PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展分析

2020-11-06黄余双

科学与财富 2020年23期

黄余双

摘要：随着我国经济与工业化的进步，工业生产中对自动化的应用越来越广泛。PLC是一种新的技术，可以很大程度上提高工业自动化的控制管理效率，对PLC的应用进行分析和研究，并力求其应用技术的发展，是自动化工业与PLC技术进步的重要举措。本文将对PLC在自动化工业控制中的应用与发展进行分析与讨论。

关键词：：PLC;工业自动化控制;应用与发展

PLC是将计算机自动控制技术和与电子技术进行融合，通过编程进行数控的系统。PLC的应用是顺应时代发展的改革创新型工作。随着软硬件的设计和不断发展，简化了编程过程，使PLC控制更加灵活，具有很高的可靠性和抗干扰能力。PLC控制系统应在抗干扰设计中考虑所有因素，合理有效地抑制抗干扰，使PLC控制系统正常工作。目前，PLC的功能也发生了很大变化，从最初的简单逻辑控制顺序控制到当前的复杂连续控制和过程控制域，这一系列的进化过程说明了工业自动化的持续改进，也反映了现代工业的不断进步与发展。

一、PLC应用中的问题与质疑事项

就现今阶段的PLC使用情况来看，自动化工业对其使用往往并不采取过多的干预措施便直接投入使用。PLC虽然具有可靠性高，高效且安全，自动性完善等特点，但是将其投入正常的工业生产并保证万无一失，还是需要注意一些事项，并采取一些必要的措施的，如果这些措施操作不当或者没有保障，那同样会带来不良的影响，甚至造成严重的工业事故。要提高PLC控制系统的可靠性，不仅需要PLC制造商不断提高设备的抗干扰能力，而且还要求他们必须在设计，安装，使用和维护多方方面进行合作以解决问题，有效提高系统的抗干扰性能。

（一）温度方面

在PLC控制技术在工业自动化中的应用中，必须注意PLC的工作环境。在温度方面，有必要将环境温度有效地控制在0-50°C之间：在自动化系统的设计中，应特别注意组件位置的布置首先，PLC的安装要注意温度的限制，严格避免在高温环境下进行安转和使用，同时要对其组建进行温度方面的管控与调节，避免因温度过高而造成的原件老化真是损坏，从而造成更加恶劣的影响。

（二）湿度方面

PLC设备中有大量的电子元件，因此对使用及其安装的环境湿度都有着十分严格的要求，过湿的环境会导致电子原件的损坏进而影响整个工业流程。对PLC使用的环境要求湿度最大不得超过百分之八十五，同时要严格控制环境中的粉尘物质的含量，以确保PLC的性能与正常使用，同时也避免因设备电火花与粉尘引起的爆炸事故。

（三）电源干扰方面

在工业自动化中，PLC的抗电源干扰能力可能会对工业自动化水平产生更大的影响，纹波是影响PLC抗电源干扰能力的主要因素。在纹波的影响下，PLC信号接收的干扰将大大增加。基于此现象，可以在工业环境中安装隔离变压器。变压器的隔离作用可用于减少设备与地面之间的信号干扰程度，从而确保电气自动化的安全运行。

二、PLC在工业自动化控制中的应用

（一）开关量控制

PLC的广泛使用与其便捷性不无关系。其安装简单，使用操作方便，效率高，大大优化了自动化工业的生产结构。而其中的操作方面，与开关量的控制有着直接的关系。传统设备的线路相对复杂而繁琐，通过机电控制来实现自动化，而PLC对其开关和控制等方面的技術进行了很大程度的优化，尤其是开关量控制的优化，使PLC与传统机电自动化产生了巨大的改进和完善。同时，中间继电器的使用可以控制系统动作，并用于PLC设计中。为了确保最终设计的规则性，应该对顺序控制器中的梯形图进行仿真检查。

（二）模拟量控制

结合PLC模拟量控制的特点，也就是通过功能模块来进行高效而可视化的组装控制。这种方法使控制效率大大提升，并保证了实现更好的准确性。而对于整个工程与设备组件的监控，也可以通过功能模块的控制来得到很好地实现。同时，在实际使用中，可以控制系统的温度，包括升高温度，温度的保持与对组件进行散热处理，都可以通过PLC的是用来进行简化，这也是PLC设备相较于传统设备的独特之处之一。

（三）位置控制

位置的控制也是一项十分重要的环节，并同样可以使用PLC技术设备来进行实现和完善。通过使用PLC设备，可以对自动化过程中的定点运输，主轴精密控制等进行优化，PLC通过预先编程好的程序，释放固定脉冲的位置决定了生产精度，因此位置控制也很容易得到实现。

三、PLC在工业自动化控制应用的发展

PLC的应用范围很广泛，在钢铁、化工、机械、能源等各个工程领域都有着突出的贡献，并具有一些不可替代的功效。而更多的行业对PLC技术的需求也与日俱增，促进了PLC的应用与普及进行，对其发展也提出了新的要求。对PLC技术的应用，相关部门也要首先明确其作用与特征，将这项技术应用到合理的领域与工作范围中，以免造成资金的浪费甚至工业生产中的错误。

（一）顺序控制

随着PLC技术的发展，对于控制的顺序已经不再是单纯像传统意义的继电器触点的控制方式，而是通过数字化的编程程序实现对触电进行精准的顺序控制。只需程序就可以实现控制，这对工程效率的提高起到了十分重要的作用。符合PLC设备的采用提成自动化工程控制效率的目的，也体现了PLC技术的重要性，这可以反作用促进PLC技术的发展。

（二）过程控制

过程控制是模拟量的工作过程，它分析模拟量的当前和历史输入状态，例如不断变化的电流，电压，温度，压力等，以生成用户所需的开关量，从而使系统正常工作参数可以是必须工作。过程控制的代表性类型是开环控制和闭环控制。目前，该控制方法在冶金，化工锅炉控制中的应用效果非常明显。

（三）运动控制

机器的运动特性对PLC控制提出了新的要求。对于线形或者圆形运动的控制，PLC是采用脉冲的方式进行控制，并对控制脉冲的控制实现对运动控制精密程度的调节。

（四）信息控制

信息控制实现了数据处理的功能。它通过信息的收集，处理，存储和传输来实现信息控制的目的。它还具有数据分析功能。随着信息时代的不断发展，PLC的控制将逐渐增加新的信息属性。这种信息控制的实现标志着PLC信息功能的巨大变化。

（五）远程控制

目前，可以采取用网络连接PLC设备实现PLC的远程控制。这种方法要求计算机远程通讯的的技术完善，以及PLC网络方面技术的进步，并对两者之间的连接与技术融合有一定的要求。

四、结束语

PLC长期以来一直主导着工业自动化和控制领域，其优势是工业企业发展不可或缺的因素。工业自动化控制的应用在确保所生产产品的质量的同时，在生产过程中不需要过多的人工操作，并确保产品质量是通过在线质量检查仪器监视产品质量的参数，PLC可以提供准确的测量值和检测状态。

参考文献：

[1]PLC在工业自动化中的应用及发展[J].霍谨涛.科技视界.2014（10）.