浅谈PLC在工业自动化控制领域中的应用

孟友 韩斌 冉刚 袁万鑫 车继强

摘要：随着我国科学技术的不断发展，可编程控制器在工业自动化领域中的应用越来越广泛，通过对PLC的组成原理和相关构件进行分析，以及目前PLC在工业自动化控制领域中的发展现状进行研究，能够充分反映出PLC技术正朝着自动化、信息化、智能化的方向发展。

关键词：PLC;工业自动化;控制领域

随着PLC在工业自动化领域中的广泛应用，与PLC相关的产品种类也变得越来越多。其型号、容量、性能以及指令系统会存在着差异性，使用的场合也大不相同，所以PLC在控制系统中的应用也就显得非常重要。为了能够更好地适应当前工业领域的发展趋势，结合自动化和信息化的方向发展，必须注重PLC技术的研究，并且加强PLC技术的应用，才能够充分提高工业自动化控制领域的水平。

1 PLC及其组成构件

PLC早期称作可编程序逻辑控制器，后面随着科学技术的不断发展，在工业控制装置中使用了较小的微型处理器，其功能远超过逻辑控制器的范围，所以现在的PLC称作可编程控制器。PLC作为一种微型处理器，融合了自动控制技术、计算机技术、通信技术等，在工业自动化控制中有着非常重要的作用，PLC具有较强的抗干扰能力、性价比较高、适用性较小、重量轻安装方便等优点，深受各领域及工程技术人员的欢迎。现在工业自动化的三大支柱企业是PLC技术、计算机技术和机器人技术，从这里可以看出PLC技术已经成为了工业自动化领域中的主导力量。

PLC实际上是一种专门用于工业控制的计算机，它的硬件结构与微型计算机基本保持一致，其主要的组成构件有：

（1）电源：PLC的电源为整个系统的工作提供电源，确保PLC各个模块中的集成电路能够实现正常工作是整个系统中非常重要的环节。

（2）中央处理单元：CPU是PLC控制中枢和核心部分，每一套PLC系统至少有一个中央处理单元，其主要的工作是进行逻辑和数学运算，对整个系统有着控制作用。

（3）存储器：存储器可以分为系统存储器和用户存储器，主要是用来存放系统在生产过程中的监控、用户程序和逻辑变量以及其他相关信息等。

（4）输入输出接口电路：该模块是PLC与现场设备输入输出的接口电路，在工作时可以按照输入输出接口电路的数量来确定模块的规格，但是输入输出接口电路的数量受到PLC系统底板容量的限制。

（5）编程设备：编程设备主要是用来对PLC进行开发、运行、检修维护的构件，并不直接参与到整个系统的控制。

2 PLC的工作原理

2.1 输入采样阶段

在该阶段，PLC以扫描的方式对各个接口的状态和数据进行有效读入，并存储到相应的单元内，在同一个扫描周期内，单元的状态和数据是保持不变的。所以如果对脉冲信号进行输入时，则输入的脉冲信号宽度必须大于扫描周期，才能够确保输入信号的读入。

2.2 用户程序执行阶段

作为PLC的一个扫描周期内的第二阶段，这是PLC是按照梯形图的形式，从上而下依次对用户程序进行有效扫描，对每一个梯形图又是按照从左到右、从上而下的顺序，对各个触点的控制线路进行逻辑运算，之后按照运算结果对输出点的逻辑线圈进行相应储存，然后再进行刷新，因为采取的是扫描技术，所以在一个扫描周期内只会对梯形图下面的线圈或者数据起到作用，而排在上面的线圈或者数据只有在下一个扫描周期内才会被刷新。

2.3 输出刷新阶段

输出刷新阶段是指PLC一个扫描周期后的最后阶段，在该阶段 CPU根据上一阶段执行完成以后，对各个模块的状态和数据进行输出锁存并对电路进行刷新，然后再驱动输出电路输出到相应的外设设备，这时才能完成一个PLC的控制周期。

3 PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展趋势

自从PLC技术出现以来，在工业自动化控制领域中就有着非常重要的作用，以各式各样的自动化控制系统提供了有效地控制应用，PLC的主要作用是为工业自动化控制领域提供有效的解决方案已经逐渐适应了现代自动化工业企业的需求。尤其是在计算机技术和通信技术的发展阶段，工业自动化控制领域也发生了重大的改革，PLC所采用的经营技术能够有效增强系统在使用过程中的开放性，也在不断扩大工业自动化领域中的应用。PLC主要融合了自动化技术、计算机技术、通信技术和制造技术，为我国工业企业的自动化控制带来了便利。

随着科学技术的快速發展，微型计算机所采用的PLC功能变得更加强大和灵活， PLC作为现代工业自动化企业中的重要组成部分，已经在我国众多领域中得到了广泛应用工业自动化的控制系统，已经离不开PLC系统的应用，PLC的控制模式从简单的逻辑模式顺序模式发展到复杂的运动模式、信息控制模式，以及远程控制，已经是逐渐适用于各行各业的发展。

（1）逻辑控制：该环节是PLC最为基本的应用领域，逐渐取代传统的继电器，从而实现逻辑控制和顺序控制，即可用于单独设备的控制，也可用于多台设备的同时控制，从而形成了自动化流水线。

（2）运动控制： PLC控制脉冲做圆周运动或者直线运动实现机械的运动控制该控制对脉冲信号的位移量很小，因此 PLC的运动控制具有较高的准确度。

（3）过程控制：该控制是对电流、电压、温度等模拟量进行有效控制，从而使系统能够按照相关要求进行工作，该控制主要分为闭环控制和开环控制，对于大型的炼化企业有着非常重要的作用。

（4）信息控制：信息控制是利用PLC的数学运算、数据传输和数据转换等功能来实现数据的采集和处理功能，该控制意味着PLC能够实现信息转换。

（5）远程控制：通过PLC的通信接口和互联网模块的通讯功能，从而实现了PLC的远程控制。

4结束语

综上所述，工业自动化的控制应用必须要保证生产产品的质量，在生产过程中不需要过多的人员参与，而保证产品的质量是通过在线质量检测仪器来检测产品的，合格的应用能够提供准确的测量值和检测状态。PLC长期以来在工业自动化领域控制中有着非常重要的地位，因此PLC所具有的优势对工业企业的发展是非常重要的。

参考文献

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