機器人、各類運動機械的運動都可以進行很好地控制，這些也都是PLC 控制技術的今后的發展方向。

3.4 對于數據處理的控制

由于PLC控制技術在數據傳送、數學運算（函數運算、矩陣運算、邏輯運算）、數據排序、數據轉換、位操作、查表等方面的優勢比較突出，在現有的實際情況下，可在較短的時間內完成數據采集、數據分析及數據處理等多個方面的不同任務。將處理得到的數據與之前存儲在存儲器中的參考值進行比較，比較二者數據的差別，接著完成控制操作，也可以傳送到別的智能裝置進行遠程控制。數據處理一般用在無人控制的柔性制造系統大型控制系統中，同時，也被廣泛地應用于如冶金、造紙、食品工業一些大型控制系統中。

4.結語

隨著科技水平的不斷發展，我國的PLC控制技術的發展速度也將隨之加快。在實現工業自動化的領域中，采用PLC 控制技術是適應社會的必然需求，同時也是保障自動化水平的基本前提。面對現如今的發展形勢，相關的研究人員還應不斷加大其研究力度，不斷完善PLC 控制技術水平，從而使得其更好地應用于工業自動化的領域中。

參考文獻：

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