探究PLC在工業(yè)自動化控制中的運(yùn)用

潘宇鍇

摘要近年來，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響下，工業(yè)自動化控制的水平也在逐漸提升，先進(jìn)的處理器逐漸被應(yīng)用于工業(yè)控制當(dāng)中，其中以PLC的運(yùn)用最為普遍。PLC在工業(yè)自動化控制中得已運(yùn)用，能夠有效完成對于數(shù)字運(yùn)算以及處理模擬量等相關(guān)數(shù)據(jù)的控制，以此提升工業(yè)自動化控制的水平。文章中圍繞PLC在工業(yè)自動化控制中的運(yùn)用，提出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞PLC；工業(yè)自動化控制；運(yùn)用

PLC為可編程邏輯控制器，從其開始至今，盡管時間比較短，然而PLC的控制技術(shù)其性能也實(shí)現(xiàn)了較大幅度的提升，基本功能也在逐漸完善。早期發(fā)展時，PLC主要在取締繼電器控制系統(tǒng)的范圍內(nèi)得以應(yīng)用，在其中作為機(jī)械電氣控制基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行操作，盡管當(dāng)時的運(yùn)用范圍較為狹窄，然而因?yàn)槠浔旧硭邆涞奶匦裕彩艿搅斯こ碳夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)人士的重視，這也為PLC的控制技術(shù)發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。之后在發(fā)展的過程中，PLC控制技術(shù)的各種性能也逐漸在完善，為此也擴(kuò)展了其運(yùn)用范圍。工業(yè)生產(chǎn)控制的不同部門要在加強(qiáng)自身工業(yè)自動化程度的過程中，PLC控制在其中的地位十分重要。當(dāng)前階段，PLC在工業(yè)自動化控制中得到了廣泛的發(fā)展，因此其也在工業(yè)自動化控制中體現(xiàn)了其重要性。為了實(shí)現(xiàn)PLC在工業(yè)自動化控制中的運(yùn)用，文章中針對PLC技術(shù)，對其具體的運(yùn)用措施進(jìn)行了分析。

1PLC概述

受近年來科技發(fā)展的影響，PLC在工業(yè)自動化控制中得到了廣泛的運(yùn)用，成為最為主要的控制設(shè)備，PLC即可編程控制器，其本身對于處理模擬量、人機(jī)接口以及數(shù)字運(yùn)算等操作具有十分強(qiáng)大的功能，為此在工業(yè)自動化控制的操作中得到了廣泛的運(yùn)用。其實(shí)，對于PLC的應(yīng)用，最為普遍的依然是工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)在應(yīng)用PLC的過程中對其具體要求比較高，為此，在PLC實(shí)際應(yīng)用時，除了能夠控制不同類型的自動化設(shè)備，同時也可以在控制的同時對其存在的故障進(jìn)行有效的解決，以此便能夠滿足工業(yè)企業(yè)所提出的不同需求，為此，在工業(yè)市場的份額中PLC控制技術(shù)所占比率較大。針對具體的控制對象而言，因?yàn)镻LC本身對于控制對象復(fù)雜度的要求比較高，加之運(yùn)用的實(shí)際環(huán)境具有特殊性與連續(xù)性的特點(diǎn)，以此也為PLC應(yīng)用帶來了更為專業(yè)的要求。除此之外，PLC本身所包含的特殊性能也較為突出，尤其是所具備的可靠性、適用性以及通信功能與結(jié)構(gòu)模塊化等相關(guān)特點(diǎn)，都為PAZI工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用奠定了較好的基礎(chǔ)，技術(shù)研究人員也要結(jié)合當(dāng)前發(fā)展的實(shí)際狀況，提高PLC的研究力度，優(yōu)化其性能。

2PLC主要功能與運(yùn)行的基本原理

PLC本身作為可以進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算以及操作的控制設(shè)備，主要是在傳統(tǒng)繼電器的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展的，其中主要涵蓋了計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、自動化控制技術(shù)以及電信技術(shù)3種技術(shù)，將其綜合成為電子控制系統(tǒng)。進(jìn)行PLC開發(fā)的主要目的是為了使單臺設(shè)備可以進(jìn)行工廠操作過程自動化的控制，并且其本身的空間占地較少，編程操作較為簡便、組裝也更為靈活，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。PLC的硬件與結(jié)構(gòu)和微型計(jì)算機(jī)相同，主要的構(gòu)成主要包括以下幾部分：其一，電源，一般狀況下交流電壓的波動主要在10%～15%的范圍之內(nèi)，能夠在完全不采用其它措施連接PLC與交流電網(wǎng)；其二，中央處理單元，CPU本身為可編程邏輯控制器控制中樞，為PLC控制發(fā)揮了極為重要的作用；其三，存儲器，主要可以用于存放系統(tǒng)軟件，用戶程序存儲器則是用于儲存應(yīng)用軟件；其四，輸入輸出接口電路；其五，功能與通信模塊，其中主要包括定位以及計(jì)數(shù)等功能模塊。PLC運(yùn)行的基本原理，即在可編程邏輯控制器進(jìn)行運(yùn)行之后，實(shí)現(xiàn)3個工作階段便就完成一掃描周期，其中3個階段主要是輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸出刷新3點(diǎn)。運(yùn)行的整體過程中，PLC的CPU通過自身的掃描速度對以上3個階段進(jìn)行重復(fù)操作并執(zhí)行。

PLC運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)：其一，運(yùn)用具有便捷性，且編程較為簡便；其二，功能較為強(qiáng)大，且性價比較高，具有一定的實(shí)用性；其三，用戶操作較為簡便，具有較為齊全的硬件配套設(shè)備，并且具有較強(qiáng)的適應(yīng)力，可以較為快速的對工藝條件改變進(jìn)行適應(yīng)；其四，可靠性與權(quán)威性較強(qiáng)，并且本身具有一定的抗干擾性；其五，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試等方面工作量比較小，工作的效率高。

PLC基本功能主要涵蓋了以下幾個方面，即編程功能、運(yùn)算功能、控制功能、處理速度、診斷功能以及通訊功能等。首先，針對其通信功能而言，在網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)發(fā)展的環(huán)境下，針對自動化控制自身性能提升，可以將與之相對應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，以此全面強(qiáng)化PLC通信功能水平。具體的應(yīng)用中，不僅可以為PLC與其他設(shè)備之間的智能化通信提供一定的技術(shù)支持，與此同時，也可以加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息的傳輸質(zhì)量，以此全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。另外，PLC在運(yùn)用的過程中主要體現(xiàn)了可以和現(xiàn)場總線進(jìn)行高度的融合。現(xiàn)階段在對PLC進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用時，設(shè)備廠家會提供配套的總線，以此也可以實(shí)現(xiàn)二者的高度融入；除此之外，針對通信協(xié)議而言，也全面實(shí)現(xiàn)了其高度化的統(tǒng)一。進(jìn)行PLC設(shè)計(jì)的同時，主要運(yùn)用了國際標(biāo)化的準(zhǔn)通信協(xié)議，但是該協(xié)議規(guī)范與統(tǒng)一性也導(dǎo)致其在設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用的過程中，其通信水平也在逐漸強(qiáng)化的過程中；最后，通信程序愈發(fā)簡便化。

3PLC應(yīng)用過程中的要點(diǎn)

一般狀況下，PLC在工業(yè)自動化控制的應(yīng)用基本在工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境下，因此環(huán)境因素在PLC應(yīng)用上影響也較大。為了對PLC的應(yīng)用質(zhì)量與效率進(jìn)行保證，在應(yīng)用的過程中需要注意以下要點(diǎn)：其一，溫度因素，在進(jìn)行PLC控制器安裝時，需要對設(shè)備散熱的相關(guān)問題進(jìn)行合理的考慮，若所運(yùn)行環(huán)境的溫度比較高，那么務(wù)必要在環(huán)境四周設(shè)置相關(guān)的制冷設(shè)備以及通風(fēng)設(shè)備，以此對PLC運(yùn)行溫度環(huán)境的合理性進(jìn)行保證，使其能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的控制效果；其二，濕度因素，一般電器元件在運(yùn)行和空氣濕度之間的聯(lián)系較為緊密，為此，針對PLC的運(yùn)行環(huán)境中濕度因素也要進(jìn)行合理的控制，使空氣濕度保持在可控范圍之內(nèi)，以免空氣內(nèi)水含量高出標(biāo)準(zhǔn)值引發(fā)事故；其三，震動因素，在PLC運(yùn)行時針對系統(tǒng)防震的系數(shù)也存在一定的要求，為此，在進(jìn)行PLC安裝的過程中，則要與高強(qiáng)震動設(shè)備之間保持合理的距離，同時也要減輕運(yùn)行時因?yàn)檎饎訉LC帶來的影響；其四，空氣因素，在工業(yè)環(huán)境中因?yàn)闅怏w的含量比較復(fù)雜，為了削弱其對PLC的影響，要全力杜絕將PLC安裝于腐蝕性與易燃性氣體環(huán)境下，若無法避免粉塵以及腐蝕性氣體，那么則可以將PLC安裝于具有密閉性能的控制柜內(nèi)，以免空氣中存在的一些雜質(zhì)導(dǎo)致PLC控制器產(chǎn)生腐蝕性作用。endprint

4PLC在工業(yè)自動化控制中的運(yùn)用

PLC以其本身的應(yīng)用優(yōu)勢，使其在工業(yè)自動化中實(shí)現(xiàn)了普遍的應(yīng)用，基于當(dāng)前發(fā)展的基本情況，日后PLC不僅在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)發(fā)展，在其他的領(lǐng)域內(nèi)也能夠?qū)崿F(xiàn)自身良好的運(yùn)用。

4.1運(yùn)用于開關(guān)數(shù)量邏輯控制

工業(yè)自動化階段內(nèi)，進(jìn)行開關(guān)數(shù)量邏輯控制具有一定的重要性，尤其是在其中運(yùn)用PLC，更加可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)數(shù)量的順序控制與邏輯控制。在進(jìn)行開關(guān)數(shù)量邏輯控制時，不僅可以進(jìn)行一對一控制，同時也可以實(shí)現(xiàn)一對多的控制，二者之一無論是哪一種，操作時均可以進(jìn)行自動化控制，同時該種形式的自動化控制也是工業(yè)自動化在發(fā)展過程中必須的控制技術(shù)之一。例如現(xiàn)階段在工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的組合機(jī)床、定數(shù)玻璃以及注塑機(jī)等設(shè)備，均實(shí)現(xiàn)了對PLC的應(yīng)用，以此才能夠滿足工業(yè)自動化控制對于技術(shù)的要求，更好的實(shí)現(xiàn)其發(fā)展。

4.2應(yīng)用于模擬量控制

PLC本身能夠利用對象的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的組裝，且組裝而成的系統(tǒng)功能較為齊全，具有穩(wěn)定性。PLC自身包含了模擬量控制模塊、CPU模塊、位置模塊以及I/0電路模塊等眾多模塊，在運(yùn)用PLC模擬量控制模塊時，使其實(shí)現(xiàn)了PLC過程控制以及儀表監(jiān)控等相應(yīng)的功能。除此之外，運(yùn)用PLC模擬量控制模塊也極大的提升了PLC對于過程控制的準(zhǔn)確性，并且能夠準(zhǔn)確的控制熱處理溫度，以此也能夠?yàn)闊崽幚磉^程控制及維護(hù)創(chuàng)造一定的便捷性，使其在儀表控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更為先進(jìn)的發(fā)展。

4.3應(yīng)用于運(yùn)動控制分析

對PLC工業(yè)自動化控制應(yīng)用進(jìn)行研究時，性能方面的研究也在持續(xù)進(jìn)行。工業(yè)自動化控制在操作的過程中，可以將其運(yùn)用在直線運(yùn)動以及圓周運(yùn)動的控制中，通過對運(yùn)動控制以此實(shí)現(xiàn)普遍的運(yùn)用。PLC不僅可以在工業(yè)自動化控制中進(jìn)行運(yùn)用，同時也可以運(yùn)用于電梯、運(yùn)動機(jī)械運(yùn)動以及機(jī)器人的控制中，同時這也是今后PLC發(fā)展的主要方向。

4.4應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理控制

因?yàn)镻LC除了可以應(yīng)用于工業(yè)的自動化控制，同時也在數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)排序等方面體現(xiàn)了一定的優(yōu)勢，在運(yùn)用PLC的同時也可以實(shí)現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)處理等不同的工作。隨后將處理后的數(shù)據(jù)和存儲器中儲存參考數(shù)值進(jìn)行對比，分析數(shù)據(jù)之間的差別，以此進(jìn)行控制操作。一般情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)處理會在無人控制的柔性制造系統(tǒng)中。除此之外，PLC在冶金、造紙以及食品工業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。

5結(jié)論

本文中針對PLC在工業(yè)自動化控制中的運(yùn)用，首先分析了基本功能與運(yùn)用原理，隨后從幾方面對其運(yùn)用措施進(jìn)行了闡述，希望能夠通過文章中的分析，推動PLC與工業(yè)行業(yè)的不斷發(fā)展。endprint