PLC技術在工業自動化中的應用

文/孫冬云

PLC 即可編程控制器，主要是利用可以編程的存儲器，通過內部存儲執行順序控制、邏輯運算等指令，進行模擬式和數字式的輸入、輸出控制，將各類生產過程進行控制，以滿足實際的生產需要。PLC 的特點是體積小，編程簡單，具有很強的抗干擾能力，可靠性比較高。近年來，隨著我國科學技術的不斷發展，PLC的功能有了較大的提高，從早期的代替繼電器工作，到如今憑借自身的優勢，在工業領域的應用日趨廣泛。當前，工業自動化的繼續發展需要PLC 技術的支持，而PLC 技術在工業自動化應用的過程中，需要對于PLC 技術的工作原理和操作性能有一個全面的了解。

1 PLC的工作原理

PLC 技術在工業領域中的廣泛應用，是因為工業行業對其的需求相比其它行業來說更加的明顯。PLC 技術以其安全性高、模塊化優勢可以為工業自動化設備提供控制應用，還可以為具體的控制提供解決的措施，更加符合工業行業的發展需求。具體在工業自動化中的應用，PLC 是通過不同的階段之間相互配合來實現的，并非一個階段就可完成。一般情況下，分為樣本錄入采集、程序執行以及結果輸出三個階段。

1.1 樣本錄入采集階段

在這個階段，PLC 主要是通過掃描的方式將對應的數據和輸入狀態進行讀取，之后，將其存儲在PLC 映像區的控制單元，采樣的輸入工作就完成了，進入程序的執行階段。此時，為了保證數據和輸入狀態的準確性，系統會進行數據刷新的動作，實際上，在程序的執行和結果的輸出階段，數據不會發生變化。

1.2 程序的執行階段

在程序的執行階段，用戶程序是PLC 自動掃描的，確認程序已經被讀入。掃描時，一般是通過先上后下或者是先左后右的順序進行的，之后得出最后的結果，將這個階段的結果和采樣階段的結果相核對，只有兩者的結果一樣，才能判斷用戶程序已經被執行。

1.3 結果的輸出階段

這個階段是PLC 技術應用的最后階段，主要是對于樣本錄入采集和程序執行兩個階段的控制單元中的輸入數據和輸入狀態進行刷新操作，CPU 根據輸入的數據和狀態將所有的輸出保存在電路中，之后通過輸出的控制電路來驅動相應的外部設備，完成PLC的輸出任務。

2 PLC在工業自動化應用中需要注意的問題

2.1 溫度

PLC 的性能受溫度的影響很大，正常工作的溫度范圍為0℃-55℃，因此，對于PLC設備的安裝要考慮溫度因素，如果工作環境的溫度過高，就需要安裝散熱裝置，如果工作環境的溫度過低，需要做好保暖措施，確保PLC在規定的溫度范圍內工作，發揮其自動化控制作用。

2.2 濕度

濕度也是影響PLC性能的關鍵因素之一，在實際的工業生產中，PLC 設備很容易受到空氣濕度的影響，尤其是在一些比較特殊的環境下，空氣濕度高，而且難以采取有效的措施來降低空氣濕度，那么PLC 設備的正常運轉就會受到影響。據有關研究表明，空氣相對濕度超過85%就會影響到PLC 設備的正常運轉，包括空氣中的凝露現象，都會導致PLC 設備的絕緣性降低。

2.3 振動

在具體的工業生產中，如果發生振動問題就會影響PLC 設備的性能，振動越大，PLC的性能就會越差，因此，PLC 設備要盡量安裝在不易發生振動的區域，遠離振動源。必要時，可以從振動源、振動的傳播路徑等方面入手，要采取相關的減振措施來確保PLC 設備運行的穩定性。

3 PLC技術在工業自動化中的應用

3.1 物資運輸自動化中的應用

物資運輸自動化是自動化機械制造中不可缺少的重要環節，將原材料或者是成品輸送到相應的位置上，完成物料的輸送過程。通常情況下，該自動化運輸管理系統包括自動裝置、自動輸送設備以及相應的系統軟件組成。

3.2 設備裝配自動化

設備裝配是機械制造過程中的重要環節，傳統的生產方式是通過人工來完成機械設備的組裝。裝配自動化系統是基于PLC 技術的現代自動化裝配系統，將特定規格的機械零部件，通過自動化設備的設計和處理程序，完成組裝、調試、測試以及驗收的自動裝配生產線的過程。PLC 技術是通過計算機來實現的，只需要設定好程序，就可以實現自動化生產的正常運行，還可以通過計算機來控制整個生產過程，實現產品的批量生產。不僅提升了工作的效率，還提高了設備的裝配精度，大幅度提高了產品的質量。

3.3 檢測的自動化

隨著科學技術的發展，一些新型的材料在工業領域的應用越來越廣泛，一些復雜型的設備要求也比較特殊，因此，產品的檢測難度也隨之增加。傳統的人工檢測方法也無法滿足現代化高精度產品的檢測要求，因此，自動化的檢測技術是必然發展的趨勢所在。當前，在工業自動化檢測中應用比較多的技術是識別檢測，主要用于組件磨損狀態的檢測，人工神經網絡對于刀具以及智能設備的診斷技術等。

3.4 對于數據處理的控制

PLC 技術在數據傳輸、運算等方面的優勢，可以更快速、準確的進行數據的搜集以及整理等工作，將輸出結果和存儲器中的設定值相比，發現存在的誤差，可以更高精度的完成控制工作。一般情況下，PLC 技術的數據處理功能在柔性機械制造企業中的應用比較廣泛，此外，在金屬的冶煉等大型的企業應用也比較廣。

4 結束語

隨著我國工業發展速度的加快，傳統的工業生產無法滿足當前工業發展需求，需要借助先進的科學技術對工業自動化技術進行創新，PLC 技術的應用，將其高效以及便捷性的優勢發揮出來，提高了工業生產效率，實現了工業自動化生產，提高了我國工業自動化水平。