PLC自动控制技术的应用研究

摘 要：PLC自动控制技术自20世纪70年代诞生以来，经过不断的发展与完善，目前已经广泛应用于多种控制系统当中，新一代的PLC产品已经发展成为具备逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理以及数据通信等多种功能的控制器，可以有效满足现代工业生产需求，适应复杂生产环境。文章简要阐述PLC自动控制技术的优势，介绍PLC的基本构成，并对PLC自动控制技术的实际案例进行研究。

关键词：优势;构成;PLC;应用

一、 引言

PLC（可编程控制器）采用可编程存储器负责执行定时计数、逻辑运算、顺序控制以及运算等指令，同时通过数字化以及模拟输出、出入实现对生产过程或者机械设备的控制。PLC自动控制技术的优势在于适应性强，可以适应多种复杂生产环境，并且适用范围较广，可完成顺序控制、逻辑运算以及定时计数等多种功能，编程方法也比较简单，易于编写和调试。

二、 PLC自动控制技术的优势分析

（一）可靠性高

PLC采用的现代集成电力技术，生产工艺极为严格，其内部电路具有良好的抗干扰性能，可靠性较高。PLC控制系统与相同规模的继电接触器控制系统相比，其故障率极低，优势明显，因此，在诸多领域，PLC已经基本取代了继电接触器。此外，在实际应用过程中，工作人员还可编写故障诊断程序，从而使PLC具备故障诊断功能。

（二）适用范围广

PLC发展至今，已经形成了系列化产品，被应用于多种控制系统当中，除基本的逻辑运算功能外，由于还具备数据运算功能，因此可以应用数字控制领域中。目前，多种功能单元逐步涌现，PLC已经开始被应用于CNC、温度控制以及位置控制等多种控制系统中，加上通信技术以及人机界面的发展，使得PLC的应用前景更加广阔。

（三）易学易用

PLC编程语言相对比较简单，技术人员易于接受，即使对编程语言与计算机不熟悉的人也可以操作PLC，并从事相关工作。

三、 PLC的基本构成

（一）中央处理单元

中央处理单元是PLC的核心构成，其主要具备以下功能：负责接收输入的数据以及用户程序，并存储与存储器当中;监控PLC电路以及电源的运行状态;诊断系统程序以及用户程序中的错误，并编译用户程序;PLC运行时，负责读取和执行指令;收集输入的数据以及状态信息，存储于指定寄存器;执行处理程序，按照处理结果及时更新输出的数据或者状态;将寄存器中的数据或者状态信息传送至输出接口。

（二）存储器

存储器分为系统存储器和用户存储器，系统存储器主要是负责存储监控程序、系统子程序、管理程序以及系统参数;用户存储器主要是存储用户程序以及系统产生的随机参数。

（三）输入、输出部分

输入、输出部分也称之为I/O单元，是连接PLC以及被控制设备的端口，主要是在PLC和外部设备之间传递信息。输入、输出单元可以和主控模块放置在一起，也可以采用电缆远程放置，以实现远程控制。

（四）电源部分

通常情况下，PLC都配备有专用电源，现代大部分机型还可提供24V稳定直流电源供其他设备使用，可减少与外部设备间的连线。此外，PLC还配备有备用电源，以防外部电源突然中断，导致数据丢失。

四、 PLC自动控制技术的应用

（一）模拟量控制

现代PLC也可以对速度、温度、电压以及压力等持续性变化的模拟量进行控制，因此，在一些连续生产的场景中应用较为广泛。PLC可将模拟量转化为数字量，其先将模拟量转化为无量纲标准格式，完成模拟量向数字量转化的运算后，会产生控制标准值，以驱动系统实现控制动作。

（二）数字量控制

数字量控制也是PLC一种比较普遍的控制形式，比如机床主轴位移量的控制，数字量控制一般采用的是数字控制技术。

（三）数据采集

早期的PLC存储空间极为有限，DM区通常只有数十个字，而随着工业生产需求的变化，现代PLC产品的存储空间越来越大，可以满足存储大量数据信息，DM区可达6000字以上。

（四）联网与通信

PLC还具备联网与通信功能，可以与计算进行联网或者通信，可通过计算完成控制程序的编写，然后传输至PLC，以此完成PLC控制设定。同时PLC和计算机的通信也比较灵活多样，可通过1台计算机控制多个PLC，也可通过PLC将相关数据信息传输至多台计算机，便于实现异地同步控制。

五、 PLC实际应用

在建筑暖通系统当中，PLC系统控制过程如下：若室内温度过高，此时温度传感器会不做温度信息，PLC系统或者温度模拟量，通过A/D转化模块将模拟量转化为数字量，并与系统预先设定的温度值进行对比。若二者差异明显，则PLC会控制空调系统加快变频器速率，增加冷卻水泵水流速度以及水流量，以此加快热交换的速度，最终达到降低室内温度的目的。相反，PLC则会控制空调系统变频速率降低，同时降低冷却水泵水流速度以及水流量，减缓热交换速度，最终达到升高室内温度的目的。

六、 结语

综上所述，目前，随着PLC自动控制技术日益成熟与完善，其应用领域也在不断扩张，可以预见，未来PLC自动控制技术的应用前景将更为广阔，可以有效推动更多行业领域的发展与进步。

参考文献：

[1]周建明.基于PLC自动控制的技术应用及系统提升措施研究[J].无线互联科技，2014（11）：132.

[2]李明瑞.PLC自动控制的技术应用及系统提升措施探究[J].电子技术与软件工程，2015（6）：178.

作者简介：

刘向阳，南京肯特复合材料股份有限公司。