PLC在工業(yè)自動化控制應用的探討

于立華　劉 軍（青島科技大學，山東　青島　261500）

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PLC在工業(yè)自動化控制應用的探討

于立華劉 軍
（青島科技大學，山東青島261500）

摘要：處在當前的發(fā)展階段，我國的科學技術有了很大程度的進步，PLC主要就是以生產(chǎn)過程控制為主的數(shù)字電子裝置，這對以往的繼電器控制系統(tǒng)有了很大的優(yōu)化，進而能夠對其取代。將PLC在工業(yè)自動化的控制當中加以應用，能夠有效發(fā)揮其自身的作用，將自動化控制效率更為顯著的呈現(xiàn)，本文主要就PLC功能構成以及運行的原理進行簡要分析，并結合實際對其在工業(yè)自動化控制中的應用及發(fā)展趨勢進行探究，希望此次理論研究對實際操作起到一定指導作用。

關鍵詞：PLC；工業(yè)自動化控制；應用

1 PLC自身的功能結構及運作原理分析

1.1 PLC自身的功能結構分析

從PLC自身的功能層面來看其能有效實現(xiàn)開關量的控制，運行中能結合控制現(xiàn)場檢測信號，將其作為是對開關及操作按鈕實施設置，這樣對機械設備的控制就能夠得以實現(xiàn)。另外在系統(tǒng)的計數(shù)以及限時的控制層面也能夠得到良好的發(fā)揮，在PLC中計時指令作用下設定時間就能結合運行的情況發(fā)生變化，對于計時控制而言能對不同計數(shù)速度計數(shù)器實施控制，這樣在計數(shù)控制的功能上就能得以有效實現(xiàn)。

從PLC的構成層面來說，這是數(shù)字運算操作的控制裝置，在計算機通訊技術以及自動化控制技術等方面都有著具備。其主要的構成有電源以及存儲器和中央處理單元等等。其中的電源是在交流電壓波動在10%～15%，能夠采用多樣化的措施將PLC連接到交流電網(wǎng)上。而在存儲器的主要作用就是存放系統(tǒng)軟件，用戶程序存儲器則是存放 應用軟件的。中央處理器在整個系統(tǒng)當中占有核心地位，也是對系統(tǒng)運行起到協(xié)調作用的。接口電路則是把PLC和外部設備得到連接的重要通道。

1.2PLC的實際運作原理分析

從PLC的運作原理層面來看，是對邏輯實施順序掃描完成工作的，在這一過程中主要是采取輸入采樣，而后再執(zhí)行操作，最后是輸出刷新。具體的工作原理就是采樣過程中，PLC就需要對每個接口的狀態(tài)實施讀取，然后把相關的數(shù)據(jù)存在輸出映像區(qū)所對應位置，并在同一掃描周期當中數(shù)據(jù)不發(fā)生變化，在下一周期中才會進行更新。如果是要輸入脈沖信號，在頻率上就要比掃描的周期要大，這樣才能檢測到。而在程序執(zhí)行過程中，PLC就需要按照梯形圖形式從上到下實施掃描，而在梯形圖方面則是按照先左后右的順序，然后對控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)運算的結果再對輸出點邏輯線圈在系統(tǒng)當中對應儲存區(qū)狀態(tài)實施刷新。最后就是在輸出刷新環(huán)節(jié)，這就需要CPU在上一階段程序執(zhí)行完后，對各模塊所對應的狀態(tài)及數(shù)據(jù)進行刷新，驅動輸出電路輸出到相應外設，這樣就完成了一個控制周期。

2 工業(yè)自動化控制中PLC的應用及發(fā)展趨勢

2.1 工業(yè)自動化控制中的PLC應用分析

工業(yè)自動化控制中的PLC應用是多方面的，其中在開關量的控制層面，PLC是對以往控制器的替代，所以將其對開關量實施控制就在準確性層面得到了有效提升。通過中間繼電器的控制動作結合相關公式對控制程序加強設計，并對控制程序所繪制的相應梯形圖在控制方式的規(guī)范效果上就得到了優(yōu)化呈現(xiàn)，所以對開關量的控制效果也就相對比較明顯。不僅如此，PLC還有著自動開關控制系統(tǒng)，通過機電控制系統(tǒng)動作對控制圖實施檢查及修改等，這就保障了控制能動性及工業(yè)自動化控制的科學性。

而在信息控制當中的應用情況，其對系統(tǒng)自身的控制也能得以實現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)中的系統(tǒng)顯示故障時就能結合故障實施階段檢測及監(jiān)控。相關的設備連續(xù)工序內(nèi)容執(zhí)行過程中就會產(chǎn)生時間的間隔，而控制人員在機床設備層面實施動作對定時器加以啟動，并把其發(fā)出的信號當做故障信號加以處理。而在定時器的生效時間需要大于連續(xù)工序間隔，在正常工作狀態(tài)下系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了故障就會造成連續(xù)性的破壞，在PLC的實際應用過程中就能夠對故障程序出錯的問題得到有效的解決。

另外，工業(yè)自動化控制當中的PLC應用還能夠實現(xiàn)集中監(jiān)控，系統(tǒng)的監(jiān)控過程中要能夠和時限故障檢測的相關原則以及邏輯錯誤檢測的原則得到緊密契合。而在位置控制層面這是工業(yè)自動化控制中比較重要的一個內(nèi)容，工業(yè)機器人搬運定位控制以及機床道具串刀補償控制等層面都有著較好的應用。在位置控制層面主要是在PLC作用下對步進電機繞組發(fā)出的脈沖，這樣在工廠的制動控制層面就能夠得到不斷的完善。

除此之外，還有在模擬量的控制層面，兩者的有機融合可以將實際的效率得到有效提升，在熱處理層面的控制也比較高效。在整體依照著工藝要求比儀表控制系統(tǒng)要有效率，同時在后期的維護層面也比較方便。

2.2 工業(yè)自動化控制中PLC應用的發(fā)展趨勢

從PLC在我國工業(yè)自動化控制發(fā)展中的應用情況來看，還將會得到進一步的優(yōu)化，主要就是在實際的運算能力層面將會得到進一步的提升，在高速和大容量的層面將會實現(xiàn)。當前的信息化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展過程中，一些微型高速存儲設備容量也有了進一步的提升，在價格上也不斷降低，有著可靠性以及安全性，所PLC的普及應用在將來也會成為必然。不僅如此，隨著PLC編程語言的多樣化發(fā)展以及高級化的發(fā)展，PLC語言的豐富性也將會稱其為顯著的特征，為能夠適應不同的需求，智能模塊的豐富化也將會成為現(xiàn)實。智能模塊是功能部件，其在整體上是將微處理作為重要基礎的，也能在主處理器層面進行同時運行，在占用時間層面能夠得到減少，所以這也將會在今后的發(fā)展中得到實現(xiàn)。

結語

總而言之，通過對PLC相關的功能以及運作原理的分析，能夠從一定程度上加強對這一技術的認識，而將PLC在工業(yè)自動化控制中的具體應用上可以將控制水平得到有效提升。為了能夠使現(xiàn)代化的工業(yè)設計工作得到不斷的完善，就要將基礎工作得到完善，加強對PLC的理論研究。由于本文篇幅限制不能進一步深化探究，希望能夠通過此次研究起到拋磚引玉的作用。

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