PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用

蔡沛

?

PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用

蔡沛

貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽 550000

PLC已告別單臺器的控制，發(fā)展成為自動化的設(shè)備儀器，可以更好地控制工業(yè)流程。由于PLC在控制過程中的應(yīng)用可以更好地滿足我國工業(yè)生產(chǎn)要求，因此在工業(yè)中PLC的應(yīng)用已越來越廣泛。根據(jù)PLC發(fā)展情況，目前我國工業(yè)自動化控制水平在逐漸提高，在工業(yè)技術(shù)方面的發(fā)展也越來越快。因此，主要對PLC在工業(yè)電子自動化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了全面的分析研究。

PLC；自動化控制；應(yīng)用分析

PLC在工業(yè)自動化中的應(yīng)用主要包括模擬量的控制、位置控制、開光量的控制及系統(tǒng)集中控制等。此外，PLC在工業(yè)自動化中的應(yīng)用對工業(yè)發(fā)展也起著重要的促進(jìn)作用，所以現(xiàn)階段具有相對來說十分良好的發(fā)展前景。

1 PLC的定義和工作原理

PLC 是一個可編程的邏輯控制器，內(nèi)部包含著一定的存儲程序、執(zhí)行邏輯等不同的指令區(qū)域。當(dāng)用戶輸入指令時，PLC 內(nèi)部會按照自己編定程序的順序陸續(xù)執(zhí)行，最后達(dá)到全自動化控制的目的。首先，在 PLC模式的組成中，比較基礎(chǔ)的組成部分是電源。有一個可靠的電源系統(tǒng)對 PLC 實(shí)現(xiàn)之后的一系列操作至關(guān)重要。其次是中央處理器。中央處理器主要協(xié)助工業(yè)系統(tǒng)工作，自動識別相關(guān)的指令。最后是存儲器。存儲器主要包含著很多編寫好的程序、步驟，是一個“運(yùn)行中心”。

PLC 的主要工作任務(wù)是分析不同階段的數(shù)據(jù)。PLC不同階段的內(nèi)部組成部分有很大的不同?？删幊炭刂破魇紫葧诓蓸与A段掃描采樣，將掃描采樣的數(shù)據(jù)信息傳到相關(guān)的映像區(qū)的對應(yīng)單元。處理單元是一個相對智能化的結(jié)構(gòu)。它不會盲目選擇執(zhí)行的方式，而是自動選擇對應(yīng)的讀取信號的形式，從而保證讀寫數(shù)據(jù)的狀態(tài)正常運(yùn)行?？删幊炭刂破魇且粋€貫穿全部的程序。當(dāng)程序運(yùn)行的時候，它會從上到下自動掃描用戶程序，有一個特定的掃描順序。與此同時，還有一個根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的過程。這兩種方式都是可編程控制器的工作選擇，從而達(dá)到準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù)的效果。PLC系統(tǒng)的功能分析，和傳統(tǒng)計算機(jī)控制系統(tǒng)相比，有比較多的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為能合理控制開關(guān)，能對系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確地計數(shù)和限時。因此，PLC已逐漸成為現(xiàn)階段我國工業(yè)發(fā)展過程中不可缺少的重要組成部分，推動著工業(yè)發(fā)展的全面進(jìn)步。

2 應(yīng)用分析

2.1 模擬量的控制分析

PLC主要由位置控制模塊、主機(jī)模塊及通信模塊組成。PLC的模擬量控制能在一定程度上提高工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。此外也可以通過熱處理方式為整個控制系統(tǒng)的設(shè)計及維護(hù)提供一定便利。

2.2 開關(guān)量的控制分析

相較于傳統(tǒng)的自動化設(shè)備，由于系統(tǒng)規(guī)模小，因此不管是接觸器控制系統(tǒng)，還是繼電器控制系統(tǒng)，它們的問題都不是很明顯。但工業(yè)對系統(tǒng)全面擴(kuò)大，致使接觸器與繼電器問題凸顯出來。由于其控制系統(tǒng)的線路相對來說比較復(fù)雜。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就要浪費(fèi)很多時間對其進(jìn)行檢測。這樣不僅會阻礙故障的檢測，而且還會影響其修復(fù)?？刂破髦g所存在的觸點(diǎn)競爭導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的速度較慢，而PLC能科學(xué)處理這些問題。PLC自身的結(jié)構(gòu)簡單，有利于及時檢測和維修故障，軟觸點(diǎn)多的基礎(chǔ)上，還能提高系統(tǒng)在運(yùn)行中的速度。對于PLC的開關(guān)量控制而言，在設(shè)計時具有相應(yīng)的規(guī)范性和科學(xué)性，同時開關(guān)量的開工至設(shè)計的最終目的是提高控制的可靠性。開關(guān)量的控制設(shè)計基于中間繼電器控制系統(tǒng)的整體動作，通過控制器的公式得出。此外，在工業(yè)生產(chǎn)時，可以使用模擬仿真檢測系統(tǒng)。如果系統(tǒng)的順序出現(xiàn)錯誤，就可以進(jìn)行相應(yīng)的修改。所以，將PLC的開關(guān)量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，對設(shè)備的可靠性以及使用壽命和穩(wěn)定性的提高有著重要的作用。

2.3 系統(tǒng)集中控制分析

PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，可以更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化控制。除此之外也能夠有效控制整個工業(yè)自動化的控制系統(tǒng)。比如，在控制系統(tǒng)運(yùn)行時，如果發(fā)現(xiàn)一些問題，就會檢測故障出現(xiàn)的原因，同時顯示檢測結(jié)果。此外，控制系統(tǒng)通過時限故障檢測以及邏輯錯誤檢測，可以控制整個工業(yè)自動化系統(tǒng)。對于工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)床設(shè)備來說，工作時必須準(zhǔn)備充足的時間，在工作前要通過每道工序。在控制系統(tǒng)檢測工步動作時，定時器必須啟動。這樣在定時器出現(xiàn)信號的情況下，也能將其作為報警信號，進(jìn)一步將其作為自動停機(jī)的信號。

2.4 需要注意的問題

工業(yè)自動化控制的應(yīng)用環(huán)境一般情況下都是比較惡劣的，相關(guān)的一系列因素都會對PLC應(yīng)用帶來不同程度的影響。所以，要充分考慮和分析以下因素。

一是溫度因素。PLC在實(shí)際安裝的過程中應(yīng)分析和考慮設(shè)備的散熱問題，必須設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)或者制冷裝備。只有這樣才能在一定程度上為PLC的運(yùn)行創(chuàng)造比較好的環(huán)境。

二是震動因素。要想保證PLC的正常運(yùn)行，就要保證環(huán)境的穩(wěn)定性。由于該裝置已對系統(tǒng)的方針系統(tǒng)提出比較高的要求，因此應(yīng)特別注意把設(shè)備安置在較為穩(wěn)定的位置。這樣做能為PLC設(shè)備的有效運(yùn)用提供良好的環(huán)境保障。

三是空氣因素。工業(yè)生產(chǎn)的影響導(dǎo)致空氣含量相對比較復(fù)雜。所以，PLC帶來的影響也是不容忽視的。PLC不僅要遠(yuǎn)離易燃易爆氣體，而且還要遠(yuǎn)離腐蝕性強(qiáng)的物體。如果必須把PLC安裝在復(fù)雜背景下，就要把PLC密封好，最大限度避免控制給PLC帶來的影響。

3 未來發(fā)展趨勢分析

PLC的全自動化正被應(yīng)用到生活中的很多地方，其主要應(yīng)用領(lǐng)域大致分為以下幾個方面。

（1）通信聯(lián)網(wǎng)。隨著計算機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)也隨之盛行。各大廠商都意識到 PLC 的通信功能重要性，都在不斷完善自家的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（2）數(shù)據(jù)處理。PLC 本身就是一種集計算功能于一身的自動化設(shè)備。運(yùn)行過程中，數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、邏輯判斷等功能都在循序漸進(jìn)地執(zhí)行著，以快速高效的工作模式最后呈現(xiàn)出想要的數(shù)據(jù)以及相關(guān)的分析結(jié)果。這種高效的數(shù)據(jù)處理方式也已成為大型控制系統(tǒng)的重要組成部分。要實(shí)現(xiàn)自動化，它必不可少。

（3）控制多項化。首先，PLC 應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，已實(shí)現(xiàn)一個設(shè)備控制群機(jī)的目標(biāo)，達(dá)到控制自動化流水線的效果。在生產(chǎn)過程中，對于模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換相關(guān)操作，也做到了詳細(xì)化。PLC技術(shù)在工業(yè)自動化中應(yīng)用依然存在著相應(yīng)的問題，包括軟硬件的體系封閉以及各大公司不同的結(jié)構(gòu)。通過采取這種方式能夠豐富我國的PLC產(chǎn)品，更好地提供相應(yīng)的方便。其次，可以提高PLC的運(yùn)算能力。隨著我國信息化產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，設(shè)備自身的容量加大以及價格下滑等情況已十分普遍，PLC運(yùn)算能力在日后發(fā)展的過程中將會不斷升級。最后，PLC的編程語言將向著多樣化、高級化方向發(fā)展。例如C語言以及BASIC等，所以是值得進(jìn)行研究和開發(fā)的。

4總結(jié)

目前，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，我國PLC控制技術(shù)發(fā)展速度也比較快，在工業(yè)化領(lǐng)域中采取PLC控制技術(shù)，能滿足社會發(fā)展的必然要求，也能在一定程度上滿足自動化水平的基本要求。

[1]李強(qiáng)，劉巧龍，馬建兵. PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2017（10）：26.

[2]嚴(yán)琦. PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用分析[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（21）：1.

[3]崔雪亮. PLC在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用分析[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2014（14）：262.

Application of PLC in Industrial Electronic Automation Control

Cai Pei

Guizhou Vocational and Technical College of Transportation, Guizhou Guiyang 550000

PLC has bid farewell to the control of single units, and developed into automated equipment and equipment, and can better control industrial processes. Because the application of PLC in the control process can better meet the requirements of industrial production in China, the application of PLC in industry has become more and more extensive. According to the development of PLC, the level of industrial automation control in China is gradually improving, and the development in industrial technology is also growing faster and faster. Therefore, the main analysis of the application of PLC in industrial electronic automation control is studied.

PLC; automation control; application analysis

TP273

A