PLC系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用淺析

程顯明

（渭南市產(chǎn)業(yè)投資開發(fā)集團(tuán)有限公司，陜西渭南714000）

1 引言

PLC即是可編程控制器，它是一種融多種技術(shù)于一體的控制裝置，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，多種新型技術(shù)應(yīng)用于社會(huì)各領(lǐng)域，PLC技術(shù)同樣如此，因其獨(dú)特的性能和優(yōu)勢(shì)，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化中，一方面簡(jiǎn)化了工作流程，另一方面也提高了工作效率，從而增加了工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。就當(dāng)前的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r而言，PLC系統(tǒng)雖然促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展，但PLC技術(shù)使用還缺乏一定的成效，這都需要在應(yīng)用的過(guò)程中加以研究和改進(jìn)，從而最大程度地發(fā)揮PLC的性能優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化的穩(wěn)定發(fā)展。

2 PLC的優(yōu)勢(shì)性能

2.1 具有加強(qiáng)的功能性

PLC是一種應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制的電子計(jì)算機(jī)，在硬件結(jié)構(gòu)方面與微機(jī)單元具有一致性，具備存儲(chǔ)、記錄和控制的功能，這些功能都是通過(guò)可編程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。PLC控制器不僅含有較多的編程原件，其儲(chǔ)存容量也較大，而且科技含量極其豐富，使用面也較廣，且控制作用也較強(qiáng)。同時(shí)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用較為靈活，在不同的領(lǐng)域面對(duì)不同的用途，可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)包含的各種程序的不同組合來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用，因其可以拓展，從而拓寬了應(yīng)用的領(lǐng)域，對(duì)不同種類的機(jī)械自動(dòng)化控制可以實(shí)現(xiàn)通用。

2.2 具有較高的可靠性

PLC技術(shù)本身就是一種可用于工業(yè)自動(dòng)化控制的技術(shù)，在工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中不同領(lǐng)域不同行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境有所不同，但不管是冶金、煤炭還是化工和鑄造行業(yè)，工作人員都可能面臨一個(gè)較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，在生產(chǎn)的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生有害氣體、粉塵和易燃易爆等氣體物質(zhì)，這些危險(xiǎn)場(chǎng)所的操作都可以使用PLC控制系統(tǒng)來(lái)代替人工操作，從而確保工作人員的人身安全。PLC系統(tǒng)相較于其它的傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更高的可靠性，抗電磁干擾能力和抗沖擊能力都更強(qiáng)，系統(tǒng)的運(yùn)行也更加安全可靠，在完成執(zhí)行動(dòng)作過(guò)程中更加精準(zhǔn)和有效。

2.3 操作更加簡(jiǎn)便

PLC系統(tǒng)的編程語(yǔ)言較為簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)開發(fā)的所需要的時(shí)間都較短，不管是在設(shè)計(jì)階段，還是安裝和調(diào)試階段都相對(duì)簡(jiǎn)便，在運(yùn)行的過(guò)程中不會(huì)再增加額外的工作量。PLC系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中若是出現(xiàn)新的控制任務(wù)，則只需要對(duì)系統(tǒng)的軟件程序進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷谋憧梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)新任務(wù)的控制，在調(diào)整控制方案時(shí)也無(wú)需在硬件上做工作，整個(gè)控制方案的調(diào)整過(guò)程都十分便捷和簡(jiǎn)單。由此可見，PLC系統(tǒng)的應(yīng)用操作是非常簡(jiǎn)便的。

2.4 維修較為容易

PLC系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中不太容易發(fā)生故障，一方面是由于PLC系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中自我診斷的功能較強(qiáng)，另一方面PLC系統(tǒng)也易于維修，由此降低了系統(tǒng)的故障發(fā)生率。PLC系統(tǒng)在運(yùn)行中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控自身的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于不正常的狀態(tài)或是系統(tǒng)故障可以及時(shí)地診斷出，同時(shí)可以根據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行可以采取相應(yīng)的維護(hù)措施，及時(shí)修護(hù)系統(tǒng)，還原狀態(tài)，從而增強(qiáng)其應(yīng)用效果，提高自動(dòng)化控制的效率和質(zhì)量。

3 PLC系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

3.1 開關(guān)量控制

開關(guān)量控制與繼電器控制具有相似性，它可以提升控制的可靠性。一方面PLC技術(shù)的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)，使傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制模式得到了轉(zhuǎn)變，相較于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了邏輯方面的控制，同時(shí)具備易于維修和高效率的優(yōu)勢(shì)性能。另一方面PLC系統(tǒng)開關(guān)量的應(yīng)用在線路修改困難的問(wèn)題上能夠給予其有效的解決方式，還可以縮短維修的時(shí)間，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

3.2 模擬量控制

模擬量控制是根據(jù)控制對(duì)象的相關(guān)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行控制，PLC系統(tǒng)主要由三大模塊構(gòu)成，包括位置控制模塊、主機(jī)模塊和高速計(jì)數(shù)模塊，模擬量控制是應(yīng)用于降溫和保溫環(huán)節(jié)的控制，在控制中也能確保控制的精確性，這樣使得維護(hù)環(huán)節(jié)更加方便和容易，這些優(yōu)勢(shì)都是其他控制無(wú)法比擬的。

3.3 位置控制

位置控制是工業(yè)自動(dòng)化控制中不可缺少的重要組成部分，在工業(yè)自動(dòng)化控制的實(shí)際工作中，工業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)控制的側(cè)重點(diǎn)都有所差異，要確保控制的效果和質(zhì)量，相關(guān)人員就必須明確控制重點(diǎn)和要點(diǎn)，在重點(diǎn)把握的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)控制的有效性，位置控制的重要環(huán)節(jié)和需要注意的也是如此。在位置控制過(guò)程中相關(guān)的工作人員通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)確定電機(jī)的具體正確位置從而實(shí)現(xiàn)位置控制的有效性，確保控制工作的穩(wěn)定開展。

3.4 系統(tǒng)模擬量與系統(tǒng)集中控制

在工業(yè)自動(dòng)化控制中，PLC系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類儀器儀表的控制，還能通過(guò)高效的技術(shù)增強(qiáng)控制的精確性，提高自動(dòng)化控制的技術(shù)水平，在整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制中PLC系統(tǒng)都占據(jù)著重要的地位。通過(guò)PLC系統(tǒng)進(jìn)行集中的控制，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程以及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，從而及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障，不管是何種類型的故障都能夠通過(guò)系統(tǒng)的故障檢測(cè)功能來(lái)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)錯(cuò)誤檢查的原則對(duì)故障所在位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并及時(shí)地進(jìn)行報(bào)警處置。

4 PLC系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用策略

從實(shí)踐來(lái)看，當(dāng)前，在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用PLC系統(tǒng)還比較基礎(chǔ)，仍舊處于起步階段，所以，在實(shí)際應(yīng)用中，還必須加大研究力度，不斷深化PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，切實(shí)地提升其應(yīng)用水平，進(jìn)一步地改進(jìn)和優(yōu)化該項(xiàng)技術(shù)。

4.1 深化PLC技術(shù)的研發(fā)

從現(xiàn)有理論看，PLC技術(shù)問(wèn)世于創(chuàng)新，并在創(chuàng)新中得以發(fā)展。深化PLC技術(shù)的研發(fā)實(shí)質(zhì)上就是擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，增加軟件和硬件的國(guó)產(chǎn)化水平，不斷地提高國(guó)產(chǎn)軟硬件的使用率。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)控制調(diào)試系統(tǒng)應(yīng)用的理論體系予以完善，有力地克服PLC技術(shù)當(dāng)前存在的各種缺陷與弊端，進(jìn)一步地增強(qiáng)工業(yè)自動(dòng)化中PLC控制系統(tǒng)的智能化水平。

4.2 建立科學(xué)的PLC技術(shù)應(yīng)用與調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)

誠(chéng)然，PLC技術(shù)在各領(lǐng)域之中的應(yīng)用的用途是截然不同的，其控制內(nèi)容與應(yīng)用的范圍也存在非常大的差異，針對(duì)這樣的問(wèn)題，有關(guān)單位就必須積極地轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，根據(jù)單位實(shí)際情況制定出科學(xué)合理、切實(shí)可行的PLC技術(shù)應(yīng)用與調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)，借助統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)各行業(yè)之間的密切合作。此外，各行各業(yè)之間還必須加強(qiáng)合作，相互配合，協(xié)同開展技術(shù)標(biāo)注、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的完善工作，實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)其應(yīng)用水平得以提升，進(jìn)而促進(jìn)各行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

4.3 加強(qiáng)設(shè)計(jì)者和客戶的信息交流與溝通

毋庸置疑，將PLC技術(shù)應(yīng)用在任何地方，都需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)者和客戶之間的信息交流與溝通。該項(xiàng)工作是完善PLC技術(shù)的關(guān)鍵途徑與重要手段，是對(duì)PLC技術(shù)做出及時(shí)反饋的有效方法。要想提高PLC技術(shù)的實(shí)用性，符合實(shí)際使用的目的，就必須及時(shí)向設(shè)計(jì)者反饋使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，不斷地優(yōu)化和改進(jìn)PLC技術(shù)，增強(qiáng)客戶的體驗(yàn)感，為擴(kuò)大該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 PLC系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用前景

PLC系統(tǒng)能夠借助編程存儲(chǔ)人們下發(fā)的指令，并按照指令要求完成相應(yīng)操作。隨著軟件系統(tǒng)開發(fā)程度的加深，PLC技術(shù)能夠不斷地滿足人們的要求，將其效能發(fā)揮到最佳狀態(tài)，應(yīng)用前景十分廣闊。具體而言，PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)社會(huì)的智能化。隨著5G時(shí)代的到來(lái)以及6G移動(dòng)通信技術(shù)的深入研究，智能化社會(huì)即將到來(lái)。在這樣的時(shí)代背景下，工業(yè)自動(dòng)化同樣也要實(shí)現(xiàn)智能化，而PLC系統(tǒng)就正好能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的智能化。此外，PLC系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電的一體化，機(jī)電一體化是工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，是電氣自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，將PLC系統(tǒng)應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠有效地提高PLC的信息控制能力與信息處理效率，而且其還能增加數(shù)據(jù)處理結(jié)果的精準(zhǔn)性。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，在當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展中PLC系統(tǒng)已然成為自動(dòng)化控制的代表，被廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制中。PLC系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用不僅使工作效率得到有效提升，還提高了工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也使得PLC技術(shù)逐漸優(yōu)化，朝著更加智能化和多樣化的方向發(fā)展，在工業(yè)自動(dòng)化中也發(fā)揮著更加重要的作用。