分析工业自动化中PLC控制技术的应用

分析工业自动化中PLC控制技术的应用

张晶

营口北方包装机械科技有限公司辽宁省营口市115000

摘要：可编程序控制器（PLC）是专门为工业环境而设计的数字运算电子系统，其可以实现对车间、单机、工厂的自动化控制。PLC具有多方面的优点，如维修方便、抗干扰能力强等。因为PLC对工业自动化控制领域所进行的实时监控具有编程简单、灵活，可靠性强等特点，所以在该领域开始得到广泛的应用。如今，随着科学技术的不断发展，PLC在工业自动化控制领域的作用越来越重要。

关键词：工业自动化；PLC控制技术；应用

PLC是可编程控制器的简称，被广泛应用与自动化系统建设等方面。随着现代信息技术的不断发展，结合信息、通信以及传输等先进技术之后，形成了PLC控制技术，其功能与性能大幅度不断提升，相应的运用范围也逐渐扩大。在PLC控制技术领域，西门子工业控制PLC的应用较为广泛，由于其本身功能齐全、作用广泛、控制器安全性较高等特点，能够显著提高工业自动化工作质量。

1、PLC控制技术

1.1PLC控制技术的工作原理

用户在运用PLC时可以结合自己的实际使用情况来选择具体类型，其主要品牌有三菱、西门子等。这一技术运用比较普遍的编程方式梯形图编程、指令表编程和功能模块编程，还有两种编程方式是顺序功能流程图编程和结构化文本语言编程，其运用比较少，但是PLC的工作原理一样。在其内部处理阶段，PLC复位会对定时器进行监控，并在运行过程中进行自诊断，比如会对硬件、用户内存等进行检查。如果检查后一切正常，就会继续接下来的操作，而一旦发现异常，结合错误的程度就会报警或停止PLC运行。其通信服务阶段也叫通信处理阶段、通信操作阶段或外设通信阶段，此时PLC会响应编程工具键入的命令，与带微处理器的外部智能装置通信，并对编程工具的显示内容进行更新。

1.2PLC控制技术的应用特点

PLC控制技术的功能完善，适用性强，其原有逻辑处理功能强，数据运算功能完善，具备大、中、小规模配套齐全的系列产品，在工业自动化控制场合中应用广泛。而且其可靠性和抗干扰性强，运用的是现代化的大规模集成电路。PLC控制技术具有比较严格的生产和制造工艺，其内部电路中的抗干扰技术比较先进，也可以抑制和减弱外部干扰。PLC控制技术还可以对硬件故障进行自动化检测，如果发生故障，就会及时发出报警信号，使得应用过程更加可靠。同时这一技术易于掌握，其编程是专业化的梯形图，形象直观，可以让工程技术人员更方便理解和掌握。

2、PLC控制技术在工业自动化中的应用

2.1顺序控制

在单一工艺的应用过程控制中运用PLC控制技术，可以将通信模块和信息模块有效联合起来，使得项目生产全过程的协调控制得到强化。而运用现代化PLC控制技术的自动化系统中具备远程站、主站层、现场传感器等，通信总线可以有效连接主站层和远程站，二次电缆将远程站和传感器连接起来。

2.2开关量控制

在开关量控制中，PLC控制技术的应用频率最高且应用范围广泛，传统的继电器顺序控制方法不适应其发展。实际控制中PLC控制技术的对应输入点数比较大，在开关量控制中应用效果显著。PLC通信模块可以保证输入点数灵活自由进行，没有阻碍控制。PLC控制技术的应用可以控制开关量控制的相关逻辑问题，比如组合问题、时序问题等。而且PLC控制技术的程序调整性强，很有可能进行程序软件改编，提高其灵活性。

2.3频率控制

在机械频率方面中应用PLC控制技术也非常典型，其涉及的生产量在实际的工业自动化中比较大。而且长时间持续运行中也增加了机械的磨损，实际生产加工过程中还会出现很多不可预测的因素，这些问题都加剧了机械内部的摩擦，使得机械生产落实困难，提升机械的实际运转速率成了问题。PLC控制技术的应用实现了对机械频率的有效控制，在调整机械运转频率时要与工业自动化的生产情况相结合，这样机械内部结构的磨损就大幅度减少，机械化生产可以更加有序的开展。

2.4运动控制

工业的自动化运行经常以直线运行和圆周运动出现，而PLC控制技术可以实现对这一运动的有效控制。比如在电梯和机器人运行中也可以运用PLC控制技术，其应用范围越来越广泛。

2.5数据处理控制

目前PLC控制技术有非常显著的应用效果，在工业自动化的数据传送、排序、转换、运算等所有过程中都有所应用。而且PLC控制技术可以及时进行数据采集，并进行数据研究和处理。这样在得到最终数据后，在存储器中最初的标准值就会与之进行对比，结合数据间的差异性进行实际控制操作。PLC控制技术不仅可以实现数据传送，还可以加强装置的远程控制。而通常柔性制造等规模较大的系统在可以进行数据处理控制。

2.6联网通信控制

因为PLC控制技术有比较强的联网通信功能，可以实现交互性联网的通信，并具备与上位机间的联网通信，而且其自身还可以与智能设备进行联网通信。在应用PLC控制技术时，模块处理和通信转换功能得到了加强，并形成了一定网络，使得不同数据可以进行工业自动化生产过程的有效转换，不断形成完善多级分布式的控制系统。

3在工业自动化中应用PLC控制技术的注意事项

3.1温度方面

在工业自动化中应用PLC控制技术，需要注意PLC的工作环境，在温度方面，需要有效控制环境温度在0-50℃之间；在自动化系统设计过程中，关于元件位置的安排要给予一定重视，首先，PLC的安装位置要尽量远离发热量较大的设备；其次，在PLC周围，也必须禁止发热量较大的元件的设置，同时确保所处结构或位置的通风与散热良好。另外，PLC同样不能安装在温度较低的工作环境中，若无法避免，则要做好相应的保暖措施。

3.2湿度方面

PLC对工业自动化环境的相对湿度，要求控制在85%以内。在保证湿度的同时，还应注重整体环境的清洁程度，要控制粉尘指标含量，只有两者都能够达到相关要求，才能更好的维护PLC的绝缘性能，进而有效避免粉尘或气体爆炸等不良现象。

3.3电源干扰方面

在工业自动化中，PLC的电源干扰抵御能力，可能会对工业自动化水平产生较大影响，而波纹是影响PLC的电源干扰抵御能力的主要因素，在波纹的影响下，PLC的信号接收干扰性会显著增大，基于这种现象，可在工业环境当中，设置隔离变压器，利用变压器的隔离作用，降低设备与地之间的信号干扰程度，从而保障电气自动化的安全运作。

3.4振动问题

PLC在工作中，需要保证仪器没有受到外力影响，否则PLC的性能会因为外力碰撞受到损伤，因此，PLC需要避免工业生产中的振动现象。然而，工业生产中，仪器振动是普遍现象，很难避免，甚至有部分大功率仪器振动频率和幅度都较大，PLC无法在这样的工作环境中运行。因此，我们需要有针对性的改善仪器振动的问题，对于那些能够避免与PLC接触的振动源，应当将PLC远离振动源，避免两者互相接触；对于那些必须与PLC近距离接触的仪器，我们可以采用部分减振手段来处理仪器振动的过程，例如使用减振仪器处理振动源，或是采用减振胶减少振动对PLC的影响。

结语

随着我国经济的发展，人们对工业自动化技术提出了更高的要求。在工业自动化中PLC控制技术的应用有非常重要的作用，其不仅可以大幅度提高工业的自动化程度，而且推动了工业自动化的新发展。因此，必须要把握PLC控制技术的应用特点，并了解其工作原理，这样才能更好的在工业自动化中进行应用，并提高其工业生产效率。

参考文献

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[3]武兰江，王丽艳，李黎．基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].橡塑技术与装备，2015，41(18):100－101.