試論PLC技術在自動化控制中的應用和發展

李陳

摘 要：隨著當前科學技術水平的提高，自動化控制在各行各業都得到了廣泛的應用和重視，PLC技術應用在自動化控制中一直發揮著積極作用。本文就PLC技術在自動化控制中的應用策略進行闡述，然后就其發展趨勢進行分析，旨在促進PLC技術的進一步發展。

關鍵詞：PLC技術;自動化控制;應用

0 引言

可編程控制器最先出現在上個世紀的美國，經過幾十年的發展以及技術研發人員長期的努力，可編程控制器的功能和性能都獲得了巨大的提高。現代PLC不再是一個簡單的能夠執行邏輯運算的電子裝置，而是由主機、編程工具、擴展單元等設備所組成的一個較為復雜的控制系統。其使用了可編程的記憶體存儲單元，除了能完成基本的運算功能外，配上特殊的功能模塊還可實現PID控制、運動控制和網絡通訊等功能。再通過與外部單元間傳遞信號的接口部件來實現信號電平的轉換，以此完成各種電氣設備的自動化控制。近年來，隨著社會以及科學技術的高速發展，市場對于自動化設備的需求在日益增長。在這個大背景下，對相關的電氣控制技術水平提出了更高標準的要求。可編程控制器憑借其可靠性高，功能完善，速度快以及操作靈活等優勢，已逐漸成為當前我國自動化控制領域設備選型的主流。

1 PLC技術在自動化控制中的應用作用

通過專業設計人員對電氣控制技術不斷的研發和更新，能夠極大提高自動化控制系統的性能，以滿足生產企業對先進控制的實際需求。傳統的電氣控制需要大量的人工參與，因其線路觸點較多，使得安裝與調試都非常的復雜。PLC技術很好解決了傳統電氣控制存在的局限性和弊端，不僅能夠讓信息技術的處理有效代替電器功能，還能夠完成多臺生產線設備的聯機控制。這對于多機群生產線工作效率而言是有很大的提高的，而且降低了工人的勞動強度、縮短了產品的生產周期。再者，PLC在實現自動化控制的前提下，還能夠根據邏輯關系完成控制系統的自身故障修復和報警顯示等。電氣設備在日常運轉中，不可避免因一些不利因素的影響而出現某種故障，在這種緊急情況下，系統能夠第一時間完成故障排查、分析和解決。這些都可以通過提前編好判斷程序來實現，能夠及時減少由于突發故障所帶來的損失，提高系統運行的穩定性。

2 PLC技術在自動化控制中的應用策略

2.1 在立體倉庫中的應用

立體倉庫因其具有很高的空間利用率、可采用先進的自動化搬運設備、便于形成先進的物流系統等特點，已越來越受到企業的重視。將PLC技術應用于立體倉庫中，在無人操縱的情況下，只要按下啟動按鈕，就可以讓堆垛起重機自動進行進出庫動作、自動裝卸貨物，從而有效提高倉儲運作的速度和效益。為了能夠保證設備連續運行，精準定位，提高立體倉庫的分布式管控，需為每臺堆垛起重機配備一套獨立的控制和通訊系統，該設備可以通過無線以太網接受上位機指令，完成聯機控制方式下的自動作業，同時還能實時反饋當前設備運行狀態信息。在此基礎上，根據倉儲的控制需求，在監控主機上利用編程組態軟件，可增加數據分析和實時報表等功能，實現監視和控制一體化。

2.2 在發電廠中的應用

PLC技術在發電廠各系統中被廣泛應用。如水電廠機組正常開停機、事故緊急停機等過程，完全可以憑借PLC技術按嚴格規定的順序進行邏輯控制。通過直接接入采集到的開關量和模擬量信號，對信息進行合理處理和分析，再通過電子系統將指令轉移到工作流程上，完成對相關電氣設備動作過程的控制。根據機組狀態定義和控制程序邏輯設置，能夠實現機組的自動控制過程。當機組需要正常開機時，首先會檢查出口斷路器合閘等開機條件是否滿足，如具備滿足所有的開機條件，則自動按程序流程順序執行開機過程。這樣不僅能幫助運維人員節約處理時間，還能提高經濟效益、降低安全隱患。同時，一些重要信息量的接入，如剪斷銷剪斷信號、導葉開度、油壓信號等，可通過通信程序傳送到監控系統上位機，這對水電廠實現遠程實時監控和操作提供了較好的促進作用。

2.3 在智能溫室系統中的應用

室內空氣溫濕度、光照強度、土壤水分含量等環境參數是智能溫室控制系統關心的重點，因為這些因素直接影響溫室大棚中作物長勢的好壞、產量的高低。在智能溫室控制系統中引入PLC技術，每個環境參數分別由各自的閉環系統進行調節，能夠有效地完成環境參數的實時控制。當室內空氣濕度低于系統中設定的下限值時，自動控制系統會開啟噴灌設備，來增加空氣濕度，保證當前濕度值處于預設標準范圍內。通過采用先進的控制算法，可較好地解決受控參數之間相互影響的問題，擴大控制范圍。PLC技術主要負責溫室內加熱設備、人工補光燈、通風風扇和增濕裝置的控制，最大限度的滿足植物生長發育的需要，從而提高作物的產量和品質。

3 PLC技術應用于自動化控制的發展趨勢

未來可以預期的是，科技創新將會加速推動PLC技術不斷向前發展，將會為PLC帶來更多的特性和功能，具體表現在以下幾個方面：

（1）隨著自動化程度的提高，PLC產品將會更加多元化。適應于小型控制系統的微型PLC會擁有更多高端PLC的特性，朝著體積小型化、功能集成度高的趨勢發展，而中高端PLC會提供更緊湊、更高效的解決方案，以適應大型控制系統的需求。在復雜工業環境下的抗干擾能力也會進一步提高。

（2）隨著PLC技術研發力度的的加大，應用場合不斷延伸，編程軟件和編程語言的選擇將會更加多樣。為了某些特定的自動化控制過程，專門開發一個統一的編程環境，便捷的操作和較低的重復率會使得學習周期和研發時間進一步縮短。

（3）PLC技術與全自動化生產相結合，智能控制和人機交互的功能將越來越多。針對不同控制系統場合的解決方案將會趨于多元化，為了豐富模塊功能，提高PLC的適應性和可靠性，PLC技術的智能化發展和網絡化發展也會逐步實現。

4 結束語

在當前的自動化控制領域中，控制功能的規模和標準在不斷提高，整個系統引入的問題和任務也會越來越多，如何有效運用控制技術是提高生產效率的關鍵。將PLC技術應用在電氣工程自動化控制的工作環節之中，不僅能加入多樣化的功能，而且還能完成對整個自動控制系統的綜合控制，提升各個系統的安全可靠性，從而更好地滿足當前用戶的需求。在實際應用過程中，電氣技術人員應當加強對PLC技術的認識和推廣，這樣才能有助于PLC技術在自動化領域中提供更多更成熟的解決方案。

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