PLC應(yīng)用于工業(yè)自動化控制中的作用研究

德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 宋 陽

PLC是一種把通信技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合到一起的數(shù)字運(yùn)算技術(shù)，同時也屬于一種新型的控制裝置，它的出現(xiàn)不但給現(xiàn)代化的自動化控制領(lǐng)域帶來很大機(jī)遇，同時也讓該領(lǐng)域面臨很多前所未有的挑戰(zhàn)。PLC的應(yīng)用不僅能夠保證我國工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，而且還能很大程度的提升工作效率與經(jīng)濟(jì)效益等。當(dāng)前，PLC也已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到各行各業(yè)中。

0 前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，當(dāng)前我國各類新型技術(shù)的應(yīng)用也變得越來越廣泛，其中的PLC也不例外。PLC是參照工業(yè)環(huán)境需求而研發(fā)的一款數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，其自身所具備的優(yōu)勢與特點(diǎn)也是非常多的，而現(xiàn)如今也已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到工業(yè)自動化控制中，如開關(guān)量控制、模擬量控制等，它的出現(xiàn)不但提升了工廠到工作效率，而且也讓工作過程變得更加簡單。但是，從當(dāng)前發(fā)展情況能夠看到，該技術(shù)的使用與效果還不是很理想，即還有很多不足的地方需要完善，因此工作人員要不斷的結(jié)合實(shí)際進(jìn)行創(chuàng)新與改革，也只有這樣才能發(fā)揮出該技術(shù)自身的優(yōu)勢，從而保證工業(yè)自動控制的穩(wěn)定發(fā)展。

1 PLC的定義分析

PLC也就是人們常說的可編程邏輯控制器，它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算、順序控制、邏輯運(yùn)算等各項(xiàng)工作，即在接收到確認(rèn)指令之后，其就可以實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)不同類型的機(jī)械或是生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。換句話說，PLC是一種專門用于工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備，其整體的結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)是基本一致的，都是由電源、處理器等構(gòu)成。電源可以算是其中最關(guān)鍵的一個組成部分，因?yàn)闆]有一個完整、合理電源，該系統(tǒng)是無法正常進(jìn)行運(yùn)作的，因此可以這樣認(rèn)為，電源質(zhì)量的優(yōu)良會直接影響到PLC的使用效果，而中央處理器則可以很大成都的保證工業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 PLC控制技術(shù)的工作原理

2.1 輸入采樣階段

輸入采樣階段可以說是PLC控制技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際的工作過程中，PLC會對所有輸入數(shù)據(jù)與狀態(tài)進(jìn)行掃描，然后會把讀入狀態(tài)與數(shù)據(jù)保存到固定的區(qū)域中，當(dāng)完成輸入采用環(huán)節(jié)的工作后，該技術(shù)就會自動進(jìn)入到執(zhí)行環(huán)節(jié)，但是，在該區(qū)域會對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新，主要是為了保障數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性。需要注意的是，在進(jìn)行后續(xù)階段的工作時，該數(shù)據(jù)與狀態(tài)是不會發(fā)生變化的，并且兩者之間的運(yùn)作還會出現(xiàn)一些差距，但這一差距需要在控制階段才能穩(wěn)定下，隨后便不會再發(fā)生變化。（杜磊.PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用[J].儀器儀表用戶,2015(02):21-22）

2.2 程序執(zhí)行階段

在進(jìn)入到此環(huán)節(jié)工作時，PLC就會自動對相關(guān)的用戶程序進(jìn)行全面掃描，這主要是為了保證所有程序都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。在掃描時，其會按照固定的線路與順序來展開，而該路線是由用戶程序的各個觸電構(gòu)成的，然后按照先左后右的順利來展開，從而得出正確的運(yùn)算結(jié)果。（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）需要注意的是，該階段所得到的運(yùn)算結(jié)果還需要與采樣階段的儲存狀態(tài)與數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，當(dāng)兩者呈相同狀態(tài)時其才能展開后續(xù)的工作。

2.3 輸出刷新階段

輸出刷新是在完成前兩個階段的工作之后才展開的，即前兩個階段印象區(qū)里的數(shù)據(jù)與儲存狀態(tài)，在該階段需要進(jìn)行刷新。其次，當(dāng)輸出的控制電路驅(qū)動進(jìn)入到外圍設(shè)備并完成具體運(yùn)作等各項(xiàng)環(huán)節(jié)之后，其才能說是完成整個PLC控制技術(shù)運(yùn)作。

3 PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用分析

3.1 開關(guān)量控制

該控制方法被人們稱為是繼電器控制的替換品，因?yàn)樗梢蕴嵘刂频目煽啃?。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，在現(xiàn)如今的工業(yè)自動化控制領(lǐng)域里，那些傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)逐漸被PLC所取代，而PLC的出現(xiàn)也改變了傳統(tǒng)的控制模式，甚至實(shí)現(xiàn)了邏輯等方面的控制，同時也具備高效率、維修方便等特點(diǎn)。第二，PLC開關(guān)的應(yīng)用不但能夠解決線路修改困難等問題，而且還能很大程度的減少維修作業(yè)時間，并保證整個系統(tǒng)運(yùn)作的質(zhì)量與水平。

3.2 系統(tǒng)模擬量與系統(tǒng)集中控制

PLC不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)儀表的監(jiān)控，而且還能很大程度的提升系統(tǒng)的控制水平，特別是提升控制系統(tǒng)的精確度，這在工業(yè)自動化控制中的地位是非常重要的?？刂葡到y(tǒng)主要是通過故障檢測或錯誤檢查原則來實(shí)現(xiàn)的，也就是說不管出現(xiàn)什么類型的故障，其都能準(zhǔn)確的判斷出故障位置并進(jìn)行報(bào)警。

3.3 模擬量控制

這是按照控制對象自身的特點(diǎn)來展開控制。在實(shí)際的工作中，PLC可以分為位置控制模塊、高速計(jì)數(shù)模塊和主機(jī)模塊，模擬量的運(yùn)用不但能實(shí)現(xiàn)降溫、保溫等環(huán)節(jié)的控制，而且還能更精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)精度，無形之中也讓維護(hù)工作變得更加方便，這些效果都是其他儀表控制無法實(shí)現(xiàn)的。

3.4 位置控制

我們都知道在工業(yè)自動化控制中，位置控制可以說是最不能缺少的一部分，而在實(shí)際的工業(yè)自動化領(lǐng)域中，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制重點(diǎn)都是不相同的，相關(guān)人員只有準(zhǔn)確的把握和控制，其才能保證良好是效果，這也是位置控制 中的重要環(huán)節(jié)。（王震宇.PLC在工業(yè)自動化控制應(yīng)用的探討[J].中國新通信,2015(06):92）相關(guān)人員要想保證工作的穩(wěn)定運(yùn)行，其可以通過控制步進(jìn)電機(jī)來進(jìn)行，這樣步不僅能夠明確電機(jī)位置，而且還能實(shí)現(xiàn)位置控制。

4 PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域的未來發(fā)展

4.1 PLC系統(tǒng)豐富化

技術(shù)的發(fā)展也讓我國市場經(jīng)濟(jì)有了穩(wěn)定的進(jìn)步，但PLC系統(tǒng)所面臨的市場壓力也將會變得越來越嚴(yán)重，而PLC系統(tǒng)要想保證未來的發(fā)展，其就必須結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行創(chuàng)新與完善，即對功能、設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行創(chuàng)新，這樣才能占領(lǐng)較大的市場空間，從而在市場競爭中脫穎而出。

4.2 系統(tǒng)升級

社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一定會讓我國各行各業(yè)發(fā)生一定的變化，而信息產(chǎn)業(yè)也將會成為一個必不可少的部分，在這樣的背景下，價(jià)格低、容量大、運(yùn)作速度快等特點(diǎn)將會成為必要的發(fā)展趨勢。當(dāng)然，對PLC系統(tǒng)進(jìn)行升級與創(chuàng)新也是非常重要的，因?yàn)橹挥胁粩嗟奶嵘到y(tǒng)性能，其才能跟上社會發(fā)展的腳步，從而滿足人們的發(fā)展需要。如今我國的PLC系統(tǒng)已經(jīng)可以適用于大部分的系統(tǒng)，并且融合性也非常強(qiáng)。

4.3 編程語言優(yōu)化

不管是中型PLC系統(tǒng)還是小型PLC系統(tǒng)，其編程語言的都是呈統(tǒng)一狀態(tài)的，即都是梯形圖語言。但隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，PLC系統(tǒng)的編程語言也在原來的基礎(chǔ)上有了一定的變化，并開始朝著便捷化、多樣化方向前進(jìn)，相信在不久的將來，C語言與BASIC語言將會成為下一個發(fā)展目標(biāo)。

5 結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)如今PLC系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為自動化控制的代名詞，并被廣泛的運(yùn)用到各種工業(yè)自動化控制中。該系統(tǒng)的到來不僅改變了傳統(tǒng)工廠的工作效率，而且也讓工廠的利益有了一定程度的提升，從而也實(shí)現(xiàn)了工廠的可持續(xù)發(fā)展，保證社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定前進(jìn)。社會科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步也讓PLC系統(tǒng)開始變得越來越完善，并開始朝著高級化、多樣化方向前進(jìn)，在自動化控制中的作用也開始變得越來越明顯。