PLC在工业自动化控制中的应用

刘宪武

摘要：文章叙述了PLC的构成和功能以及分析了PLC在工业自动化控制中的应用，并就PLC在工业自动化控制应用的一些注意事项以及抗干扰设计进行了分析，有助于PLC在工业自动化控制领域的未来发展。

关键词：PLC；工业自动化；自动化控制

中图分类号：TN830 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0030-02

近年来，随着科技的高速发展，PLC在在工业自动化控制中处理模拟量和数字运算以及人机接口等方面的应用以及发展都有着大幅提高，而逐渐成为当前我国的工业控制领域的主流控制设备，而且在工业控制的各领域也发挥着越来越大的作用。而对于PLC本身而言，其作为一种数字运算电子系统是专为工业环境应用而设计的，其实现了单机和车间以及工厂的工业自动化控制，而其表现出来的具有抗干扰能力强、维修方便等特点也开始使得其受到工业自动化控制领域的重视，不仅如此，PLC在控制现场的实时监控的极高可靠性以及其编程的简单和灵活也使得其在工业自动化领域的控制中也开始得到广泛的应用。而随着高新的科学技术的飞速发展和进步，PLC的控制功能也将会逐渐地演变成更加科学可靠的过程控制以及连续控制，而这也会为PLC成为工业自动化中的支柱性技术产业奠定基础。

1 PLC的构成和功能

要对PLC在工业自动化控制中的应用有所分析，那么首要的就是对其的构成和功能有所了解，下面对PLC的构成和功能进行阐述：

1.1 PLC的构成

PLC主要由电源、CPU、接口电路、I/O电路及存储器等构成。其中，电源包含了系统、掉电保护及备用等电源。而CPU即为中央处理器，其功能为逻辑与数学运算，作用在于协调整个系统的工作。而对于接口电路而言，其主要指PLC和现场设备、外围设备相连通道等等。至于I/O电路，其对系统的输入电路而言，是把输入信号隔离和电平的转化，对输出电路而言，是对PLC输出结果放大以及电平的转化。而对存储器而言，其主要作用是存放系统中的逻辑变量和用户程序以及监控等信息。

1.2 PLC的功能

对于PLC而言，PLC是为当前我国的工业自动化专门应用而设计的，这导致了PLC与一般计算机的功能也是存在差异的，下面就其功能进行简单的分析：

首先，开关量的控制。其主要的功能：结合控制现场所给检测信号而依据系统的限位开关和操作按钮，能够对工业控制中的机械运动部件进行控制。

其次，系统的限时和计数控制。对其限时控制而言，主要是指可以在PLC系统里设置有关的计时指令，而且在定时的设定时可以根据实际情况变通，且这主要在系统的准确实时控制应用。而对PLC计数控制而言，其计数器分为高速和普通以及可逆计数器，对功能而言，就是完成系统中的不相同的各种用途的计数控制。

2 PLC在工业自动化控制中的应用

随着社会以及科学技术的高速发展，PLC的技术也是一日千里，而对于目前其在我国的工业自动化控制中的应用主要可以从开关量的控制应用、过程及运动控制的应用以及模拟量及系统集中控制的应用和PLC工业应用注意事项及抗干扰设计这四方面来分析，下面是具体的探讨。

2.1 开关量控制

对于PLC的开关量控制在工业自动化控制中应用的分析主要可以从以下的三个方面进行阐述：

首先，在我国当前的工业自动化的控制应用中，原有的继电器开始被PLC开关控制替代，而PLC开关的控制应用也实现了系统的逻辑及顺序的控制，不仅如此，PLC开关还有接线简单、速度快、操作维修方便、可靠性高等

特点。

其次，PLC开关的应用对系统质量而言是有很大的提高的，而且在时间及人力利用方面也有很大的改进和节省。不仅如此，这还能防止系统的线路不易修改的复杂问题。但是，值得注意的是，其应该依据PLC的系统的顺序控制公式设计，进而能够有效绘出系统的控制器的梯形图，不仅如此，还应该依据模拟的仿真来检查和确保系统控制的设计合理和规范。

最后，这种PLC的开关控制现在不仅用于当前的工业自动化的单台设备的控制，而且也用于多机群的工业自动化流水线的控制以及注塑机和包装生产线等等。

2.2 系统的过程以及运动控制

本文对PLC的过程及运动的控制的分析主要指的是过程控制以及运动控制，以下是具体的分析讨论：

PLC在过程的控制主要就是离散过程控制和连续过程的控制，而对其的具体过程控制也即是针对系统的模拟量来工作的过程，让系统的参数依照要求进行运转，而这种PLC主要应用在当前我国的化工、冶金和热处理等场合。

而对于PLC在运动控制而言，主要是指其能够对工业加工要求中的圆周运动和直线运动实行控制，不仅如此，还能够通过系统的脉冲量控制机械的运动，而且由于脉冲控制位移量非常小，会使得其在这方面的控制精度极高。目前，这种PLC运动控制主要应用在我国的机械和电梯以及机床等场合。

2.3 系统模拟量以及系统的集中控制

首先，对于当前的PLC的模拟量的应用而言，其不仅能够实现对系统过程的控制，而且其运用的控制各种语句能够实现对当前的系统的各种仪表监控以及能够有效地提高控制系统的精度，这对工业自动化控制中的热处理升温和保温及降温过程控制有着重要的意义。

其次，对于系统的集中控制而言，PLC在实现工业自动化的控制的前提下，还能够做到系统的自身控制，比如控制系统的故障检测和显示等等。而且在自动化控制系统中，I/O信号和中间记忆单元间是存在逻辑关系，也就是说当出现了设备故障，其逻辑关系会遭到破坏，而达到运用编好程序来判断故障以及实施故障分析和报警控制。

2.4 PLC工业应用注意事项及抗干扰设计

要做到PLC工业应用的合理以及安全稳定，那么对其在应用之中注意事项以及抗干扰的设计也应该加以重视，下面就是对这两方面的具体分析：

其一，PLC应用注意事项。在当前我国的工业自动化的控制应用中，对PLC而言，其首先就是要注意温度，具体而言就是其要求环境温度在0℃～55℃之间防止太阳光直射等。其次，也就是要求空气湿度应该保持在85%以内的范围之内，而且要做到不能有凝露，从而达到确保PLC绝缘性的目的。再次，禁止振动频率在10～55Hz之间连续振动或者频繁振动，要适当地使用减震胶。最后，也就是PLC所处的空气应防止氯化氢与硫化氢等腐蚀易燃气体存在，不合格的要安装空气净化设施。

其二，抗干扰的设计主要从两方面首手：首先，PLC设备的选择要尽量地选择抗干扰能力强的设备而确保PLC系统正常运行。其次，在PLC抗干扰设计的过程中，要做到据PLC不同的功能而设计抗干扰能力，比如电缆敷设会产生电磁干扰，所以要不同信号分层敷设，从而达到降低电磁干扰的目的。

3 结语

总而言之，当前的PLC是作为一种控制的标准设备而应用于当前我国的工业自动化控制领域，而随着时代的发展以及科技进步，PLC的各项技术也会越来越全面和越来越成熟，而且其应用功能也只会不断完善而使得其在工业自动化控制系统中起着越来越重要的作用和在工业自动化控制里的应用也是越来越广泛。但是，当前我国的PLC控制装置在我国的工业生产领域的应用中还是存在问题的，因此，PLC在工业自动化的控制中要加强注意以及进一步提高其技术水平和使其适应多样工业生产环境而提高PLC在工业自动化控制领域的的应用水平，进而成为我国的现代工业自动化控制的技术支柱，推动我国工业可持续发展。

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