PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展

张江 师文义

摘 要：随着工业化进程的日渐深入，PLC在工业各领域中得到了更为广泛的应用，也为工人的编程与设计提供了极大便利，使得工业自动化控制工作效率得到显著提升。由于自身的优越性，PLC程序能够为人类工业化进程提供极大帮助，但从总体上来看，PLC仍然存在诸多能够改进的地方，还需进行深入开发与研究，不断实践发现问题，进而解决问题。PLC作为工业化设备中的主要涉及，其发展前景极其广阔，为此，需要有效利用PLC充分发挥其自身优势，进而实现更快更好地发展。

关键词：PLC；工业自动化控制领域；应用及发展

引言

近年来，在工业生产领域，PLC已经成为一种重要控制设备，在工业自动化发展过程中，其可编程优势能够提供有效地技术基础，且随着技术革新程度的进一步加深而衍生出新的功能。它是一种具有较强技术性的数字模拟设备，运行时对于其他设备的干扰有一定的抵抗能力，操作和维修起来都比较方便，在工业领域优势特别明显。在继续深入研究时，也会演化出各种门类的产品。

1PLC的概述

PLC全称可编程控制器。主要用于工业过程控制，实现自动化完成。PLC包括输入中央处理器模块、输出模块、通讯模块等，输入模块相当于是一个收集作用的外部信息感官，工业过程中输入模块就是把一些需要的状态、各种物理信号、位置型号等不停地采集他们的状态，我们称之为收集系统条件信号，CPU中是保存着我们写的完成特殊任务的程序，它一直不停地循环运行，运行程序中就包含输入模块的信号作为条件，而以这些条件结合程序就会有结果出来。这些结果就会通过输出模块输出信号控制现场的设备动作，或者在上位机画面上显示数据等。总之，PLC集计算机技术、通信技术、自动化控制技术于一体是一种数字运算的可编程逻辑控制器。

2PLC在工业自动化控制领域中的应用

2.1条件控制

PLC根据现场被控系统的要求可以对其中的参数进行修改，从而达到控制的目的。比如，压力、反应速度、温度等，通过输入相应的指令，使被控系统的功能发生变化，从而适用系统产品生产的需要。这种应用PLC的方式改变了以往人工控制的不便，提高了控制的精準度，不需要工人时时刻刻的去调整，而其在系统运行之前，就可以直接设置完成，提高了工作效率，并最大限度的提高了工业生产的自动化程度[3]。而在具体运行的过程中，主要决定其控制效果的就是编程的输入，需要相关的人员仔细考虑到产品生产的每一个步骤，针对性的设计相应的控制指令。

2.2过程控制

过程控制是工业生产中最常用、最基本的控制，它主要针对的是模拟量，即对模拟量的工作过程进行控制。过程控制分为开环控制与闭环控制，模拟量指的是连续变化的电流、电压、温度、压力等相关参数。过程控制中通过分析有关模拟量当前与历史的输入状况，通过分析，产生所需要的输出量。

2.3模拟量控制

PLC是在控制对象特征的基础之上，根据组合功能模块的特性将其组装成为功能完善的一个完整的控制系统，其可以达到提高整个控制系统准确性的目的。对于PLC而言，其主要是由位置控制模块、主机模块、通讯模块和模拟量控制模块等多个模块组成的。对于PLC的模拟量控制来说，它可以很大程度上提高工业自动化控制系统的精准度，同时其还可以通过热处理的方式为整个控制系统的设计和维护提供巨大的便利。

2.4系统集中控制

通过PLC技术可以实现工业自动化控制，与此同时，它还可以对整个工业自动化控制系统进行控制，比如当控制系统在运行过程中发生一些问题时，其会对故障发生的原因进行检测，并显示相应的检测结果。控制系统是通过时限故障检测和逻辑错误检测来实现对整个工业自动化控制系统的控制。对于工业生产中的机床设备而言，在进行工作时需要有足够的准备时间，并且要求在进行工作之前必须通过每一道工作工序。在进行控制系统检测工步动作时，定时器可以相应地启动，当定时器发出信号时，可以将其作为启动报警信号，也可以将其作为自动停机的信号。

2.5开关量控制

PLC具有接线简单、软触点多、速度快、维修方便、可靠性高等优点，其不仅可以有效的提升系统的质量，而且还能在一定程度上节省人力和时间，降低了大系统不易修改、线路复杂等现象的发生。PLC自动开关量控制有效的取代了继电器控制，提高了系统运行的可靠性。开关量控制一般是根据顺序控制器的相关公式，对中间继电器控制系统动作进行设计，并对顺序控制器控制部分的梯形图进行有效的规划，而且还可以通过模拟仿真对系统进行检查，从而确保了整个设计过程的规范化。

2.6电动机变频调速控制。PLC与变频器是可以同时使用的，

便于对电机的运行与速度进行控制。在PLC与变频器之间加上电压平滑电路，然后通过控制时间影响转速，转速与时间成正比关系，输出脉冲周期的大小会影响到输出电压纹波的数值。

2.7远程控制

PLC通过联网模块中的通信功能以及通信接口的配置，实现远程的控制。其控制方式主要有：PLC与智能终端的互联、PLC与PLC控制网的互联、PLC与计算机的互联、PLC与以太网的互联等来进行远程的控制。

3PLC在工业自动化控制领域中的发展

PLC在工业自动化领域具有非常宽广的发展前景，其主要表现在以下几个方面：（1）PLC能实现产品、设计及功能多层面的综合化发展，在市场需求下的背景之下，PLC的种类也会增加，也会为人们提供更多的产品，以此来满足市场对产品的需求；（2）PLC在大容量和高速度的需求的推动下，不断提升运算能力，存储量也会随着需求变得越来越大，可以说PLC控制系统可以更加广泛地应用于各个行业中；（3）PLC编程语言能向多样化和高级化的方向发展，给工业发展带来更大的经济效益，也为现代化的生产工艺全面改进带来了无限可能。将PLC有效应用于工业自动化控制中，不仅可以提高系统控制质量，而且还可以给工业提供合适有效的技术和品种。所以，在进行工业化自动控制的过程中，相关人员应该合理应用PLC，并不断地提高PCL的技术水平，让其更好地适用于当前工业，只有这样才可以为今后工业自动化发展奠定坚实的基础，为我国带来更大的经济效益。

结语

通过本文的研究，我们可以对PLC在工业自动化控制中的工作原理有了初步的了解，主要包括模拟量控制、开关量控制、位置控制和系统集中控制等四个方面的应用。随着科技水平的不断发展，我国的PLC控制技术的发展速度也将随之加快。在实现工业自动化的领域中，采用PLC控制技术是适应社会的必然需求，同时也是保障自动化水平的基本前提。面对如今的发展形势，相关的研究人员还应不断加大其研究力度，不断完善PLC控制技术水平，使得其更好地应用于工业自动化领域中。

参考文献

[1]郭杰.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].山东工业技术，2016（12）：30.

[2]高亮，张文树.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].价值工程，2014（22）：72～73.

[3]贾泽峰.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].数字技术与应用，2014（5）：20.

[4]付世军.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].科技创新与应用，2016（23）：150.

（作者单位：1.润英聚合机械制造（沈阳）有限公司；2.沈阳哈工大特种机器人有限公司）