PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

張奎

【摘要】 在工業(yè)化控制水平日益上升的背景下，PLC控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，促使工業(yè)自動(dòng)化不斷地發(fā)展。PLC作為一種數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，其編程控制具有很強(qiáng)的靈活性，為工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)提供了不可或缺的重要技術(shù)支持。本文主要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化的原理、應(yīng)用與注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】 工業(yè)化控制 PLC技術(shù) 電子設(shè)備

可編程邏輯控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC，其控制技術(shù)的性能與功能在現(xiàn)階段已經(jīng)獲得了極大提升，運(yùn)用范圍日益擴(kuò)大，融合了信息、通信以及傳輸?shù)认冗M(jìn)技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)的全面良好控制提供了手段。

一、PLC控制技術(shù)的原理分析

PLC的工作建立在順序邏輯掃描技術(shù)之上，每個(gè)掃描周期涵括三個(gè)主要階段[1]：首先，輸入采樣階段。PLC依次掃描各個(gè)接口的相關(guān)狀態(tài)與數(shù)據(jù)信息，將之存儲(chǔ)至I/O映像區(qū)單元中，同一掃描周期該單元被存入的數(shù)據(jù)與接口狀態(tài)都不會(huì)變化。若是輸入脈沖信號(hào)，則要使得信號(hào)寬度不能小于一個(gè)掃描周期，保證信號(hào)的讀入。其次，用戶(hù)程序執(zhí)行階段。這個(gè)階段PLC以梯形圖的形式依次對(duì)用戶(hù)程序進(jìn)行自上而下的掃描，而對(duì)梯形圖各個(gè)觸點(diǎn)連接而成的控制線(xiàn)路邏輯運(yùn)算過(guò)程中，遵循先左后右與先上后下的相關(guān)順序。得到運(yùn)算結(jié)果后，刷新輸出點(diǎn)的邏輯線(xiàn)圈相關(guān)存儲(chǔ)狀態(tài)。最后，輸出刷新階段。CPU會(huì)根據(jù)用戶(hù)程序執(zhí)行階段完成后I/Q映像區(qū)內(nèi)的模塊狀態(tài)與數(shù)據(jù)而刷新全部的輸出鎖存電路，然后驅(qū)動(dòng)輸出電路，將其輸出到相對(duì)應(yīng)的外設(shè)中，至此，完成了一個(gè)PLC控制周期。

二、PLC控制技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的分析[2]

1、控制開(kāi)關(guān)量的應(yīng)用。PLC控制技術(shù)作為新型控制技術(shù)，集成了工業(yè)生產(chǎn)中的各種開(kāi)關(guān)功能，以簡(jiǎn)捷的方式進(jìn)行了工業(yè)生產(chǎn)各項(xiàng)開(kāi)關(guān)的連接。對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制，PLC控制技術(shù)具備靈活的反應(yīng)能力，不需要進(jìn)行復(fù)雜的維護(hù)，還能對(duì)超過(guò)10個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步控制，無(wú)需人力控制，節(jié)省了人力，還具有較強(qiáng)的時(shí)效性?；赑LC控制技術(shù)的工業(yè)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)注重實(shí)際需求，能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)中開(kāi)關(guān)量的控制作用進(jìn)行直觀有效的反饋。另外，在開(kāi)關(guān)量控制過(guò)程中的PLC控制技術(shù)邏輯方式具有一定可靠性，能夠?qū)I(yè)自動(dòng)化一些相關(guān)事項(xiàng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活處理與轉(zhuǎn)換。

2、過(guò)程與遠(yuǎn)動(dòng)控制的應(yīng)用。PLC控制技術(shù)能夠?qū)﹄x散過(guò)程與連續(xù)過(guò)程進(jìn)行控制與管理，基于工業(yè)自動(dòng)化的相關(guān)要求對(duì)控制算法進(jìn)行合理改變，以符合工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的參數(shù)要求，包括溫度、流量以及壓力等參數(shù)。在過(guò)程控制方面，利用PLC控制技術(shù)能夠?qū)Ω黜?xiàng)參數(shù)進(jìn)行可靠而合理的變換，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)程。對(duì)于化工與冶煉領(lǐng)域的生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程，PLC控制技術(shù)參與的過(guò)程控制與管理比較多，要對(duì)其自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的基本參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化控制，防止問(wèn)題出現(xiàn)。PLC控制技術(shù)具備遠(yuǎn)動(dòng)控制的功能，尤其在加工產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。比如機(jī)械生產(chǎn)加工和數(shù)控機(jī)床加工等。利用PLC控制技術(shù)能夠?qū)χ本€(xiàn)軌跡或者圓周軌跡等加工生產(chǎn)軌跡進(jìn)行良好的遠(yuǎn)動(dòng)控制。而且基于PLC控制技術(shù)的遠(yuǎn)動(dòng)控制功能還能在脈沖作用下減少加工設(shè)備在工作過(guò)程中出現(xiàn)的位移變化，從而實(shí)現(xiàn)位移差的良好控制，保證PLC的控制精度。

3、關(guān)于模擬量與集中控制的應(yīng)用。PLC控制技術(shù)可以根據(jù)工業(yè)自動(dòng)化需求與控制對(duì)象的相關(guān)特征進(jìn)行不同模塊組合來(lái)發(fā)揮控制效果，比如通信模塊、主機(jī)模塊以及位置控制模塊等等。PLC控制技術(shù)能夠有針對(duì)性地對(duì)模擬量進(jìn)行有效控制，促使工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性的有效提升。而PLC控制技術(shù)的運(yùn)用還能為模擬量模塊提供一種集中化控制方式，能夠?qū)δM量自身與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效控制。比如，可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中輸入和輸出信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)化檢查，表明其與記憶模塊之間的關(guān)系，從而對(duì)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的整個(gè)流程的邏輯性能進(jìn)行有效掌握，從而對(duì)模擬量中的故障信息進(jìn)行及時(shí)診斷，從而進(jìn)行預(yù)警與故障的自動(dòng)化處理。

三、PLC控制技術(shù)在應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

在PLC控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，要保證其有效性，必須注重環(huán)境因素對(duì)其帶來(lái)的影響[3]：第一，溫度。安裝PLC控制器時(shí)，若運(yùn)行環(huán)境溫度比較高，需要在附近安裝通風(fēng)或者制冷裝置。第二，濕度。需要對(duì)PLC運(yùn)行環(huán)境的濕度進(jìn)行合理科學(xué)的控制，確?？諝夂坎粚?duì)電器元件的運(yùn)行造成影響。第三，震動(dòng)。PLC運(yùn)行環(huán)境要遠(yuǎn)離高強(qiáng)震動(dòng)裝置，再采取合理的防震動(dòng)措施保障PLC運(yùn)行。第四，空氣。工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中含有易燃性與腐蝕性的氣體，應(yīng)該讓PLC裝置遠(yuǎn)離這些環(huán)境，可以將其安置在密閉性良好的控制柜里，保護(hù)PLC控制器不會(huì)受到腐蝕損壞。

四、結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)PLC控制技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，種類(lèi)也會(huì)日益增加，從而不斷滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化日益上升的需求。我們必須熟悉PLC控制技術(shù)運(yùn)行原理，注意相關(guān)事項(xiàng)，不斷推廣這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]桑吳剛.PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012，22：131.

[2]王峰.關(guān)于PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].科技展望，2015，05：159.

[3]張宏飛，包睿，李超.工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015，11：150-151.