PLC自動控制在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用探析

陳祚

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，我國工業(yè)的自動化程度有了非常大的進(jìn)步。在我國研究人員對于自動控制技術(shù)不斷深入研究的過程中，PLC自動控制技術(shù)受到了越來越多工業(yè)企業(yè)的認(rèn)可，并且在現(xiàn)代化工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用。本文通過對PLC控制技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述，結(jié)合PLC自動控制在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用，對PLC自動控制技術(shù)的未來發(fā)展進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：PLC自動控制；現(xiàn)代化工業(yè)；應(yīng)用

引言：PLC自動控制技術(shù)作為一種新型科技，其具有靈敏度和自動化程度更高、控制質(zhì)量更優(yōu)秀的特點(diǎn)。通過在工業(yè)生產(chǎn)的過程中應(yīng)用PLC自動化控制，可以更好的代替?zhèn)鹘y(tǒng)電器自動化中借助連接線進(jìn)行控制的模式，全面提升自動化控制質(zhì)量，因而在我國的現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用。

一、PLC 控制技術(shù)基本結(jié)構(gòu)分析

PLC自動控制技術(shù)是可編程程序控制器的一種，通過借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助，PLC可以實(shí)現(xiàn)在線迅速編程。構(gòu)成PLC的主要有四種核心硬件，分別是微控制器、存儲器、輸入模塊及輸出模塊。在這之中，控制器一直是最為重要的部分，輸入模塊用于數(shù)據(jù)的輸入，從而更好的保證基本設(shè)備與微控制器之間的連接暢通有效。輸出模塊于輸入模塊的功能原理基本相同，只是輸出模塊的作用在于將控制器與外部進(jìn)行連接從而實(shí)現(xiàn)有效的控制。在我國現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用PLC的過程中，通常PLC的連接方式存在整體式和模塊式兩種，其區(qū)別在于整體式會將所有的不見進(jìn)行集中，模塊式則會根據(jù)部件不同進(jìn)行分別封裝，之后再由總線進(jìn)行連接。這兩種連接方式各有優(yōu)勢，在工業(yè)中都有著非常廣泛的應(yīng)用。

二、PLC 自動控制技術(shù)控制功能的實(shí)施

PLC自動控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制功能的原理在于其使用的控制方案。例如基于IPC或者EPC的控制方案，通常是通過電腦的操作平臺來完成自動化控制的，首先通過PLC系統(tǒng)的傳感器進(jìn)行信號的采集，通過系統(tǒng)處理后，由用戶編寫的程序來進(jìn)行解釋和實(shí)現(xiàn)，最終再由微控制器通過輸出模塊來傳遞信號到各個(gè)執(zhí)行模塊之中，最終實(shí)現(xiàn)控制。另外一種基于嵌入式控制器控制的方案也是工業(yè)生產(chǎn)中PLC自動控制的常用方案。其原理在于將PLC作為控制模塊，用戶會根據(jù)使用協(xié)議進(jìn)行編程，將代碼輸入嵌入式控制器中，并通過這樣的方式來完成代碼控制。

三、PLC 自動控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析

（一）控制開光量的實(shí)施與實(shí)現(xiàn)

PLC主要控制I/O 點(diǎn)數(shù)，即使是最少的情況也是十幾點(diǎn)，如果數(shù)量多可能高達(dá)成千上萬點(diǎn)，為了更好的實(shí)現(xiàn)對于這些點(diǎn)數(shù)的控制，就需要借助其聯(lián)網(wǎng)的功能，只有這樣，才可以輕松的完成對于所有點(diǎn)數(shù)的自動化控制。同時(shí)PLC的邏輯問題也具有多樣化的特點(diǎn)，其表現(xiàn)在即時(shí)或延時(shí)、隨機(jī)或固定、技術(shù)或者不計(jì)數(shù)等，通過聯(lián)網(wǎng)功能，可以更好的對其特點(diǎn)進(jìn)行靈活的應(yīng)用。

（二）模擬量的控制實(shí)施

在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，壓力、溫度、速度等模擬量通常會處于不斷的變化過程中，PLC可以很好的對這種動態(tài)情況進(jìn)行控制。由于PLC在動態(tài)模擬量的控制方面具有較大的優(yōu)勢，使得其在工業(yè)的連續(xù)型流水線生產(chǎn)控制中有著非常廣泛的應(yīng)用。在這樣的情況下，PLC技術(shù)運(yùn)算之前，首先要對其進(jìn)行模擬向無量綱標(biāo)準(zhǔn)格式的轉(zhuǎn)化，通過PID運(yùn)算之后，才可以得到0-1的控制標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，并以此驅(qū)動執(zhí)行模塊進(jìn)行自動控制，因此在應(yīng)用PLC進(jìn)行模擬量控制的過程中，需要配置 A/D 和 D /A 轉(zhuǎn)化模塊。

（三）控制數(shù)量量并完成數(shù)據(jù)采集

PLC除了對于開關(guān)量以及模擬量進(jìn)行有效的控制之外，其自動化控制技術(shù)還體現(xiàn)在對數(shù)字量的有效控制方面，在這之中，PLC轉(zhuǎn)向數(shù)字控制技術(shù)是非常好的選擇。在數(shù)據(jù)采集的過程中，隨著PLC數(shù)據(jù)儲存區(qū)域的不斷擴(kuò)大，其數(shù)據(jù)采集量和采集能力也在不斷變強(qiáng)。目前我國的PLC產(chǎn)品儲存數(shù)據(jù)量依然在不斷上升，已經(jīng)可以完成6200字的功能存儲。

（四）自動控制中監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)

PLC自動控制提供中存在相當(dāng)多的自檢信號，通過對自檢信號的利用可以更好的完成對于控制對象的監(jiān)控。當(dāng)面對較為復(fù)雜的控制對象時(shí)，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控可以更好的保障控制動作的執(zhí)行有效性和準(zhǔn)確性。通過自動監(jiān)控，可以更好的減少系統(tǒng)的故障幾率，同時(shí)也可以為排除工作故障提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)。

（五）聯(lián)網(wǎng)與通訊功能的有效實(shí)現(xiàn)

在以上的幾點(diǎn)服務(wù)功能之外，PLC自動控制系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)與通訊方面也有著非常良好的表現(xiàn)。通過與PC以及服務(wù)器之間的同學(xué)，可以通過PC來實(shí)現(xiàn)對于PLX控制程序的編寫，并通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)絇LC之中，更好的實(shí)現(xiàn)對PLC的控制設(shè)定。通過PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊便捷性，還可以應(yīng)用一臺PC對多個(gè)PLC的監(jiān)管方案，進(jìn)行同步監(jiān)控是非常便利的。

四、PLC 自動控制技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）向小型化、專業(yè)化方向發(fā)展

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，微電子技術(shù)在近些年得到了快速的發(fā)展，各種新型的元件功能越來越強(qiáng)大，價(jià)格也逐漸穩(wěn)定。這樣的情況對于PLC的性能加強(qiáng)是非常有利的，同時(shí)也使得PLC在價(jià)格有所下降的基礎(chǔ)上，整體結(jié)構(gòu)更加緊密，操作也越來越便利。

（二）向高速度、信息化方向發(fā)展

如今我國工業(yè)中應(yīng)用的中型或者大型的PLC更多的是采用了多處理系統(tǒng)，也加入了聯(lián)網(wǎng)通訊等功能。在這樣的情況下，PLC的運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)分析能力都在不斷的增強(qiáng)，儲存容量也在相應(yīng)增加，對于未來企業(yè)的信息化管理改革有著非常大的幫助。

（三）向智能化模塊方向發(fā)展

工業(yè)的生產(chǎn)并不是一成不變的，PLC自動控制系統(tǒng)要更好的滿足各種特殊場合的應(yīng)用，需要廠家根據(jù)客戶的實(shí)際需求進(jìn)行特殊模塊的開發(fā)和設(shè)計(jì)。這樣的特殊模塊可以通過自帶CPU來減少對于主要核心的壓力，從而更好的保障PLC掃描周期。通過加入這些特殊模塊，可以更好的對主核心進(jìn)行完善和補(bǔ)充，提升PLC的控制能力和信息處理能力。

（四）向互聯(lián)網(wǎng)功能方向的發(fā)展

對于工業(yè)中常用的中型或者大型PLC控制系統(tǒng)，常常需要多個(gè)PLC控制器以及各類儀表進(jìn)行相互連接和配合工作。這就需要將其連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中，來更好的保證控制器和儀表之間的信息交互能力。通過強(qiáng)化PLC的聯(lián)網(wǎng)功能，可以更好的提升PLC與PC之間的交互能力，更好的在PC平臺上實(shí)現(xiàn)集中管理。為了更好的實(shí)現(xiàn)這一功能，需要借助Ethernet 接口技術(shù)的支持，可以預(yù)見的是這也是PLC自動控制未來發(fā)展的重要方向。

結(jié)語：隨著PLC自動控制技術(shù)的不斷完善，其在我國現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。相信隨著我國科研人員的不斷努力，PLC自動控制技術(shù)將會越來越完善，為我國的工業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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