PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展

沈陽利泰自控技術有限責任公司 遼寧沈陽 110005

摘要：隨著我國在文化和經濟等方面的不斷發展，信息技術相關的發展也將得到更加深入地研究和發展，這對于促進PLC相關編程的發展非常重要。PLC目前在工業自動化領域已經得到了非常廣泛的運用，在這個不斷運用的過程中PLC也逐漸顯示出一些問題，目前在逐漸完善和改正，因此，在PLC在未來的發展過程中將持續走向綜合化和多樣化等，筆者主要闡述了PLC的特點以及其在工業自動化控制的應用中的特點和未來的發展前景，希望能夠為相關發展提供建議。本文作者結合多年來的工作經驗，對PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：PLC；工業自動化；應用發展

1 PLC主要功能介紹

PLC在結構上與一般的計算機相似，有CPU、MEMERY、I/O接口、電源以及外部設備接口等主要構成部分。但是另一方面又由于PLC應用的特殊性，為了便于生產流程的操作以及功能的擴展，PLC的結構構成又區別于一般的計算機。

PLC設備完成順序控制主要是依靠微電子技術，在進行自動化控制時，可以在控制現場的輸入信號的作用下，按照預先在PLC里輸入的程序，對現場的執行進行控制，使生產動作按照某一特定的規律執行。其主要的功能包括：限時控制，在PLC中有計時指令的設置，其在限時控制方面有較高的靈活性，對定時時間的設定也相對比較靈活，方便操作，可以準確的應用于生產的實時控制；開關量控制，PLC在執行這一功能時，可以根據限位開關、操作按鈕、以及其它一些在現場所給出的信號指令或者檢測信號，控制器械設備執行相應的動作；計數控制，PLC主要為用戶提供普通、可逆以及高速計數器等幾種計數器，以迎合生產過程中不同的技術控制要求；數據處理，PLC不僅能完成簡單的加、減、乘、除、開方、乘方等的運算，還可以進行異或、如與、或等邏輯運算，以及進行數據之間的比較、傳遞、位移等轉換運算；步進控制，PLC通過移位寄存器可以高效準確的完成步進控制；通訊及聯網，PLC與計算機、PLC與PLC之間都可以進行同位或者上位的連接?，F在PLC所具備的這些技術，足以滿足目前的計算機集成系統以及工業生產體系自動化發展的要求。

2 PLC在工業自動化控制中的應用

計算機技術與微電子技術的結合造就了PLC，使得PLC的功能更加的高科技化，也更加的完善?？删幊炭刂萍夹g的實現，使PLC克服了原來使用上的不便，更具有靈活性。目前，PLC在工業自動化控制中已經被普遍運用，奠定了其不可替代的作用。除了工業生產領域外，機械制造、石油化工、汽車等領域對PLC技術的依存度也越來越高，PLC在工業產業中的新時代已經全面展開。

2.1 過程控制

過程控制主要針對的是模擬量，對模擬量的工作過程進行控制，是通過模擬量如電流、電壓、壓力、溫度等連續變化時所輸入的歷史狀況以及當前狀況的分析。生產用戶根據自身的不同特點對開關量進行設定，使PLC的系統參數按照用戶的設定值進行規律操作。開環與閉環控制是過程控制的主要代表類型。一般來說，這種控制類型在化工、冶金、鍋爐等方面應用較為普遍，且效果較為理想。

2.2 信息控制

PLC的數據處理功能是通過信息控制來實現的。在信息控制中，為了實現信息控制的目的，會對生產用戶的信息進行采集、存儲、處理以及傳輸。此外，此項功能還兼具了數據分析的能力。信息時代的來臨，對PLC賦予了新的信息屬性來進行控制工作，另一方面，實現信息控制也標志著PLC在信息化功能方面的成功轉化。

2.3 順序控制

PLC的技術性在不斷的革新，順序控制也擺脫了傳統順序控制中繼電器觸點式控制模式的枷鎖，現在的順序控制是通過PLC觸點的狀態信息來進行的。只需要輸入簡單的執行指令就可以進行全面的順序控制，這在PLC設計的起初就被聯想，但是在現在才被實踐。當然，目前的順序控制也完全的體現出了PLC的基本功能優勢。在現今的順序控制領域，PLC技術已經完全領先于其他的技術，保證了它一枝獨秀的領導地位。在工業生產中發揮著無法取代的作用。

2.4 遠程控制

PLC的遠程控制的實現，主要依賴于其聯網模塊中的通信功能以及通信接口的配置。主要的控制方式有：PLC與智能終端之間的互聯、PLC與PLC控制網之間的互聯、以及PLC與計算機互聯、PLC與以太網的互聯等來進行遠程的控制。

2.5 運動控制

機械在運動過程中會進行的機械運動，為PLC的控制功能提出了新的要求。在控制對象進行直線運動或者拋物、圓周等運動時，對脈沖量的控制就是PLC實現機械運動控制的基礎，由于脈沖量控制的位移極小。因此，PLC使用脈沖量進行運動控制的要求精確度也很高。

3 PLC應用中存在的問題

PLC的正常運行保證了工業自動化的生產，盡管PLC的操作建檔方便，但是在工廠等復雜的環境中還是會出現對PLC操作產生影響的因素，從而對正常的生產造成影響。

3.1 濕度

PLC構件的絕緣性與所處環境的濕度有關。對生產環境濕度的控制是PLC構件正常運轉的基礎，PLC構件對環境的要求濕度為85%以下，超過這個定值則會有元固件異?；蛘咛嵩鐡p壞的風險。

3.2 溫度

PLC在進行工作時有自身的溫度限制，要求溫度下限大于0攝氏度，上限則小于55攝氏度。因此，在對PLC進行安裝時，要考慮到機器的散熱對機器正常工作的影響。在安裝時避免陽光直射，遠離發熱源并且注意空氣的對流。如果機器的工作環境溫度大于55攝氏度，則要考慮安裝制冷裝置，以降低工作的溫度。

3.3 空氣

機器使用過程中要避免氧化氫、硫化氫等具有腐蝕性的易燃氣體。PLC在封閉環境中的使用年限遠遠大于在正?？諝庵械氖褂媚晗?，究其原因，主要是因為空氣中的雜質含量較多，特別是粉塵、不可視顆粒物以及氧化性、腐蝕性氣體對PLC的構成原件有一定的影響，導致PLC的運轉緩慢、老化嚴重。

4 PLC在工業自動化中的發展淺談

在PLC不斷發展的同時，其他的新興技術也在不斷地發展，給PLC技術帶來了沖擊，市場份額縮減、市場競爭力提高等這些因素迫使PLC技術不斷的改革、創新。在工業自動化領域，PLC占據了絕大多數的市場份額，但比如開放與再開放過程控制等已經發生了巨大的改變，是否能把持住原有的市場份額，并在此發掘新市場，取決于PLC的自身發展。

目前，出現了一種新技術，被稱之為soft PLC。相較于傳統的PLC技術而言，soft PLC更具有開放性，這對傳統技術再一次帶來了沖擊，也要求傳統的PLC在生產控制方面要更加的開放。從控制軟件方面來說，PLC控制器的核心只有向用戶提供開放的編程組態，以抵御soft控制組態技術的革新浪潮。此外，在PLC的網絡通信模塊上也應有開放的技術，以便于PLC可以全面的融入現今開放的工業技術革命。

5 結語

在PLC應用技術的不斷發展中看，高效可靠的對PLC進行使用，也已經成為了其發展的重要因素。PLC技術的不斷發展，會使其產品更加豐富、規格更加健全、技術更加開放，以占據更大的市場份額。PLC在工業領域的不斷壯大，也為今后工業的自動化作了一個強有力的技術支撐，使得工業化更快的發展，這也成為了工業化的一個重要依托。

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