PLC控制技術在工業自動化中的應用論述

樊曉東

摘 要：在現代各種設備的電氣自動化控制領域中，PLC控制技術是一種以生產過程控制為主的數字電子裝置，這種裝置不僅可以對傳統的繼電器控制系統進行取代，還可以在復雜的工業過程中構成控制網絡。其特點是數據可靠性高、靈活性強、使用方便。本文分析研究了PLC在工業自動化控制領域中的應用，對PLC所具有的優良性進行了介紹，并且對PLC 未來在工業自動化領域中的發展進行了探討 。

關鍵詞：PLC技術；自動化控制；應用發展

PLC（programmable logic controller）可編程序控制器采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行計數操作、順序控制、邏輯運算、算術操作、定時等面向用戶的指令，并通過模擬或數字式的輸入/輸出，從而達到控制不同類型的生產或者機械過程。因整合通信技術、計算機技術、自動控制技術為一個整體，故在自動化控制領域中得到廣泛的應用。PLC專門根據工業環境而產生，對于初期設計的PLC，主要目的將單臺機器設備控制的工作環境延伸至整個工廠的自動工業化。伴隨日漸增多的軟件程序及硬件的設計開發，編程的過程也更加的簡單易操作，使得PLC的控制更加靈活。伴隨PLC技術的快速發展，其功能也從起初的邏輯、順序控制逐漸演變到了復雜的過程控制以及連續控制，這一演變過程也展現了工業自動化程度不斷提高的過程，體現出中國現代工業技術的快速發展。

一、在工業自動化控制中PLC的應用

PLC是計算機技術與微電子技術共同造就的，這就使得PLC的功能更加地完善，同時，更加地高科技化。由于可編程控制技術的實現，使PLC更具備靈活性。PLC在工業自動化控制中的普遍運用，奠定了其無法取代的作用，使得其在工業產業中的新時代已經全面展開。

（1）邏輯控制。PLC取代了傳統的繼電器電路，實現了邏輯、順序控制，可用于單臺設備的控制、多機的群控以及自動化流水線。像球磨床、注塑機、組合式機床、打包生產線、電鍍流水線等。（2）運動控制。機械在運動過程中產生的機械運動，為PLC 的控制功能提出了新的要求。對脈沖量的控制就是在控制對象進行直線運動或者拋物、圓周等運動時，PLC實現機械運動控制的基礎。由于脈沖量控制的位移極小，使得PLC使用脈沖量進行運動控制的要求精確度很高 。

（3）數據處理。如今的PLC具有數學運算、排序、查表、數據轉換、數據傳送、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可利用通信功能傳送到別的智能裝置，也可與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作。這種數據處理通常用于大型工業控制系統，像無人控制的柔性制造系統；也用于過程控制系統，像冶金、造紙等工業中的一些大型控制系統。

（4）信息控制。PLC的數據處理功能是通過信息控制來實現的。在信息控制中，對生產用戶的信息進行采集、存儲、處理以及傳輸，達到信息控制的目的。與此同時該項功能還兼具了數據分析的能力，隨著信息時代的來臨，賦予了PLC新的信息屬性去完成控制工作，實現信息控制也是PLC在信息化功能方面成功轉化的標志。

（5）過程控制。過程控制通過模擬量（電流、電壓、壓力、溫度等）連續變化時所輸入的歷史狀況以及當前狀況的分析，實現對模擬量的工作過程進行控制。過程控制的代表類型主要是開環與閉環控制。這種控制類型在冶金、化工、鍋爐等方面的應用效果較為理想。

（6）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。

二、實際應用中PLC存在的問題

PLC的正常運行保證了工業自動化的生產，盡管PLC的操作建檔方便，但是在工廠等復雜的環境中還是會出現PLC操作產生影響的因素，從而對正常的生產造成影響。

（一）濕度

PLC構件的絕緣性與所處環境的濕度有關。PLC構件要求環境濕度在85%以下，超過定值就可能會造成元固件異常或提早損壞。因此，對生產環境濕度的控制是PLC構件正常運轉的基礎，

（二）溫度

PLC工作時的自身溫度限制在0℃到55℃之間。因此，在PLC的安裝過程中，則需充分意識到機器本身散熱因素對其正常工作的影響。安裝PLC時應避免陽光直射，遠離發熱源并注意空氣對流。當工作環境溫度大于55℃時，必須考慮安裝制冷裝置或者設備，降低PLC的工作溫度 。

（三）空氣

避免PLC在含硫化氫等其他具有腐蝕性、易燃性的氣體環境中使用。在相對密閉的環境中使用的PLC年限較在正常空氣中使用的年限長出許多，主要原因是空氣中的包含較多雜質，尤其是不可視顆粒物、粉塵以及具有腐蝕性、氧化性的氣體，對PLC的構件造成一定影響，從而致使PLC運行緩慢、老化較為嚴重。

三、工業自動化中PLC的發展淺談

由于計算機技術新成果在PLC設計和制造中的更多應用，出現了更大存儲容量、更快運算速度、更高智能程度的電氣產品。因此對PLC技術提出了更高的要求，要使其同時具備高可靠性、高響應速度、高集成度網絡化及智能化等。PLC技術可用于離散及混合式的自動化生產領域，并在制造行業應用態勢保持穩固增長。究其主要原因是由于對更高自動化程度及更高能效的廣泛需要，制造業會越來越多地應用PLC。在制造過程中，用最低的生產設備生命周期成本滿足適應性和靈活性日益增加的需求，源源不斷的給PLC技術的創新與發展提供了動力。

四、結語

在不斷發展的PLC應用技術中不難看出，高效可靠的使用PLC，已成為了其發展的重要因素。只有PLC技術的不斷發展，才會使其產品更加的豐富、規格更加的健全、技術更加的開放，從而占據更大的市場份額。在工業領域中不斷壯大的PLC，為今后工業自動化作了一個強有力的技術支撐，成為了工業化的一個重要依托，使得工業化更快的發展。

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