PLC在工业自动化控制中的应用陈俊华

PLC在工业自动化控制中的应用陈俊华

陈俊华

(温州中淳高科桩业有限公司浙江温州325025)

摘要：近年来，随着科技的进步和发展，我国工业化进程不断加快，PLC在工业中各方面的应用也都得到了广泛的提升，PLC为工人的编程和设计提供了方便，大大提高了工业自动化控制中的工作效率，PLC程序因其自身特点，广泛地为人类工业化进程提供帮助，当然PLC还存在着一些可以改进的地方。需要对该技术进行不断开发和研究，在实践操作中发现问题并且解决问题。PLC目前是工业会设备中的主要设备，对此，PLC未来的发展趋势是不可限量的，因此更好好好利用PLC使其发挥优势，并进行不断的调整和发展。

关键词：PLC技术；工业自动化控制；应用

引言：

PLC是基于工业环境应用的需要而设计的一种数字运算电子系统。PLC在工业自动化控制中有着尤为广泛的应用，例如：开关量控制、位置控制、模拟量控制以及系统集中控制等。以上多方面的控制都为工业中的车间与工厂提供了极大的帮助。然而，就目前而言，PLC运用在工业自动化控制中还存在一系列的问题。但是，PLC作为工业控制领域中的主要控制设备，其未来的发展趋势是非常广阔的。鉴于此，本文对PLC在工业自动化控制中的应用进行了探讨与研究。

1、PLC简述

可编程控制器的英文缩写即为PLC，PLC是出于工业环境的应用需要进而设计的一种数字运算电子系统，它融合了计算机技术、通信技术以及自动控制技术，具有体积小、易编程、组装灵敏、可靠性高以及干扰能力强等特点。近年来，随着开发技术与软硬件技术的升级，PLC的编程过程也逐渐变的越来越简单，在此基础上无论是系统还是功能都有了很大的提升。现如今，PLC运用的领域极其广泛，例如：化工业、轻工业、电力业以及冶金业等领域。PLC作为现代工业控制的主要支柱之一，在很大程度上为机电一体化的进程提供了帮助。

PLC所涉及的技术范畴也极其广泛，例如：顺序控制、过程控制、位置控制以及生产管理与监控等。随着信息时代的到来，PLC的更新也尤为之快。现在的PLC普遍上都是小型的，小型的PLC拥有许多功能，例如：32位高速计数器、高速输出功能、脉冲捕获功能以及中段功能等。另外，小型PLC的特殊模块也尤为突出，例如：基于模拟量的输入输出模块、位置控制模块以及温度调节模块等。

2、PLC在工业自动化控制中的应用与主要存在的问题

2.1PLC在工业自动化控制中的应用

PLC在工业自动化控制中的应用主要体现在开关量控制、位置控制、模拟量控制、电动机变频调速控制以及系统集中控制等方面。

2.1.1开关量控制

PLC的开关量控制能够提升控制的可靠性，它是基于中间继电器控制系统的动作，进而通过顺序控制器的公式而设计出来的。另外，在其设计上具有规范性与科学性。

2.1.2位置控制

位置控制作为工业自动化控制中的重中之重，能够在控制步进电机的基础上，向步进电机绕组发出脉冲，进而对步进电机的位移进行精准确定，以此实现位置控制的目的。

2.1.3模拟量控制

PLC是基于控制对象特征，进而根据组合功能模块组装成为功能完善的控制系统，以此实现敏捷的系统控制。PLC有很多模块，例如：位置控制模块、主机模块、通讯模块以及模拟量控制模块等。PLC的模拟量控制能够在很大程度上提升控制系统的精准度，能够在通过热处理的基础上，为控制设计与维护提供非常大的方便。

2.1.4电动机变频调速控制

共同使用PLC的指令系统和变频器能让电机的运转与调速得到控制。通过向PLC与PWM输出变频器之间加入电压平滑电路，在此基础上再对PWM指令里T的数值进行设置，以此控制转速。转速与t成正比，PWM指令里输出脉冲周期的大小能够对输出电压文波产生影响。

2.1.5系统集中控制

PLC一方面能够实现自动化控制，另一方面也能够对自身系统进行控制，例如对自身系统的故障检测与显示等。控制系统是通过时限故障检测以及逻辑错误检测，进而实现系统监控。机床设备的执行需要充足的时间，并且执行要求通过每一道工作工序。定时器可以在工步动作的检测环节进行启动，也可以把定时器的输出信号用作于启动报警信号以及自动停机信号。

2.2PLC在工业自动化控制应用中存在的问题及有效控制

软硬件体系封闭是PLC尤为突出的缺点，专用总线、各大公司的结构不相同以及专用通信网络协议等一系列原因对各种不兼容造成了影响。尽管《可编程序控制器的编程软件标准》得以颁布，但仍旧普遍存在工业生产环境对PLC的运用造成影响，这样便使得PLC在工业自动化控制应用中无法正常运作。针对PLC在工业自动化控制应用中存在的问题，实施有效控制显得尤为重要。PLC在工业自动化控制应用中的有效控制主要体现在湿度限制、震动控制以及温度限制3大方面。

2.2.1湿度限制

想要让PLC元件的稳定性得到有效的保障，就需要充分注重湿度控制。PLC元器件的绝缘性和环境水汽的含量有着密切关联，相对空气湿度应该控制在85%以下。

2.2.2震动控制

PLC在工业自动化控制应用中的震动控制也非常重要，PLC的工作环境应该远离频率范围内的震动，一般需要远离的频率范围为10赫兹到55赫兹之间。

2.2.3温度限制

想要让PLC能够在工业自动化控制应用中发挥出最大的作用，便需要对它的温度进行限制，PLC的工作温度普遍限制在0℃到55℃之间。所以，在安装PLC的过程中，需要充分考虑散热问题，例如：对发出热量很大的设备实施隔离方法。另外，在四周温度大于55℃的情况下，应该采用通风装置或者制冷装置，这样便能在很大程度上让PLC的工作温度得到下降，使PLC的工作温度长期处于正常状态。在一些特殊情况下，也需要采取相应的措施，进而达到降低震动危害的效果。

3、PLC在工业自动化控制中的应用

3.1PLC应用中需要注意的问题

一般情况下，PLC是在工业中尤其是自动化控制中的应用，即可以对工业化生产中的程序自动化控制也可以对系统本身进行控制，在当代的工业自动化设计中发挥了巨大的作用，也因其自身的优点一直被人们所推崇。但是，在使用过程中任然发现了一些问题，主要需要有以下几个方面需要注意的问题[3]。首先，在安装PLC的过程中应当考虑到散热问题对整体的影响，如果运行过程中环境的温度太高，会影响到PLC的工作效率。应当适当的安装散热装置以及制冷装置，能够使PLC在合适的环境下工作，达到更好的控制效果，此外，还需要考虑到湿度对工作的影响，将湿度控制在合适的条件下，保证PLC系统的正常运行。最后，还要考虑到PLC工作时的空气影响，如果空气中分成过多或是有毒有害气体过多都会导致对PLC程序的破坏，长此以往将会导致其无法正常工作。可见，虽然PLC在目前的工业自动化中起到了重要的作用。然而，在使用过程中应当尽量注意避免上述问题的发生，以使PLC技术在生产生活中发挥更大的功效。

3.2PLC未来发展趋势

工业4.0带来了巨大的市场经济价值，未来的制造业发展方向也在发生变化，首先工业4.0要求PLC的发展趋向更加趋近于想着可视化、智能化的管理以及满足个性化的生产，增强制造能力更家提高人、物、及的灵活性和利用程度。PLC的编程语言以及编程的工具也越来越趋向于标准化和多样化。也就是说未来的发展趋势要求不仅要提高质量还要节约成本，要更加创新赢得更大的市场。PLC的发展逐渐趋向于网络技术化的发展过程，构成更大的网络系统。可见，PLC在未来的发展中还有更大更广发的进步空间。

4、结论

从上面的论述中我们不难发现，PLC技术对整个工业自动化控制中起到了至关重要的作用，随着科技不断发展以及社会的不断进步，PLC系统的整体技术也在逐渐的提高和进步，逐渐为工业自动化的发展做出贡献。我们应当合理利用PLC技术，在使用过程中做到扬长避短，不断对PLC进行研究和开发，尽量规避可能出现的影响因素，让PLC在工作中发挥其最大的作用，好好的为工业自动化系统进行编程和监控，达到合理运用的目的，同时也要随着科学发展不断提高PLC的技术水平，使其更高效更大限度的为工业自动会建设提供帮助，有益于工业发展的进一步推进。

参考文献：

[1]邓高寿,潘宏侠.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].机械管理开发,2006(03):99-100+102.

[2]王峰.关于PLC在工业自动化控制领域中的应用分析[J].科技展望,2015(05):159.

[3]杜磊.PLC在工业自动化控制中的应用[J].仪器仪表用户,2015(02):21-22.