PLC在工業自動化控制中的應用分析

陳國鋒

摘 要：隨著社會經濟的逐步增長，我國的工業發展展現出了較快的發展趨勢。在先進的技術影響下，給工業技術的創新與發展帶來了諸多的挑戰與機遇。由于自動化技能與水平的逐步提升，在一定程度上替代了原有的手工作業，而在工業自動化的發展過程中，PLC技術是其中的關鍵內容。在PLC技術的作用下，可以較好地加快工業自動化的轉型與前進。同時，該技術還可以確保工業自動化與精確化的發展，極大的提升工業生產效率。為此，本文從PLC技術的基本組成與優勢以及PLC技術的工作原理入手，對PLC在工業自動化控制中的應用以及未來的發展展開探究。

關鍵詞：自動化控制;PLC;優勢

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0095-02

PLC的簡稱為可編程控制器，被大量使用在自動化系統建設中。由于現代信息技術的飛速發展，傳統技術在融合了傳輸、通信、信息等多種技術后，就構成了PLC控制技術，它的性能、功能等得到了較大的增強，其使用的范圍也越來越廣。在PLC控制技術的相關領域，西門子PLC控制技術使用的非常廣泛，因為其具有控制器安全性強、作用廣泛、功能較多等優勢，因此可以極大的增強工業自動化工作的質量[1]。

1 PLC技術的基本組成與優勢

PLC技術是一種在工業環境中特別使用的數字運算操作系統，現在PLC的構成大多是由顯示器、內存、電源、帶有CPU的主板等結合而成的，并慢慢向著電子控制一體化、計算機、儀器等方面發展。隨著工業現代化控制理論的迅速發展，從而使得PLC在現場總線控制與集散控制等多個內容中得到了大量的使用，目前PLC在輸入與輸出時，一般通過I/O模塊實現，在多樣的場景內，I/O模塊的挑選與配置還是存在差異，PLC技術一般是在工業生產時會運用到，是現代化計算機控制中非常關鍵的內容。因為它的模塊能夠隨機進行組合控制，可以較好地確保整個技術的正常維護與使用，因此，能夠讓工業生產的效率大大增強，確保整個工業能夠較好地運轉[2]。

由于現在電氣技術與自動化控制水平的增強，因此也促進了PLC技術的發展，能夠較好地把PLC技術的優勢展現出來，讓其與最新的計算機技術有機的結合在一起，大量使用在工業控制內。因為PLC技術在電氣設備自動化控制中的運用，提升了電氣裝置的智能化水平，并擁有反應速度快、存儲量大的優勢，在將來的工業控制中，PLC技術的使用會越來越多，能夠構成多樣化的人機結合場景，提升交流通訊效果，能夠滿足多樣化電子裝置的自動化控制需求，例如目前使用的西門子PLC，它的技術涵蓋了工業控制計算機網絡中的全部內容，在大型PLC電氣設備自動化控制系統的構建中，具有著十分關鍵的作用。并且PLC根據其網絡分布廣、智能化水平高、反應速度快等優勢，滿足電氣設備自動化控制的所有內容。

2 PLC技術的工作原理

2.1 輸入采樣過程

輸入采樣過程能夠說是PLC控制技術使用的重要過程。在現實的工作中，PLC會對全部輸入狀態與信息展開掃描，并把讀入信息與狀態存入到對應的內容中，當進行完輸入采用過程后，該技術就會自動達到下一個執行過程，但在過程中會對以上的信息展開刷新，它的作用是為了確保信息的準確性與完整性。需要注意的是，在展開后續的工作后，這個狀態與信息是不會改變的，并且兩者間的運作還會具有一定的差距，該差距需要在控制過程中才會穩定，并不會再次出現改變[3]。

2.2 程序執行過程

在達到該過程中時，PLC就會自動對對應的用戶程序展開綜合性的掃描，其一般是為了確保全部的程序都能夠達到標準狀態。在掃描的過程中，它會根據相關的順序與路線來進行，而該路線是根據用戶程序的多個觸電形成的，并按照從左至右的順序來進行，進而獲得準確的運行結果。要引起注意的是，該過程所獲得的運算結果還需要和采樣過程的存儲信息與狀態展開對比，當著兩者的狀態一樣時才可以進行之后的工作。

2.3 輸出刷新過程

在上面兩個過程執行完成后就能夠進行輸出刷新。也就是前面兩個過程印象區中的存儲狀態和信息狀態，該過程需要展開刷新。同時，當輸入的控制電路驅動達到外圍裝置并完成詳細的運作等內容后，它才可以說是完成整個PLC控制技術的運行。

3 工業自動化中通過PLC控制技術的注意內容

3.1 電源干擾方面

在工業自動化的過程中，PLC的電源抗干擾作用較差，從而對工業自動化造成一定的負面作用。在影響PLC電源抗干擾水平的內容中波紋是非常關鍵的因素，在波紋的作用下，PLC的信號接收干擾性會大大提升。在這種情況下，能夠在工業生產中，添加隔離變壓器，通過變壓器的隔離效果，減少信號與設備之間的作用，進而確保電氣自動化的有效運行。

3.2 濕度方面

PLC對環境的相對濕度要求要保持在85%之中。在確保濕度時，還需要關注到整個環境的清潔效果，要對粉塵的含量予以控制，只有這兩個指標達到了對應的要求，才可以讓PLC擁有更好的絕緣性，從而防止出現氣體及粉塵爆炸等情況。

3.3 溫度方面

把PLC控制技術使用在工業自動化中，就要對PLC的溫度予以關注，要通過控制環境讓溫度保持在0至50℃之間。在設計自動化系統時，一方面要注重元件的放置位置，要讓PLC的區域盡量與發熱較大的設備保持距離;另一方面，在PLC附近，也一定要禁止使用發熱量較大的元器件，并保證所在的區域或者結構的散熱性與通風性較好。除此之外，PLC一樣無法安裝到溫度很低的環境內，如果難以避免，就必須做好對應的保暖措施[4]。

4 PLC在工業電子自動化控制中的應用

4.1 控制數據處理

目前的PLC控制技術可以進行信息排序、數據計算、信息傳送等操作，PLC控制下的信息處理能力會隨著系統的中央處理器改善而越來越強。所以對計算有著較高要求的行業就需要大量使用到PLC控制技術，例如規律分析、工業勘察等。從本質上進行分析，PLC控制的信息處理主要是信息的分析、對比、存儲等內容，比如在展開某個測量內容時，通過設備獲取了200個數據，利用人工進行計算則可能存在錯誤，并且耗時耗工。而使用PLC技術進行控制操作，所有信息的分析、存儲、收集等都是同時開展的，在進行全部信息的收集后，平均值、最低值、最高值等也可以同時獲得，工作人員只需要展開分析。

4.2 模擬量控制

PLC控制技術可以按照多種生產要求的多樣化機械特點來構建出對應的功能模塊系統，從而形成健全的工業自動化生產控制網絡，對自動化系統展開合理的控制。PLC控制技術要組成的模塊系統需要擁有I/O模塊、開關模塊、位置控制模塊、中央控制器模塊、通信模塊等，PLC控制技術利用對中央處理器展開控制來得到對其余模塊的控制，從而進行有效的生產。除此之外，PLC控制技術能夠利用掌控模擬量，從而增強生產過程中的便捷性與精準度，進而確保生產的高效運轉[5]。

4.3 位置控制

PLC控制技術在工業生產中對位置的控制有著很高的要求。工業生產，特別是某些需求進行精準加工的行業，對生產時生產機械的區域、生產線上的產品、出現在對應區域的時間都需要確保精準無誤。PLC控制技術的位置控制就可以滿足這一要求，順序控制器利用中央處理器明確的程序來展開掌控，工作者在確保設定準確無誤后就能夠進行運轉，同時，PLC控制技術具有較高的可靠性，很少會出現問題。

4.4 開關量控制

在進行工業自動化生產時，PLC控制技術最為根本的技術就是掌控生產設備的開關量，但也是使用更多的內容。PLC控制技術擁有其特殊的邏輯程序，它控制的開關量是按照對應的控制邏輯來展開運作的。PLC控制技術利用該邏輯編程控制，可以掌控生產線上的全部生產機械，讓其根據對應的生產順序展開運作，從而高效、安全、精密的進行工業自動化生產。

4.5 系統集中控制

PLC控制技術依賴于中央處理器，它可以綜合性的管理所有的數字化運算電子系統，利用對系統的綜合性掌控，從而對所有的工業自動化生產進行控制，達到生產要求。PLC控制技術的集中控制一般是在邏輯編程實現的過程中進行的，如果邏輯出現了問題，PLC控制系統就可以快速尋找到問題，并及時地予以解決，讓損失減少到最少。PLC控制系統會在生產時對生產線上的信息予以檢測，從設備進行工作開始，生產中的每個位置、間隔的時間、每個步驟等都會被PLC控制系統集中控制。PLC利用對生產裝置的數據采集，并輸送到中央處理器中，讓處理器按照編程邏輯對數據展開相關的處理，并輸出處理結果，輸送到相關的生產設備中，設備執行對應的內容，完成生產要求[6]。

5 PLC在工業自動化中的發展

5.1 PLC系統豐富化

隨著技術的飛速發展，從而使得我國的市場經濟有了質的提升。但是PLC系統所具有的市場競爭力也會大大提升，但是PLC系統如果要得到長足的發展，就一定要根據現實情況來予以完善與優化，也就是對結果、設計思想、功能等展開創新，如此才能夠占領廣闊的市場空間，并在競爭中占據優勢地位。

5.2 系統升級

社會科學技術的發展會使得我國的每個行業都出現對應的改變，而信息行業也會變為不可或缺的內容，在該背景中，具有較快的運行速度、容量大、價格低等就會成為一定需要的特點。但，對PLC系統展開創新與升級也是十分關鍵的，所以只有逐步增強系統性能，才可以滿足社會時代的飛速發展，進而符合新時期人們的發展要求。例如我國目前的PLC系統已經能夠滿足大部分系統，并具有很好的兼容性。

5.3 編程語言優化

無論是較小的PLC系統還是中型PLC系統，它的編程語言都是較為統一的，也就是為梯形圖語言。但由于計算機的飛速發展，PLC系統的編程語言也在之前的基礎上也有了多種改變，并向著多樣化與邊界化的方向發展。能夠預見，用不了多久，BASIC及C語言都會成為下個發展階段。

6 結語

由此可見，在工業化進程逐步加快的影響下，原有的生產技術已經難以滿足新時期公司與生產的要求。在該背景中，就需要科學的使用PLC控制技術。對應的機構需要整合及優化自動化的發展技術，并對其展開完善與創新。PLC控制技術在目前的形勢中得到了大量的使用，它可以較好地滿足質量的需求，有著極佳的生產效率。如此，就可以更好地為我國工業技術的發展打下堅實的基礎，讓工業自動化得到長足的進步。

參考文獻

[1] 董祿.PLC上構建數控語言的方法研究[D].杭州電子科技大學，2011.

[2] 王志華.PLC監控器的研制與開發[D].大連鐵道學院，2002.

[3] 魯武林.基于PLC的自動化立體停車庫控制設計[D].2017.

[4] 朱永迪.PLC在自動化紙袋糊底機控制中的應用與研究[D].蘭州理工大學，2011.

[5] 趙晶.基于PLC自動化控制系統的通信技術研究[D].東北大學，2012.

[6] 王貴宇.PLC在自動化控制過程中的應用分析[J].化工管理，2014（21）：63.