PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展

張江 師文義

摘 要：隨著工業化進程的日漸深入，PLC在工業各領域中得到了更為廣泛的應用，也為工人的編程與設計提供了極大便利，使得工業自動化控制工作效率得到顯著提升。由于自身的優越性，PLC程序能夠為人類工業化進程提供極大幫助，但從總體上來看，PLC仍然存在諸多能夠改進的地方，還需進行深入開發與研究，不斷實踐發現問題，進而解決問題。PLC作為工業化設備中的主要涉及，其發展前景極其廣闊，為此，需要有效利用PLC充分發揮其自身優勢，進而實現更快更好地發展。

關鍵詞：PLC；工業自動化控制領域；應用及發展

引言

近年來，在工業生產領域，PLC已經成為一種重要控制設備，在工業自動化發展過程中，其可編程優勢能夠提供有效地技術基礎，且隨著技術革新程度的進一步加深而衍生出新的功能。它是一種具有較強技術性的數字模擬設備，運行時對于其他設備的干擾有一定的抵抗能力，操作和維修起來都比較方便，在工業領域優勢特別明顯。在繼續深入研究時，也會演化出各種門類的產品。

1PLC的概述

PLC全稱可編程控制器。主要用于工業過程控制，實現自動化完成。PLC包括輸入中央處理器模塊、輸出模塊、通訊模塊等，輸入模塊相當于是一個收集作用的外部信息感官，工業過程中輸入模塊就是把一些需要的狀態、各種物理信號、位置型號等不停地采集他們的狀態，我們稱之為收集系統條件信號，CPU中是保存著我們寫的完成特殊任務的程序，它一直不停地循環運行，運行程序中就包含輸入模塊的信號作為條件，而以這些條件結合程序就會有結果出來。這些結果就會通過輸出模塊輸出信號控制現場的設備動作，或者在上位機畫面上顯示數據等。總之，PLC集計算機技術、通信技術、自動化控制技術于一體是一種數字運算的可編程邏輯控制器。

2PLC在工業自動化控制領域中的應用

2.1條件控制

PLC根據現場被控系統的要求可以對其中的參數進行修改，從而達到控制的目的。比如，壓力、反應速度、溫度等，通過輸入相應的指令，使被控系統的功能發生變化，從而適用系統產品生產的需要。這種應用PLC的方式改變了以往人工控制的不便，提高了控制的精準度，不需要工人時時刻刻的去調整，而其在系統運行之前，就可以直接設置完成，提高了工作效率，并最大限度的提高了工業生產的自動化程度[3]。而在具體運行的過程中，主要決定其控制效果的就是編程的輸入，需要相關的人員仔細考慮到產品生產的每一個步驟，針對性的設計相應的控制指令。

2.2過程控制

過程控制是工業生產中最常用、最基本的控制，它主要針對的是模擬量，即對模擬量的工作過程進行控制。過程控制分為開環控制與閉環控制，模擬量指的是連續變化的電流、電壓、溫度、壓力等相關參數。過程控制中通過分析有關模擬量當前與歷史的輸入狀況，通過分析，產生所需要的輸出量。

2.3模擬量控制

PLC是在控制對象特征的基礎之上，根據組合功能模塊的特性將其組裝成為功能完善的一個完整的控制系統，其可以達到提高整個控制系統準確性的目的。對于PLC而言，其主要是由位置控制模塊、主機模塊、通訊模塊和模擬量控制模塊等多個模塊組成的。對于PLC的模擬量控制來說，它可以很大程度上提高工業自動化控制系統的精準度，同時其還可以通過熱處理的方式為整個控制系統的設計和維護提供巨大的便利。

2.4系統集中控制

通過PLC技術可以實現工業自動化控制，與此同時，它還可以對整個工業自動化控制系統進行控制，比如當控制系統在運行過程中發生一些問題時，其會對故障發生的原因進行檢測，并顯示相應的檢測結果。控制系統是通過時限故障檢測和邏輯錯誤檢測來實現對整個工業自動化控制系統的控制。對于工業生產中的機床設備而言，在進行工作時需要有足夠的準備時間，并且要求在進行工作之前必須通過每一道工作工序。在進行控制系統檢測工步動作時，定時器可以相應地啟動，當定時器發出信號時，可以將其作為啟動報警信號，也可以將其作為自動停機的信號。

2.5開關量控制

PLC具有接線簡單、軟觸點多、速度快、維修方便、可靠性高等優點，其不僅可以有效的提升系統的質量，而且還能在一定程度上節省人力和時間，降低了大系統不易修改、線路復雜等現象的發生。PLC自動開關量控制有效的取代了繼電器控制，提高了系統運行的可靠性。開關量控制一般是根據順序控制器的相關公式，對中間繼電器控制系統動作進行設計，并對順序控制器控制部分的梯形圖進行有效的規劃，而且還可以通過模擬仿真對系統進行檢查，從而確保了整個設計過程的規范化。

2.6電動機變頻調速控制。PLC與變頻器是可以同時使用的，

便于對電機的運行與速度進行控制。在PLC與變頻器之間加上電壓平滑電路，然后通過控制時間影響轉速，轉速與時間成正比關系，輸出脈沖周期的大小會影響到輸出電壓紋波的數值。

2.7遠程控制

PLC通過聯網模塊中的通信功能以及通信接口的配置，實現遠程的控制。其控制方式主要有：PLC與智能終端的互聯、PLC與PLC控制網的互聯、PLC與計算機的互聯、PLC與以太網的互聯等來進行遠程的控制。

3PLC在工業自動化控制領域中的發展

PLC在工業自動化領域具有非常寬廣的發展前景，其主要表現在以下幾個方面：（1）PLC能實現產品、設計及功能多層面的綜合化發展，在市場需求下的背景之下，PLC的種類也會增加，也會為人們提供更多的產品，以此來滿足市場對產品的需求；（2）PLC在大容量和高速度的需求的推動下，不斷提升運算能力，存儲量也會隨著需求變得越來越大，可以說PLC控制系統可以更加廣泛地應用于各個行業中；（3）PLC編程語言能向多樣化和高級化的方向發展，給工業發展帶來更大的經濟效益，也為現代化的生產工藝全面改進帶來了無限可能。將PLC有效應用于工業自動化控制中，不僅可以提高系統控制質量，而且還可以給工業提供合適有效的技術和品種。所以，在進行工業化自動控制的過程中，相關人員應該合理應用PLC，并不斷地提高PCL的技術水平，讓其更好地適用于當前工業，只有這樣才可以為今后工業自動化發展奠定堅實的基礎，為我國帶來更大的經濟效益。

結語

通過本文的研究，我們可以對PLC在工業自動化控制中的工作原理有了初步的了解，主要包括模擬量控制、開關量控制、位置控制和系統集中控制等四個方面的應用。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，使得其更好地應用于工業自動化領域中。

參考文獻

[1]郭杰.PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展[J].山東工業技術，2016（12）：30.

[2]高亮，張文樹.PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展[J].價值工程，2014（22）：72～73.

[3]賈澤峰.PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展[J].數字技術與應用，2014（5）：20.

[4]付世軍.PLC在工業自動化控制領域中的應用及發展[J].科技創新與應用，2016（23）：150.

（作者單位：1.潤英聚合機械制造（沈陽）有限公司；2.沈陽哈工大特種機器人有限公司）