PLC控制技术在工业自动化中的应用论述

樊晓东

摘 要：在现代各种设备的电气自动化控制领域中，PLC控制技术是一种以生产过程控制为主的数字电子装置，这种装置不仅可以对传统的继电器控制系统进行取代，还可以在复杂的工业过程中构成控制网络。其特点是数据可靠性高、灵活性强、使用方便。本文分析研究了PLC在工业自动化控制领域中的应用，对PLC所具有的优良性进行了介绍，并且对PLC 未来在工业自动化领域中的发展进行了探讨 。

关键词：PLC技术；自动化控制；应用发展

PLC（programmable logic controller）可编程序控制器采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行计数操作、顺序控制、逻辑运算、算术操作、定时等面向用户的指令，并通过模拟或数字式的输入/输出，从而达到控制不同类型的生产或者机械过程。因整合通信技术、计算机技术、自动控制技术为一个整体，故在自动化控制领域中得到广泛的应用。PLC专门根据工业环境而产生，对于初期设计的PLC，主要目的将单台机器设备控制的工作环境延伸至整个工厂的自动工业化。伴随日渐增多的软件程序及硬件的设计开发，编程的过程也更加的简单易操作，使得PLC的控制更加灵活。伴随PLC技术的快速发展，其功能也从起初的逻辑、顺序控制逐渐演变到了复杂的过程控制以及连续控制，这一演变过程也展现了工业自动化程度不断提高的过程，體现出中国现代工业技术的快速发展。

一、在工业自动化控制中PLC的应用

PLC是计算机技术与微电子技术共同造就的，这就使得PLC的功能更加地完善，同时，更加地高科技化。由于可编程控制技术的实现，使PLC更具备灵活性。PLC在工业自动化控制中的普遍运用，奠定了其无法取代的作用，使得其在工业产业中的新时代已经全面展开。

（1）逻辑控制。PLC取代了传统的继电器电路，实现了逻辑、顺序控制，可用于单台设备的控制、多机的群控以及自动化流水线。像球磨床、注塑机、组合式机床、打包生产线、电镀流水线等。（2）运动控制。机械在运动过程中产生的机械运动，为PLC 的控制功能提出了新的要求。对脉冲量的控制就是在控制对象进行直线运动或者抛物、圆周等运动时，PLC实现机械运动控制的基础。由于脉冲量控制的位移极小，使得PLC使用脉冲量进行运动控制的要求精确度很高 。

（3）数据处理。如今的PLC具有数学运算、排序、查表、数据转换、数据传送、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可利用通信功能传送到别的智能装置，也可与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作。这种数据处理通常用于大型工业控制系统，像无人控制的柔性制造系统；也用于过程控制系统，像冶金、造纸等工业中的一些大型控制系统。

（4）信息控制。PLC的数据处理功能是通过信息控制来实现的。在信息控制中，对生产用户的信息进行采集、存储、处理以及传输，达到信息控制的目的。与此同时该项功能还兼具了数据分析的能力，随着信息时代的来临，赋予了PLC新的信息属性去完成控制工作，实现信息控制也是PLC在信息化功能方面成功转化的标志。

（5）过程控制。过程控制通过模拟量（电流、电压、压力、温度等）连续变化时所输入的历史状况以及当前状况的分析，实现对模拟量的工作过程进行控制。过程控制的代表类型主要是开环与闭环控制。这种控制类型在冶金、化工、锅炉等方面的应用效果较为理想。

（6）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。

二、实际应用中PLC存在的问题

PLC的正常运行保证了工业自动化的生产，尽管PLC的操作建档方便，但是在工厂等复杂的环境中还是会出现PLC操作产生影响的因素，从而对正常的生产造成影响。

（一）湿度

PLC构件的绝缘性与所处环境的湿度有关。PLC构件要求环境湿度在85%以下，超过定值就可能会造成元固件异常或提早损坏。因此，对生产环境湿度的控制是PLC构件正常运转的基础，

（二）温度

PLC工作时的自身温度限制在0℃到55℃之间。因此，在PLC的安装过程中，则需充分意识到机器本身散热因素对其正常工作的影响。安装PLC时应避免阳光直射，远离发热源并注意空气对流。当工作环境温度大于55℃时，必须考虑安装制冷装置或者设备，降低PLC的工作温度 。

（三）空气

避免PLC在含硫化氢等其他具有腐蚀性、易燃性的气体环境中使用。在相对密闭的环境中使用的PLC年限较在正常空气中使用的年限长出许多，主要原因是空气中的包含较多杂质，尤其是不可视颗粒物、粉尘以及具有腐蚀性、氧化性的气体，对PLC的构件造成一定影响，从而致使PLC运行缓慢、老化较为严重。

三、工业自动化中PLC的发展浅谈

由于计算机技术新成果在PLC设计和制造中的更多应用，出现了更大存储容量、更快运算速度、更高智能程度的电气产品。因此对PLC技术提出了更高的要求，要使其同时具备高可靠性、高响应速度、高集成度网络化及智能化等。PLC技术可用于离散及混合式的自动化生产领域，并在制造行业应用态势保持稳固增长。究其主要原因是由于对更高自动化程度及更高能效的广泛需要，制造业会越来越多地应用PLC。在制造过程中，用最低的生产设备生命周期成本满足适应性和灵活性日益增加的需求，源源不断的给PLC技术的创新与发展提供了动力。

四、结语

在不断发展的PLC应用技术中不难看出，高效可靠的使用PLC，已成为了其发展的重要因素。只有PLC技术的不断发展，才会使其产品更加的丰富、规格更加的健全、技术更加的开放，从而占据更大的市场份额。在工业领域中不断壮大的PLC，为今后工业自动化作了一个强有力的技术支撑，成为了工业化的一个重要依托，使得工业化更快的发展。

参考文献：

[1]李午阳.PLC在工业自动化控制中的应用研究[J].科学与财富，2014（2）.

[2]陈忠华.可编程控制器与工业自动化系统[M].北京：机械工业出版社，2006：1-15.

[3]李宁，李秀娟.浅析工业自动化控制中的PLC技术应用[J].中国科技博览，2012（21）.