PLC在工業自動化控制領域中的應用分析

馬士武

摘要：時代的進步，社會的發展，使得各種信息技術層出不窮，尤其是PLC技術，更是在工業自動化控制領域中得到了廣泛的應用，很大程度上提升了工業自動化控制水平。在這種背景下，本文對PLC在工業自動化控制領域中的應用進行了簡單的分析和研究，希望相關人員可以借鑒和采納，從而讓我國工業自動化控制在世界自動化控制領域中發展的越來越好。

關鍵詞：PLC；工業自動化控制；應用；分析

所謂的PLC，其主要是一種可編程序控制器，在實際的發展過程中，PLC的出現，使得我國工業自動化控制領域發生了很大的變化。在工業自動化控制領域中，對PLC技術進行合理的應用，不僅可以滿足工業技術要求，為居民提供一個良好的生活環境，還可以有效降低成本，為企業更大的經濟效益。因此，為了可以進一步提升工業自動化控制水平，相關人員應該根據實際情況，對PLC技術進行不斷的創新和改進，促進工業領域自動化控制。

一、PLC簡述

PLC的概念：PLC，全稱為可編程控制器，其主要用于工業的過程控制，保證其可以實現自動化。通常情況下，PLC包括輸出模塊以及通訊模塊等。從上個世紀開始，PLC就已經被人們發現和使用，由于當時的科技不發達，PLC技術在早期只能起到簡單的控制和計算的作用。隨著科學技術的進步和發展，PLC技術也有了很大的提升和改進。PLC具有耗能小、壽命長、價格低廉的優點，并且其接口性能極好、抗干擾能力非常強以及使用方便，因此廣泛的應用到了工業自動化的控制領域當中。同時，PLC對于系統的處理和運算都比以往要快得很多，也變得越來越智能化，因此PLC的不斷創新和改進，比如：新型機器自動化控制器NJ系列通過自動化軟件Sysmac Studio集成了運動、邏輯、安全、視覺傳感器及網絡功能，可進行統一操作。該Sysmac Studio提供包含3D運動仿真在內的綜合開發環境（IDE）。另外，NJ系列控制器 標準配備內置EtherCAT端口和EtherNet/IP端口。通過將這兩個網絡集成為1個網絡，實 現了高速實時機器控制和數據處理機管理。 也在一定程度上提升了我國工業自動化控制水平。

PLC的基本構成分析：一般情況下，PLC的構成主要可以包括六個方面，分別是：電源、CPU、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊以及通信模塊。其中，電源在系統中的作用非常大，通常交流電壓波動會在在+10%或者+15%范圍內，因此，可以在不采取任何措施的情況下就將PLC直接連接到交流電網中；CPU又稱中央處理單元，其是PLC的控制中樞，對整個裝置的控制具有非常重要的作用和意義。而存儲器的作用就是對系統的軟件進行合理的存放。

PLC的工作原理分析：通常來說，當PLC在投入運行以后，其工作的過程主要可以分為輸入采樣、用戶程序執行以及輸出刷新三個階段。當這三個階段全部完成以后，將其稱作為一個掃描周期。

二、PLC在工業自動化控制領域中的應用分析

（一）開關量邏輯控制分析

對于PLC而言，開關量邏輯控制是其應用最為廣泛的領域。PLC的存在主要是將存儲器作為虛擬繼電器，讓虛擬繼電器取代傳統的繼電器。與虛擬的繼電器相比，傳統的繼電器在控制的過程中反應的比較慢，并且抗干擾能力也比較弱，因此不能在短路保護的過程中進行很好的控制。但是，通過對PLC進行合理的應用，可以很大程度上避免這一問題的出現，同時還非常方便維修，可以大大提升數字運算系統的質量，大幅度節省了工業人力以及時間的輸出。此外，在實際的工作中，PLC可以自動的切換系統，讓系統下線路變得簡單化，進而提升工作的效率。

（二）順序控制分析

PLC在工業自動化控制當中主要應用于對工程的順序控制。在傳統的順序控制而言，其需要設置繼電器觸電來進行控制，但是PLC技術則是通過PLC 觸電的狀態信息來進行控制，工作人員在工作期間，只需要輸入幾條非常簡單的指令就能夠達到全方面控制的效果，很大程度上突破以及創新了傳統技術。對于PLC 來說，PLC順序控制不僅是其最有可靠的優勢，同時還是其研發的主要功能。現階段，PLC的順序控制已經超過了遠遠超過了其他技術，其合理的應用，對工業生產有著非常重要的作用和意義。需要注意的是：在應用PLC的過程中，相關技術人員一定要注意對自動化系統進行合理的整合，讓PLC發揮其最大限度，從而進一步提高PLC在工業自動化順序控制當中的作用[1]。

（三）過程控制分析

在工業生產過程中，過程控制是最為常見且最基本的控制，對于過場控制而言，其主要是針對模擬量，在實際的工作中，對模擬量的工作過程進行有效控制。過程控制主要可以分為兩種，分別是開環控制以及閉環控制。而模擬量指的就是連續變化的電流以及電壓等參數。在工業自動化控制過程中，對PLC進行應用，對過程進行控制，其主要的目的就是在了解相關模擬量當前與歷史輸出狀況的前提下，最終產生出所要求的開關量，從而保證系統工作參數可以有一定的數據依據。一般情況下，過程控制主要應用于工業的連續生產中，其是非常基本的控制，對工業生產水平以及效率的提升具有很大促進作用[2]。

（四）通信控制分析

在工業生產過程中，通過對互聯網檢索技術的合理應用，能夠形成一個非常便利的數據庫，最終實現收集以及管理數據等的信息同步，提升生產效率。近年來，社會發展越來越迅速，市場競爭也日益激烈，因此各大PLC廠商對于PLC的通信功能也越來越重視，并紛紛推出了不同的網絡系統，實現了數據之間的相互通信，對分散的信息進行了集中的處理，進而達到工業自動化控制。

（五）模擬量控制以及遠程控制分析

對于PLC而言，其具有位置模塊、主機模塊以及高速技術模塊等系統處理器。通常情況下，模擬量控制模塊具有非常好的功能，其可以讓PLC憑借控制器的自身特點，通過模塊組裝功能，對系統進行非常靈活且全面的控制。根據實踐經驗可得，模擬量控制具有很多的有點，比如：能夠方便工業自動化熱處理過程的維護和控制；能夠確保工業熱處理過程可以符合國家相關標準和規定；可以對工業生產過程進行全方位的控制；能夠最大限度的提升工業過程控制的精準行，提升工作效率和質量。而所謂的遠程控制，其主要是以PLC通信接口配置和聯網模塊中的通信功能為依據，實現對工業生產的遠程控制。遠程控制的方式是通過PLC與智能終端以及計算機等，最終實現遠程控制，進而保證工業生產可以順利且穩定的進行[3]。

（六）信息控制與位置控制分析

信息控制具有數據處理的功能，包括對信息的采集以及傳輸等處理，確保工作的效率可以得到有效提升。同時，信息控制還能夠對一些數據進行合理的分析，保證信息利用的合理性。嚴格意義上來講，信息控制意味著PLC在信息化功能方面的成功轉化，對工業自動化控制水平的提升具有重要作用。

一般來說，位置控制主要應用于工業機器人搬運以及對主軸精分度進行控制等方面。在實際的工業自動化控制中，位置控制的作用以及地位是非常突出且明顯的。位置控制的關鍵就是通過利用PLC，達到對電機進行有效控制的目的。在實際生產中，PLC的位置控制功能應用，能夠對工廠制動控制系統進行有效的完善，對工業自動化控制水平的提升具有很大益處。

結束語：

近年來，電子技術以及計算機技術的快速發展，使得PLC技術也得到了很好的發展，其功能變得越來越完善，應用領域也在不斷擴大，在一定程度上滿足了可持續發展的需求。由于PLC可以為工業生產以及自動化控制提供可靠的數據傳輸依據，并且在模擬量控制以及位置控制等方面的應用日益成熟，因此在工業自動化控制領域中的應用越來越廣泛，地位也與日俱增。由此可見，在今后的發展中，PLC將是工業自動化發展的基礎和保證。

參考文獻：

[1]王晨雨.PLC在工業自動化領域中的應用與發展趨勢分析[J].石化技術，2017，24（7）：215-215.

[2]華賢兵.PLC在工業自動化控制中的設計及應用發展[J].商品與質量，2017（20）：110-111.

[3]陳文聰.PLC對自動化控制系統的支撐作用分析[J].科研，2016（4）：00309-00309.