PLC在工业自动化控制中的应用论述

【摘 要】伴随着计算机和电子技术的飞速发展，PLC 技术也在突飞猛进，能够将自身功能逐渐完善，同时也扩大了应用的领域，随着 PLC 技术的发展也逐步将实际运用中的问题进行了有效的解决。自动工业化和工业生产中可靠的数据也都是由逐渐完善的 PLC 通信功能所提供的。PLC 系统对自动化工业的各个环节也能够越来越熟练地进行控制。PLC 伴随着地位日益提高的工业自动化将会支撑起工业自动化发展。文章叙述了PLC的构成和功能以及分析了PLC在工业自动化控制中的应用，并就PLC在工业自动化控制应用的一些注意事项以及抗干扰设计进行了分析，有助于PLC在工业自动化控制领域的未来发展。

【关键词】PLC；工业自动化；应用；研究

0 前言

随着我国经济发展，科学技术进步，工业自动化程度也在不断提升。PLC在工业自动化控制、，处理模拟量、数字运算以及人机接口等方面的应用日益增加，逐渐成为我国的工业控制领域的主流控制设备，在工业控制的各领域也发挥着越来越大的作用。

1 PLC的构成和功能

在对PLC技在工业自动化中应用进行分析，就要首先了解它的构成和主要的功能，下面我们就对其进行简单的阐述：

1.1 PLC的构成

PLC主要由电源、CPU、接口电路、I/O电路及存储器等构成。其中，电源包含了系统、掉电保护及备用等电源。而CPU即为中央处理器，其功能为逻辑与数学运算，作用在于协调整个系统的工作。而对于接口电路而言，其主要指PLC和现场设备、设备相连通道等等。至于I/O电路，其对系统的输入电路而言，是把输入信号隔离和电平的转化，对输出电路而言，是对PLC输出结果放大以及电平的转化。而对存储器而言，其主要作用是存放系统中的逻辑变量和用户程序以及监控等信息。

1.2 PLC的功能

对于PLC而言，PLC是为当前我国的工业自动化专门应用而设计的，这导致了PLC与一般计算机的功能也是存在差异的，下面就其功能进行简单的分析：

首先，开关量的控制。其主要的功能：结合控制现场所给检测信号而依据系统的限位开关和操作按钮，能够对工业控制中的机械运动部件进行控制。

其次，系统的限时和计数控制。对其限时控制而言，主要是指可以在PLC系统里设置有关的计时指令，而且在定时的设定时可以根据实际情况变通，且这主要在系统的准确实时控制应用。而对PLC计数控制而言，其计数器分为高速和普通以及可逆计数器，对功能而言，就是完成系统中的不相同的各种用途的计数控制。

2 自动工业化中PLC的应用以及所存在的问题

2.1 工业自动化中主要应用到的PLC

2.1.1 PLC中开关量的控制

PLC的优点为如下几点，接线简单、速度快、软触点多、维修方便等，系统的质量不仅能够得到提高，同时在时间和人力方面也能够大大节省，大系统中的不易修改和线路复杂的问题也能够得到有效避免。PLC代替了机电控制，对控制自动开关量的可靠性也有了显著的提高，系统动作也是由PLC使用中间继电器来进行控制的，设计上采用了顺序控制器的公式，为了能够尽可能保证设计规范，需要将顺序控制器中的梯形图进行模拟仿真检查。

2.1.2 PLC中模拟量的控制

PLC根据控制量的特征，控制系统便是通过组合功能模块组装而成的，从而能够更加灵活的控制。高速计数模块、I/O模块、位置控制模块、主机模块等都是PLC系统中的重要模块。要实现对过程的控制和仪表监控就必须要使用到PLC中的模拟量控制模块。工程控制系统的精度也通过PLC中模拟量控制而更为精确，它能够严格控制热处理的温度，例如升温、保温、降温等过程，热处理过程之中的维护和控制设计也会因为PLC模拟量控制更为方便快捷，实现了以往仪表控制系统难以实现的控制。

2.1.3 PLC中位置的控制

位置控制在自动工业化中占有重要地位。位置控制的方式实例也很多，例如工业生产中的搬运定位控制、主轴精确分度控制等。PLC在控制步电机的时候发出脉冲，步电机的脉冲便能够得到精确确定，使得位置控制能够轻松实现。

2.1.4 PLC中系统集中的控制

除了自动化控制，系统本身的控制也是PLC能够轻松实现的，例如能够控制监测以及显示出系统故障等。逻辑错误的检测和时限故障检测的原理是控制系统在进行系统监控时所依据和采用的原理。每个机床设备工步都需要一定时间来执行工作循环中的任务，启动定时器可以设置在检测工步的环节中，并且启动报警信号或自动停机信号都是用定时器的输出信号来确定的。要注意动作持续的时间稍短于定时器的启动时间。而一定的逻辑关系始终存在于电控系统的各个信号之间，因为这种逻辑关系在设备出现故障的时候就会被损坏掉，所以对故障的分析就需要使用已经事先编写好的逻辑判断故障程序来进行分析。

2.1.5 PLC中变频调速的控制

能一起使用的是变频器和PLC指令系统，使用过程中电机的调速和运转都能够得到有效控制。将电压平滑电路加到PWM和PLC输出中，控制转速就需要对PWM指令中的t数值进行设置，而两者也是成正比的，输出电压波纹也会受到大小不同的脉冲周期影响。

2.2 自动工业化中应用

PLC所存在的问题PLC中封闭的软硬件体系是最大的缺点，造成多种不兼容的情况也是因为专用的通信通道和专用总线等方面出现问题。其中主要问题如下：①运行中受到温度的限制。0至55摄氏度是PLC适合工作的温度，所以散热要求是PLC在安装过程中应重点注意的，与其余发热大的设备也要保持距离还要避免阳光直接照射。在环境温度高于55摄氏度就需要采用制冷装置和通风装置，使用装置将PLC的工作温度降到正常范围，使得PLC能够正常运行。②运行中受到湿度的限制。

为了PLC的元件能够得到稳定的保障就需要对湿度的控制一定要注意。环境水汽在一定程度上决定了元器件的绝缘性，必须要保持80%以下的相对空气湿度。③运行中对振动的控制。振动对于PLC在运行时也有一定的要求，0至50Hz之间的振动在PLC运行过程中是一定要避免的，振动危害在必要时应该采取相应的措施来减少。大容量、高速度、多品种是未来PLC在应用中的发展趋势，同时会拥有更加丰富的智能模块，多样化、高级化也是编程语言未来的发展趋势。今后，更加成熟和应用更加广泛的PLC也会相继被应用。

3 结束语

总而言之，当前的PLC是作为一种控制的标准设备，而应用于当前我国的工业自动化控制领域，其各项技术也会越来越成熟。但是，当前我国的PLC控制装置在我国的工业生产领域的应用中，还是存在问题的。因此，PLC在工业自动化的控制中，要进一步提高其技术水平，使其适应多样工业生产环境。

【参考文献】

[1]李世发.PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信，2011（04）.

[2]王起.论PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业，2011（01）.

[3]李银娌.PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].科技资讯，2007（36）.

[4]罗勇.PLC在工业自动化控制中的应用[J].科技创新与生产力，2012（11）：102-103.

[5]傅宇.PLC在工业自动化控制中的应用研究[J].机电信息，2012（03）：52-53.