PLC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

喻雪峰

身份證號(hào)碼：222426197410065211

PLC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

喻雪峰

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隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)提出了更高的要求，既要滿足生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，又能夠提高生產(chǎn)效率?；赑LC控制技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，使得PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了有效應(yīng)用，在提高工業(yè)生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)精準(zhǔn)度方面發(fā)揮重要作用。為促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)大力推進(jìn)PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用，使我國(guó)工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展。鑒于此，本文主要分析PLC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用。

PLC技術(shù)；工業(yè)自動(dòng)化；應(yīng)用

1、PLC技術(shù)概念

PLC技術(shù)運(yùn)行的主要原理是在數(shù)字計(jì)算的基礎(chǔ)上實(shí)施操作行為。PLC技術(shù)的發(fā)展建立在繼電器之后，在慢慢的發(fā)展過(guò)程中逐漸將繼電器取締。完整的PLC技術(shù)設(shè)備不僅包括電子信息技術(shù)，還包括通訊技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)化是運(yùn)用PLC技術(shù)的主要目的。PLC技術(shù)其自身具備占地面積小、程序編寫(xiě)簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)階段，在PLC技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，其應(yīng)用范圍也逐漸得以擴(kuò)展，如在工業(yè)自動(dòng)領(lǐng)域、機(jī)電一體化等領(lǐng)域中逐漸得到運(yùn)用，并且不斷促進(jìn)其自身進(jìn)一步發(fā)展。受現(xiàn)階段社會(huì)不斷發(fā)展的影響，PLC技術(shù)水平也相繼得到提升，具體體現(xiàn)在升級(jí)時(shí)間的縮短等方面。

首先，輸人采樣階段PLC依次掃描各個(gè)接口的相關(guān)狀態(tài)與數(shù)據(jù)信息，將之存儲(chǔ)至I/O映像區(qū)單元中，同一掃描周期該單元被存人的數(shù)據(jù)與接口狀態(tài)都不會(huì)變化若是輸人脈沖信號(hào)，則要使得信號(hào)寬度不能小于一個(gè)掃描周期，保證信號(hào)的讀人其次，用戶程序執(zhí)行階段這個(gè)階段PLC以梯形圖的形式依次對(duì)用戶程序進(jìn)行自上而下的掃描，而對(duì)梯形圖各個(gè)觸點(diǎn)連接而成的控制線路邏輯運(yùn)算過(guò)程中，遵循先左后右與先上后下的相關(guān)順序得到運(yùn)算結(jié)果后，刷新輸出點(diǎn)的邏輯線圈相關(guān)存儲(chǔ)狀態(tài)最后，輸出刷新階段CPU會(huì)根據(jù)用戶程序執(zhí)行階段完成后I/Q映像區(qū)內(nèi)的模塊狀態(tài)與數(shù)據(jù)而刷新全部的輸出鎖存電路，然后驅(qū)動(dòng)輸出電路，將其輸出到相對(duì)應(yīng)的外設(shè)中，至此，完成了一個(gè)PLC控制周期。

2、PLC控制技術(shù)特點(diǎn)

2.1 操作設(shè)備簡(jiǎn)單

與其它工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)相比，PLC控制技術(shù)的操作設(shè)備比較簡(jiǎn)單，只需要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的采集、輸入及輸出，而對(duì)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用我們并不陌生，操作起來(lái)比較熟練。

2.2 操作過(guò)程簡(jiǎn)單

由于PLC控制技術(shù)主要是對(duì)電腦的操作，從信息的采集到信息的錄入再到信息的輸出，整個(gè)過(guò)程只需一人便可完成，減少了不必要的人力資源的浪費(fèi)，而且整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單易學(xué)，為生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供了方便。

2.3 生產(chǎn)過(guò)程較精準(zhǔn)

由于PLC控制技術(shù)是受電腦的控制進(jìn)行操作的，只要對(duì)程序進(jìn)行正確設(shè)定，便會(huì)按照程序進(jìn)行統(tǒng)一生產(chǎn)，而傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，主要靠人對(duì)機(jī)械的操作來(lái)完成加工生產(chǎn)，由于人不能時(shí)刻保持注意力的集中，稍有松懈，便會(huì)出現(xiàn)機(jī)械或部件位置的偏移，因此，PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，能夠使生產(chǎn)出的產(chǎn)品精準(zhǔn)度更高，更精細(xì)，更能達(dá)到要求。

3、PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

3.1 PLC 技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

(1)應(yīng)用于開(kāi)關(guān)量的調(diào)控

PLC 技術(shù)應(yīng)用最為普遍的領(lǐng)域即對(duì)于開(kāi)關(guān)量的調(diào)控。現(xiàn)階段，由于 PLC 技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸替代了繼電器，因此對(duì)于順序的調(diào)控與邏輯的調(diào)控也可以進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。不僅可以將其應(yīng)用于單臺(tái)設(shè)備的控制，同時(shí)也能夠應(yīng)用于多臺(tái)機(jī)器的共同操控與自動(dòng)化的流水線調(diào)控?，F(xiàn)階段PLC 技術(shù)也逐漸應(yīng)用于印刷機(jī)、磨床、注塑機(jī)等領(lǐng)域中。

(2)應(yīng)用于數(shù)據(jù)的處理

現(xiàn)階段，PLC技術(shù)不僅具有調(diào)控作用，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字計(jì)算等方面也具有一定的作用。PLC 技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理中，可以在一定的時(shí)間范圍內(nèi)完成對(duì)數(shù)據(jù)的收集與整理工作，并且在 PLC 系統(tǒng)中將其進(jìn)行儲(chǔ)存，與其他的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制，同時(shí) PLC 技術(shù)也具備遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ堋Ｔ谶M(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，一般情況下將PLC 技術(shù)應(yīng)用于不使用人力控制的較大型操控系統(tǒng)，同時(shí)也可將其應(yīng)用于造紙與冶金等操控系統(tǒng)中。

(3)應(yīng)用于作業(yè)過(guò)程的操控

對(duì)于作業(yè)過(guò)程的控制主要是針對(duì)進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中，對(duì)所涉及的壓力、溫度等因素的閉環(huán)操控?？删幊踢壿嬁刂破骺梢詫⒉煌臄?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與儲(chǔ)存，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)過(guò)程的閉環(huán)操控。一般狀況下，閉環(huán)操控系統(tǒng)所運(yùn)用的是 PID 調(diào)節(jié)的措施。但是，就現(xiàn)階段狀況分析，一般的大中型 PLC 設(shè)備都具備 PID 調(diào)節(jié)，且在一般的小型PLC 設(shè)備中也具備 PID 調(diào)節(jié)。一般這種類型的應(yīng)用主要可以體現(xiàn)在化工與熱處理的作用過(guò)程操控中。

(4)應(yīng)用于信息通信與電子信息

受現(xiàn)階段信息技術(shù)發(fā)展的影響，工業(yè)自動(dòng)化在網(wǎng)絡(luò)信息方面實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，同時(shí)在其作業(yè)中對(duì) PLC 技術(shù)的信息通信也具有十分重要的影響，相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)廠商也逐漸研發(fā)并推出自身的信息系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，PLC 技術(shù)在通信接口方面的技術(shù)發(fā)展比較先進(jìn)，具有一定的優(yōu)勢(shì)。

3.2 PLC應(yīng)用注意事項(xiàng)

在PLC控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，要保證其有效性，必須注重環(huán)境因素對(duì)其帶來(lái)的影響：第一溫度，安裝PLC控制器時(shí)，若運(yùn)行環(huán)境溫度比較高，需要在附近安裝通風(fēng)或者制冷裝置；第二濕度，需要對(duì)PLC運(yùn)行環(huán)境的濕度進(jìn)行合理科學(xué)的控制，確保空氣含水量不對(duì)電器元件的運(yùn)行造成影響；第三震動(dòng)，PLC運(yùn)行環(huán)境要遠(yuǎn)離高強(qiáng)震動(dòng)裝置，再采取合理的防震動(dòng)措施保障PLC運(yùn)行；第四，空氣工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中含有易燃性與腐蝕性的氣體，應(yīng)該讓PLC裝置遠(yuǎn)離這些環(huán)境，可以將其安置在密閉性良好的控制柜里，保護(hù)PLC控制器不會(huì)受到腐蝕損壞。

4、PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前雖然PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的過(guò)程中仍舊存在一些不完善的地方，但是由于PLC控制技術(shù)在穩(wěn)定性、可靠性等方面有著較大的優(yōu)勢(shì)，PLC控制技術(shù)在未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化方面仍舊有著較大的應(yīng)用空間，其在未來(lái)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在如下3個(gè)方面：首先，PLC控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)功能、產(chǎn)品及設(shè)計(jì)多個(gè)層面的發(fā)展。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與完善，PLC控制技術(shù)在整個(gè)市場(chǎng)中應(yīng)用的范圍必然會(huì)越來(lái)越大，應(yīng)用的種類也必然越來(lái)越多，同時(shí)隨著PLC控制技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，其給整個(gè)市場(chǎng)帶來(lái)的便利將會(huì)更大。其次，基于高速度與大容量的推動(dòng)，PLC控制技術(shù)的運(yùn)算能力必然得到較大范圍的升級(jí)，隨著現(xiàn)代化信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，價(jià)格下滑、容量增加必然會(huì)在高速微型設(shè)備中普遍存在，所以，PLC控制技術(shù)必將在存儲(chǔ)設(shè)備方面有著較大廣泛的應(yīng)用空間，根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的當(dāng)前情況，我們有理由相信，PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用必然朝著更深層的方面發(fā)展升級(jí)。第三，PLC編程語(yǔ)言將朝著高級(jí)化、多樣化的防線不斷的發(fā)展。梯形圖語(yǔ)言將會(huì)成為中型PLC元件、小型PLC元件的主要編程語(yǔ)言。同時(shí)隨著高級(jí)PLC編程語(yǔ)言的不斷開(kāi)發(fā)，PLC編程語(yǔ)言也必然朝著高級(jí)化、多樣化的方向不斷發(fā)展。例如：VB語(yǔ)言、C語(yǔ)言。由此可見(jiàn)，PLC控制技術(shù)在整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域方面有著非常大的應(yīng)用及發(fā)展空間。

5、PLC 控制技術(shù)發(fā)展前景

隨著控制系統(tǒng)復(fù)雜性和精確性的提高，PLC 控制技術(shù)也將做出相應(yīng)提高，并向著多樣化和智能化方向發(fā)展；同時(shí)PLC 在運(yùn)算能力方面也會(huì)不斷改進(jìn)，以滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的高速、高容量要求；PLC控制器性能不斷發(fā)展的同時(shí)，其技術(shù)也越來(lái)越成熟，成本將逐漸降低；最后，PLC 還會(huì)朝著設(shè)計(jì)人性化、產(chǎn)品多樣化、功能智能化多個(gè)層面綜合化發(fā)展，以滿足市場(chǎng)的不同需求。

總之，PLC控制技術(shù)為工業(yè)環(huán)境下的一種數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，當(dāng)前在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中主要應(yīng)用于模擬量、電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)量、位置位移以及集中監(jiān)控這五個(gè)方面，極大改善了以往工業(yè)化控制中存在的效率低下、靈敏度差、維修困難等缺點(diǎn)，使工業(yè)控制邁向了一個(gè)嶄新的臺(tái)階。我們應(yīng)加大對(duì)PLC技術(shù)的研究投入，將PLC中的關(guān)鍵技術(shù)重新整合，以開(kāi)發(fā)功能更強(qiáng)、性價(jià)比更高的產(chǎn)品，從而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展。

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