PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用研究

張奎

【摘要】 在工業(yè)化控制水平日益上升的背景下，PLC控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，促使工業(yè)自動化不斷地發(fā)展。PLC作為一種數(shù)字運算電子系統(tǒng)，其編程控制具有很強的靈活性，為工業(yè)自動化建設(shè)提供了不可或缺的重要技術(shù)支持。本文主要對這項技術(shù)在工業(yè)自動化的原理、應(yīng)用與注意事項進行探討。

【關(guān)鍵詞】 工業(yè)化控制 PLC技術(shù) 電子設(shè)備

可編程邏輯控制器簡稱為PLC，其控制技術(shù)的性能與功能在現(xiàn)階段已經(jīng)獲得了極大提升，運用范圍日益擴大，融合了信息、通信以及傳輸?shù)认冗M技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)的全面良好控制提供了手段。

一、PLC控制技術(shù)的原理分析

PLC的工作建立在順序邏輯掃描技術(shù)之上，每個掃描周期涵括三個主要階段[1]：首先，輸入采樣階段。PLC依次掃描各個接口的相關(guān)狀態(tài)與數(shù)據(jù)信息，將之存儲至I/O映像區(qū)單元中，同一掃描周期該單元被存入的數(shù)據(jù)與接口狀態(tài)都不會變化。若是輸入脈沖信號，則要使得信號寬度不能小于一個掃描周期，保證信號的讀入。其次，用戶程序執(zhí)行階段。這個階段PLC以梯形圖的形式依次對用戶程序進行自上而下的掃描，而對梯形圖各個觸點連接而成的控制線路邏輯運算過程中，遵循先左后右與先上后下的相關(guān)順序。得到運算結(jié)果后，刷新輸出點的邏輯線圈相關(guān)存儲狀態(tài)。最后，輸出刷新階段。CPU會根據(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)動輸出電路，將其輸出到相對應(yīng)的外設(shè)中，至此，完成了一個PLC控制周期。

二、PLC控制技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)自動化領(lǐng)域的分析[2]

1、控制開關(guān)量的應(yīng)用。PLC控制技術(shù)作為新型控制技術(shù)，集成了工業(yè)生產(chǎn)中的各種開關(guān)功能，以簡捷的方式進行了工業(yè)生產(chǎn)各項開關(guān)的連接。對于開關(guān)量控制，PLC控制技術(shù)具備靈活的反應(yīng)能力，不需要進行復(fù)雜的維護，還能對超過10個節(jié)點進行同步控制，無需人力控制，節(jié)省了人力，還具有較強的時效性。基于PLC控制技術(shù)的工業(yè)開關(guān)設(shè)計注重實際需求，能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)中開關(guān)量的控制作用進行直觀有效的反饋。另外，在開關(guān)量控制過程中的PLC控制技術(shù)邏輯方式具有一定可靠性，能夠?qū)I(yè)自動化一些相關(guān)事項根據(jù)實際需求進行靈活處理與轉(zhuǎn)換。

2、過程與遠動控制的應(yīng)用。PLC控制技術(shù)能夠?qū)﹄x散過程與連續(xù)過程進行控制與管理，基于工業(yè)自動化的相關(guān)要求對控制算法進行合理改變，以符合工業(yè)自動化系統(tǒng)的參數(shù)要求，包括溫度、流量以及壓力等參數(shù)。在過程控制方面，利用PLC控制技術(shù)能夠?qū)Ω黜梾?shù)進行可靠而合理的變換，推動工業(yè)自動化生產(chǎn)進程。對于化工與冶煉領(lǐng)域的生產(chǎn)自動化過程，PLC控制技術(shù)參與的過程控制與管理比較多，要對其自動化生產(chǎn)過程中的基本參數(shù)進行自動化控制，防止問題出現(xiàn)。PLC控制技術(shù)具備遠動控制的功能，尤其在加工產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。比如機械生產(chǎn)加工和數(shù)控機床加工等。利用PLC控制技術(shù)能夠?qū)χ本€軌跡或者圓周軌跡等加工生產(chǎn)軌跡進行良好的遠動控制。而且基于PLC控制技術(shù)的遠動控制功能還能在脈沖作用下減少加工設(shè)備在工作過程中出現(xiàn)的位移變化，從而實現(xiàn)位移差的良好控制，保證PLC的控制精度。

3、關(guān)于模擬量與集中控制的應(yīng)用。PLC控制技術(shù)可以根據(jù)工業(yè)自動化需求與控制對象的相關(guān)特征進行不同模塊組合來發(fā)揮控制效果，比如通信模塊、主機模塊以及位置控制模塊等等。PLC控制技術(shù)能夠有針對性地對模擬量進行有效控制，促使工業(yè)自動化控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性的有效提升。而PLC控制技術(shù)的運用還能為模擬量模塊提供一種集中化控制方式，能夠?qū)δM量自身與工業(yè)自動化生產(chǎn)過程進行有效控制。比如，可以對工業(yè)生產(chǎn)中輸入和輸出信號進行自動化檢查，表明其與記憶模塊之間的關(guān)系，從而對工業(yè)生產(chǎn)自動化的整個流程的邏輯性能進行有效掌握，從而對模擬量中的故障信息進行及時診斷，從而進行預(yù)警與故障的自動化處理。

三、PLC控制技術(shù)在應(yīng)用中的注意事項

在PLC控制技術(shù)的應(yīng)用過程中，要保證其有效性，必須注重環(huán)境因素對其帶來的影響[3]：第一，溫度。安裝PLC控制器時，若運行環(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PLC運行環(huán)境的濕度進行合理科學(xué)的控制，確保空氣含水量不對電器元件的運行造成影響。第三，震動。PLC運行環(huán)境要遠離高強震動裝置，再采取合理的防震動措施保障PLC運行。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PLC控制器不會受到腐蝕損壞。

四、結(jié)束語

未來PLC控制技術(shù)的應(yīng)用會越來越廣泛，種類也會日益增加，從而不斷滿足工業(yè)自動化日益上升的需求。我們必須熟悉PLC控制技術(shù)運行原理，注意相關(guān)事項，不斷推廣這項技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進工業(yè)自動化發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]桑吳剛.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012，22：131.

[2]王峰.關(guān)于PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].科技展望，2015，05：159.

[3]張宏飛，包睿，李超.工業(yè)自動化監(jiān)控系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015，11：150-151.