工業自動化中PLC控制技術的應用

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摘要:隨著我國科學技術的飛速發展，PLC控制技術得到了長足的進步。PLC控制技術有著水平較高、應用范圍廣泛、特性優良等優點，尤其在工業自動化領域得到廣泛應用。本文闡述了plc控制技術的相關概念，分析了PLC技術在工業自動化中的應用，包括數據處理、控制工業過程、模擬量和集中控制、控制開關數量、控制自動化等方面，整理了PLC技術應用需要注意溫濕度控制、防震動和干擾等的事項，具有一定的理論價值。

關鍵詞:PLC控制技術;工業自動化;注意的事項

1PLC控制技術的相關概念

(1)定義。PLC控制技術是將計算機技術、自控技術、微電子技術以及通信技術融入順序控制器而成的新一代工業控制裝置。PLC控制技術有著可靠性比較強、通用性比較強、適用范圍較廣、便于使用、抗干擾水平較高、容易編程等特征。該技術能夠代替傳統的計數、記時、繼電器等順序控制功能，搭建起來柔性的遠程控制系統。(2)工作方式。PLC控制技術主要是使用循環的掃描工作方式，其中，部分大中型PLC中增加了中斷功能。用戶完成程序調試之后，使用編輯器在存儲器中編輯程序并保存，并且把現場的輸入信號和被控制的執行元件連接在輸入模塊的輸入端和輸出模塊的輸出端，然后點擊程序運行，最后在PLC系統中根據客戶的需求完成后續的工作。在PLC系統的運行過程中，基本是通過六大模塊來實現。(3)PLC系統組成。PLC系統主要包括電源組件、微處理器CPU以及存儲器組件、輸入和輸出組件等，詳細如下:①電源組件。電源組件是每一個系統正常運行所必需的。可以提供PLC系統穩定運行需要的電源，能夠把外部電源轉化為適合PLC系統正常運行所需的電源。②微處理器CPU以及存儲器組件。要想讓PLC系統正常運行，處理器CPU是必不可少的。目前市場上CPU的種類紛繁復雜，樣式比較多。有的是標準芯片，有的是專用芯片(能夠進行編程)。存儲器也是必不可少的，主要有ROM(只讀存儲器)和RAM(隨機存儲器)兩種。③輸入和輸出組件。輸入和輸出組件也是PLC系統所必需的，它是PLC控制系統同工業生產現場交換數據的界面。和一般的計算機不一樣，PLC系統的運行環境不太好，要求有非常強的規避干擾的能力，這一點是比較重要的。(4)優點。PLC控制系統具有如下幾大優點:①可靠性比較高，抗干擾能力比較強;②配套齊全，功能健全，適用性較強;③比較容易操作，入門比較快;④系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造;⑤體積比較小，重量輕，能耗較低。

2PLC技術在工業自動化中的應用

PLC技術在工業自動化中的應用主要體現在進行數據處理、控制工業過程、模擬量和集中控制、控制開關數量、控制自動化等方面，詳細如下:(1)進行數據處理。PLC技術能夠對機械運行的數據進行處理，主要體現在數據傳輸、計算和排序等方面，但數據的處理水平主要取決于PLC系統的中央處理器，如果中央處理器的配置比較高，那么PLC的數據處理水平就會比較高，反之則較低。例如一些勘察、規律分析等精密的計算機行業對數據處理的水平要求比較高，需要提升PLC系統的中央處理器配置，只有這樣才能夠滿足數據處理的要求。通常情況下，對于柔性機器制造產業而言，引入PLC技術進行數據處理，相比人工數據處理，能夠極大地提升數據處理的效率和質量，失誤率會大大降低，效果比較顯著。(2)控制工業過程。通過PLC控制技術，可以很好的把控工業自動化當中的離散和連續進程，進而使得系統的各項參數都能夠滿足要求，例如，溫度、流量、壓力等。此外，有助于不斷完善相應的控制算法，進而規避系統運行過程中可能存在的一系列問題，使得系統逐步完善。此外，通過PLC技術能夠促進工業生產的發展，例如，冶煉、石油、煤化工等領域，有助于技術轉化，逐步完善。(3)模擬量和集中控制。PLC控制系統可以由輸入輸出、中央處理、邏輯運算以及通信等模塊組成，合理的組合各個模塊，能夠針對不同的控制對象進行相應的控制。PLC控制系統具有模擬量的功能，有助于提升了控制系統在過程控制過程中的精準度，這樣系統的升溫、降溫、保溫等過程都能夠按照既定的計劃執行，達到預期的要求。此外，PLC控制系統還有非常強的集中控制功能，不但可以很好的控制工業自動化，還能夠對自身進行良好的控制，LPC控制系統借助檢測輸入輸出信號和中間記憶模塊之間的邏輯關系，可以及時的診斷和指示自身故障，最終對設備故障的分析和預警，將損失降到最低。(4)控制開關數量。對于工業自動化行業的發展而言，開關起到了至關重要的作用，同時行業對于開關的數量要求也是越來越嚴格。通過PLC系統對于開關的控制，能夠實現順序和數量的雙重控制，有一對一和一對多等控制方式，這對于整個工業自動化行業的發展而言無疑是非常重要的，推動了整個行業的進一步發展。在通過PLC系統進行開關控制的過程中，系統能夠一次性對十個節點進行控制，直觀的反饋開關量對整個工業進程的控制過程。此外，根據實際生產情況，還能夠進行相應的處理和轉換。例如，通過PLC技術在工業自動化行業中設計機床時，效果非常顯著?？傊?，LC技術的邏輯性和順序性比較強，極大地推動了整個工業自動化行業的發展，扮演了至關重要的角色。(5)控制自動化。隨著我國經濟的飛速發展，市場競爭日趨激烈，尤其體現在工業化市場方面。PLC技術的出現，極大地推動了工業化的發展，其中，可編程技術是核心，根據系統內容的不同，系統可以根據其內在的程序進行一定程度的變更，當然，必須滿足計算機語言的基本要求。隨著PLC技術的日趨成熟和不斷發展，在自動化領域得到了廣泛的應用，例如，在很多工業生產活動中，有著顯著規模、高度模式化的作業等都比較適合PLC技術應用。

3PLC技術應用需要注意的事項

PLC控制技術是工業自動化的直接保障，它的穩定性直接關系到生產的效果，就當前來看，PLC控制技術已經非常成熟了，穩定性非常高，同時由于PLC控制系統的應用范圍比較廣泛，經常要在比較差的環境中工作，所以在PLC控制技術應用的過程中，必須要將溫濕度、震動、干擾等負面因素的影響充分考慮進來，做好PLC系統的設計和保護，為其平穩運行、達到預期效果創造良好的工作環境。(1)控制好溫濕度。工業生產過程中，溫濕度是一個非常重要的環境因素，不但會對工業生產的質量產生一定的影響，而且對于機械設備的運轉效率有非常大的影響，因此，控制好溫濕度有助于提升整個工業生產水平。當然，PLC技術也不例外，在其應用的過程中，必須要控制好溫濕度，這一點是非常重要的。對于PLC工作環境溫度的控制，應該在自動化設計過程中，合理安排各個元件，一定要讓其處于合適的溫度，既不能離比較熱的設備比較近，也不能處于比較冷的環境中。此外，還應該讓設備所處環境有著較好的通風和散熱效果，處于適宜的溫度中。如果設備所處的環境條件滿足不了要求，需要在熱源處找到散熱的具體方法，在較低溫度的環境中，做好相應的保暖措施。對于濕度控制，應該將設備所處環境的濕度控制在85%之內，超過這個范圍將會降低機器的工作效率，這一點應該引起足夠的重視。此外，設備所處環境的清潔度以及周圍環境的粉塵含量也是比較重要的，應該將其控制在合適范圍內，超出這個范圍容易引起粉塵或氣體爆炸，非常的危險。(2)防電源干擾。在PLC技術應用的過程中，一定要注意防電源干擾，因為，電源干擾影響到工業自動化水平。其中，波紋引起的干擾對PLC系統的影響比較大，是所有干擾因素中最為顯著的。要想解決這個問題，應該在實際工業環境中，設置隔離變壓器，盡量降低波紋對PLC的干擾影響，保證電氣自動化能夠安全運行。(3)防震設置。對于PLC控制系統來說，如果處于強烈震動的環境會嚴重影響到其工作效果，因此，在其應用之前，應做好防震設置。尤其是頻率處于10～55赫茲的長時間震動，必須采取相應的措施進行消除。如果PLC控制系統所處的震動環境很難改變，那就需要加裝減震膠等減震措施，盡量震動環境對PLC控制系統的影響降到最低，使其能夠穩定運行，發揮出應有的效果。(4)注意操作執行過程。工業自動化系統中應用PLC技術，會自動掃描系統整個進程，獲得程序中的數據。在這個過程中，要保證操作執行的準確性，需要按照既定的流程執行，可以在最終的結果中得到準確的結果。執行過程對于整個工業流程而言是非常重要的，確保PLC所有步驟都是準確的，進而保證工業流程的整體性。注重過程中的細節之處，記錄運用過程中存在的問題，確保整個過程的準確性，提升生產過程中產品的質量，提升生產力水平，促進工業的發展。一定要把所得結果之間進行對比，在所得的結果一致的情況下，才能夠對整個操控的過程進行準確的判斷。

4結語

隨著我國科學技術的不斷發展，PLC控制技術日趨完善，功能越來越強大，操控靈活高效、穩定可靠，應用領域越來越廣泛，目前已在軍工以及民用智能化家居領域得到了應用。尤其在工業自動化領域，PLC控制技術應用性最強，極大地推動了工業自動化行業的發展。但是，在PLC控制技術的實際應用過程中，依然還存在很多問題，應該引起我們的足夠重視，需要在未來逐步解決，進而充分發揮出其應有的作用。

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作者：徐妙欞 單位：寧德時代新能源科技股份有限公司