PLC控制技术在工业自动化中的应用研究

熊利明

摘要：随着我国经济的发展，人们对工业自动化技术提出了更高的要求。在工业自动化中PLC控制技术的应用有非常重要的作用，其不仅可以大幅度提高工业的自动化程度，而且推动了工业自动化的新发展。因此，必须要把握PLC控制技术的应用特点，并了解其工作原理，这样才能更好的在工业自动化中进行应用，并提高其工业生产效率。

关键词：PLC；工业自动化；应用

1 PLC构成

PLC的主要组成部分为CPU、电源、存储器、I/O电路及接口电路，CPU即具有逻辑与数学运算功能的中央处理器，系统的协调工作由其进行；系统中的监控、逻辑变量、信息存储及用户程序由存储器储存；电源由掉电保护系统，备用系统组成；以键盘与显示接口、I/O接口及通信接口相互连接组成的现场设备、外围设备称为接口电路；输入电路起到把输入信号隔离及电平转化的功能，输出电路将PLC输出结果进行放大与电平转化，对现场设备进行驱动。

2 PLC控制技术的应用特点

2.1 可靠性高抗干扰性强

PLC控制技术普遍采用现代化大规模的集成电路技术，其生产和制造工艺比较严格，其内部电路采用了先进的抗干扰技术，能够抑制和减弱外部干扰。同时，PLC还具有自动检测硬件故障的功能，当故障发生时能够及时发出报警信号，提醒维修人员进行维修，提高了可靠性。

2.2 操作简单

PLC技术与其它工业自动化生产技术相比较，PLC控制技术的操作设备相对比较简单，只需要通过计算机就能够实现信息的采集、输入、输出，在整个过程中只需一个人便能够完成，减少了人力资源的浪费，而且整个的操作过程简单易学，为工业生产提供了便利。

3 PLC控制技术在应用中的注意事项

3.1 湿度限制

应该科学合理地控制PLC控制技术在正常运行时周围环境的湿度，保证电器元件在正常运行时不会被空气中的水分所影响。再者，震动。在PLC控制技术在进行工作时，周围的环境应该离高强震动装置特别远，再使用有效的防震方法来保证PLC控制技术的正常运行。

3.2 温度限制

PLC对工作环境的温度有一定的要求，一般限制在0℃～55℃，因此，PLC在安装过程中就要充分的考虑好散热因素，尽量规避阳光或其他热源，不能直接安放在其他发热设备的下方。对于温度较高，超出设计要求的工作环境，要加装通风散热设备或制冷设备，并预留足够的散热空间，以有效控制其工作温度。

3.3 震动控制

对于PLC系统而言，强烈的震动是非常有害的一个因素，尤其是频率在10至55赫兹之间长时间震动，要尽量加以避免，对于某些难以避免的震动环境，要采取加装减震胶等减震措施，以防系统受到震动破坏。

3.4 防干扰设计

尽管PLC系统具有较高的稳定性，但依然受到内部干扰、引线干扰和辐射干扰等干扰因素的影响。内部干扰产生于PLC元部件与电路之间的电磁辐射，是PLC生产商在设计时就应该干扰，包括由信号线和电源传导而来的干扰；辐射干扰的情况比较复杂，它产生于环境中充斥着的各种电磁辐射，包括电视辐射、通信网络辐射、电器辐射等。为提高PLC系统的稳定性，应该通过科学有效的设计、合理的安装和布线，以及隔离电源等手段，对干扰进行有效的抑制和屏蔽，保证PLC系统的正常运行。

4 PLC控制技术在工业自动化中的应用

作为工业自动化的直接保障，PLC的稳定性对生产具有非常重要的意义，就目前而言，PLC技术相对比较成熟，具有较好的稳定性，但PLC的应用范围十分广泛，往往要面临一些比较恶劣的工作环境，因此要充分考虑温度、湿度、震动、干扰等负面因素的影响，加强设计和保护，为PLC系统创造有利的工作环境。

4.1 用于信号监控

PLC自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。其实，完全可利用它进行PLC自身工作的监控，或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，监控以至进一步能自诊断是非常必要的，它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。

4.2 处理控制各方数据

PLC控制技术能够实现函数、逻辑方面的运算，同时能够实现自动转换数字、发送信息、排列数据等操作。在一定条件下，该技术能够花费最少的时间进行数据的收集，还能够进行针对性的分析与处理，快速实现多项工作，在數据处理控制方面有一定优势。另外，该技术可以对收集的数据与储存器的参数值进行比较，发现二者的差别，从而实现有效控制，同时可以将其传送到其他智能装置，实现远程控制。对于大型系统或无人看管的系统来说，大部分都离不开数据处理工作，所以PLC控制技术在塑料、汽车等领域的应用也非常广泛。

4.3 模拟量和集中控制

PLC控制系统根据控制对象的不同，具备不同的组合模块，包括中央处理模块、输入输出模块、逻辑运算模块、通信模块等等，通过各模块的组合应用，针对性的实现了对系统的控制。通过PLc的模拟量极大的提升了系统对于过程控制的准确度，使得系统的升温、降温、保温等过程严格按计划执行，充分满足了工业过程的控制设计和要求。

4.4 用于运动控制

实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹，可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收；有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k，有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置，则完全可以依NC的原理实现种种控制。

高、中档的PLC还开发有NC单元或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。

5 结语

综上所述，工业生产的自动化时代，主要依赖于大型器械和软硬件之间的配合。传统的工业自动化机械主要依靠各类语言代码的编程来运行，这种方式所需要的语言代码条数众多，逻辑性复杂，给程序员增添很大工作量，同时耗费时间和财力。

参考文献：

[1]林江峰.PLC控制技术在工业自动化中的应用探析[J].决策探索（中），2018（05）：67-68.

[2]平澜.PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2016（12）：92-93.

（作者单位：浙江延杭智能科技有限公司）