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

陳亮

摘要：通過(guò)在PLC控制技術(shù)中融合自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就可以將該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)、造紙業(yè)、輕工業(yè)、冶鐵業(yè)等行業(yè)之中，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)電一體化的發(fā)展。文中研究了PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中的構(gòu)造功能和注意因素，最后結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)PLC控制技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù);工業(yè)自動(dòng)化;影響因素;應(yīng)用探究

引言

PLC控制技術(shù)是當(dāng)前可進(jìn)行編程邏輯控制的機(jī)器簡(jiǎn)稱，通過(guò)PLC控制就可以對(duì)工業(yè)計(jì)算機(jī)實(shí)施良好的操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化操作。在工業(yè)生產(chǎn)中PLC控制技術(shù)具有靈敏度高、裝配容易等一系列優(yōu)良的特性，因此在未來(lái)PLC控制技術(shù)必然會(huì)在我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化中占據(jù)著極其重要的地位。

一、PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中的構(gòu)造和功能

（1）PLC控制技術(shù)的基本構(gòu)造

PLC控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中主要是由接口電路、I/O電路、電路儲(chǔ)存器、CPU等相關(guān)硬件組合而成。在應(yīng)用中電源系統(tǒng)主要包括掉電保護(hù)裝置、備用電源裝置等;I/O電路主要是由自動(dòng)化系統(tǒng)中的輸出電路和輸入電路組合而成;CPU主要是指該電路系統(tǒng)中的中央處理器，通過(guò)中央處理器就可以對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制;電路儲(chǔ)存器主要是用來(lái)儲(chǔ)存PLC控制系統(tǒng)工作過(guò)程中的相應(yīng)信息，同時(shí)還可以將儲(chǔ)存系統(tǒng)和PLC程序中的部分?jǐn)?shù)據(jù)信息進(jìn)行整理、分析。

（2）PLC控制技術(shù)的工作原理

當(dāng)前在自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程主要可以分為以下三個(gè)階段，其中分別可以劃分為信號(hào)輸入采集階段、自動(dòng)化控制系統(tǒng)用戶程序執(zhí)行輸入階段、自動(dòng)化控制系統(tǒng)信號(hào)輸出刷出階段。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中每進(jìn)行一個(gè)階段即可稱為一個(gè)掃描周期，同時(shí)在PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行掃描的過(guò)程時(shí)，可編程邏輯控制器中的CPU會(huì)根據(jù)預(yù)先所設(shè)定的掃描速度，對(duì)以上三個(gè)階段進(jìn)行重復(fù)掃描。

（3）PLC控制技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

PLC控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用特點(diǎn)，主要有以下三點(diǎn)：第一，PLC控制技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議上的統(tǒng)一，這主要是指在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中PLC控制技術(shù)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，對(duì)不同公司的生產(chǎn)設(shè)備也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)連接，這便為工業(yè)生產(chǎn)提供了一定的便利，同時(shí)PLC控制技術(shù)的開(kāi)放性也可以促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈的良性、可持續(xù)發(fā)展;第二，在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中，PLC控制技術(shù)易于與現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行密切聯(lián)系，這樣就可以通過(guò)PLC來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制;第三，PLC控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中具有較為靈活的通信程序編寫功能，在對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行編寫的過(guò)程中，往往只需要編寫計(jì)算機(jī)的一端代碼就可以自行實(shí)現(xiàn)PLC的自動(dòng)接收和自動(dòng)傳送。這樣就可以大幅度減少使用者在編寫通信協(xié)議過(guò)程中的工作量，同時(shí)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中還可以由編程人員專門為PLC控制系統(tǒng)配置專門的計(jì)算機(jī)和通信軟件。

二、PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中需要注意的因素

（1）PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中需注意溫度影響

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中溫度會(huì)在一定程度上影響到PLC控制技術(shù)的使用性能，在根據(jù)有關(guān)研究調(diào)查中顯示當(dāng)溫度在0～50攝氏度時(shí)，最適合于PLC控制系統(tǒng)的工作。所以在對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行安裝的過(guò)程中，安裝人員需要將PLC控制系統(tǒng)的溫度控制在合理范圍之內(nèi)，如果在安裝的過(guò)程中周邊環(huán)境溫度過(guò)高，那么安裝人員還需要在系統(tǒng)周邊設(shè)置相應(yīng)的散熱裝置;如果安裝的過(guò)程中周邊的環(huán)境溫度過(guò)低，安裝人員就應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)周邊設(shè)置保溫裝置，確保PLC控制系統(tǒng)可以一直處于在一個(gè)正常的工作環(huán)境中。

（2）PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中需注意濕度影響

PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中，工作環(huán)境中的濕度也會(huì)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生一定的影響。在當(dāng)前我國(guó)個(gè)別工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域中，作業(yè)環(huán)境空氣中的濕度較高，如果PLC控制系統(tǒng)一直處于較高的空氣濕度中，那么就無(wú)法保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究中顯示，當(dāng)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境內(nèi)空氣中的濕度高達(dá)85%以上，那么就會(huì)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定的影響，PLC控制裝置表面會(huì)有濕氣凝露的問(wèn)題出現(xiàn)，這就會(huì)對(duì)PLC控制系統(tǒng)的絕緣性造成一定的影響。

三、PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

（1）PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的開(kāi)關(guān)數(shù)量邏輯控制

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)方通過(guò)應(yīng)用PLC控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的開(kāi)關(guān)數(shù)量邏輯控制，這樣就可以有效地對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的開(kāi)關(guān)實(shí)行順序控制和邏輯控制，從而對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一對(duì)一、一對(duì)多的控制。在進(jìn)行PLC系統(tǒng)控制的過(guò)程中，無(wú)論是通過(guò)哪種的控制方式都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，同時(shí)這也是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所必要的基礎(chǔ)保障。例如在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，機(jī)床、注塑機(jī)在投入正常使用的過(guò)程中，廠方可以通過(guò)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用PLC控制技術(shù)，充分地發(fā)揮出機(jī)床在工業(yè)生產(chǎn)中的功能，滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量需求。

（2）PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制

隨著當(dāng)前我國(guó)工業(yè)體系的進(jìn)一步完善，當(dāng)前工業(yè)企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)壓力也隨之增加。PLC控制技術(shù)在當(dāng)前的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中可以有效的提高工業(yè)自動(dòng)化的生產(chǎn)效率，同時(shí)通過(guò)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中將PLC控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，就可以減少工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的相應(yīng)步驟，進(jìn)而節(jié)省企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)成本。此外通過(guò)利用連續(xù)和離散的控制模式，還可以賦予工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程較強(qiáng)的功能。

（3）PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的運(yùn)動(dòng)控制

PLC控制技術(shù)可以在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)行運(yùn)動(dòng)控制，運(yùn)動(dòng)控制模式主要是指PLC控制技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行曲線控制。同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的機(jī)器人和運(yùn)動(dòng)器材也都需要PLC控制技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)輔助控制，這也可以為未來(lái)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中PLC控制技術(shù)的發(fā)展提供導(dǎo)向目標(biāo)。

（4）PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)處理控制

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中通過(guò)應(yīng)用PLC控制技術(shù)可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，PLC控制系統(tǒng)可以自行地采集工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，同時(shí)可以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理。然后通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)內(nèi)部的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，就可以判斷工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)差距，然后實(shí)現(xiàn)PLC精準(zhǔn)的控制操作。當(dāng)前在我國(guó)大型的控制系統(tǒng)中進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理操作，基本上都是將PLC控制技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)中，通過(guò)PLC技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸、自動(dòng)運(yùn)算、分析轉(zhuǎn)換等相應(yīng)的功能。

四、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中所應(yīng)用的PLC控制技術(shù)正在不斷地完善和創(chuàng)新，但是當(dāng)天在我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中PLC控制技術(shù)仍然還具有一定的不足之處，因此需要在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中PLC控制技術(shù)各種新型技術(shù)進(jìn)行融合，保障了PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中的穩(wěn)定性，更好地促進(jìn)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展。

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（作者單位：中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所）