工業(yè)自動(dòng)化中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)科技領(lǐng)域不斷進(jìn)步，在軟硬件的使用方面獲得不斷突破，很多硬件化的軟件編程技術(shù)也廣泛運(yùn)用到我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的革新，工業(yè)領(lǐng)域也迎來(lái)了自動(dòng)化的時(shí)代，很多工業(yè)生產(chǎn)都是機(jī)械運(yùn)行軟件代碼去完成的。PLC控制技術(shù)是一種全新的利用編程控制機(jī)械邏輯化運(yùn)行的技術(shù)，編程不同于傳統(tǒng)的C語(yǔ)言或是JAVA語(yǔ)言，PLC的編程類(lèi)似多是邏輯門(mén)編程，具有編程快捷，使用方便，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)現(xiàn)有的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，對(duì)其中PLC技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)深入研究。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；PLC技術(shù)；應(yīng)用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.118

0 引言

工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化時(shí)代，主要依賴(lài)于大型器械和軟硬件之間的配合。傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化機(jī)械主要依靠各類(lèi)語(yǔ)言代碼的編程來(lái)運(yùn)行，這種方式所需要的語(yǔ)言代碼條數(shù)眾多，邏輯性復(fù)雜，給程序員增添很大工作量，同時(shí)耗費(fèi)時(shí)間和財(cái)力。PLC作為一種控制器件，卻帶有軟件編程的功能，且編程語(yǔ)言為邏輯門(mén)電路結(jié)構(gòu)，編寫(xiě)簡(jiǎn)單快捷，代碼一目了然，緊緊貼合儀器自動(dòng)化運(yùn)行的邏輯性，故而被廣泛運(yùn)用到工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中。本文主要介紹工業(yè)自動(dòng)化中的PLC控制技術(shù)的應(yīng)用范圍，并指出PLC技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)。

1 工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍

1.1 對(duì)儀器開(kāi)關(guān)的邏輯控制

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，PLC控制技術(shù)首先應(yīng)用在對(duì)電路開(kāi)關(guān)的控制上。PLC技術(shù)是一種邏輯門(mén)的可編程控制器，工業(yè)生產(chǎn)中，它首先實(shí)現(xiàn)的就是針對(duì)各個(gè)開(kāi)關(guān)的有效控制，利用編程的邏輯性，對(duì)各個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行時(shí)序控制或是邏輯控制，讓開(kāi)關(guān)按照工業(yè)生產(chǎn)的意愿運(yùn)作。這樣的控制方式減少了工業(yè)生產(chǎn)周期，避免了不斷換開(kāi)關(guān)的麻煩，滿(mǎn)足了工業(yè)生產(chǎn)的諸多要求，省心省力又節(jié)約時(shí)間。

1.2 對(duì)于模擬量的控制

PLC控制技術(shù)可以根據(jù)控制對(duì)象的實(shí)際特征，對(duì)多項(xiàng)功能的模擬版塊進(jìn)行有效結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)完整的模擬系統(tǒng)。這種控制方式更加靈活，可以模擬多種生產(chǎn)情況，降低試運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)性。操作的方式是主要利用PLC的多個(gè)版塊，例如：通訊板塊、I/O口模塊和位置控制等對(duì)模擬量進(jìn)行控制，調(diào)整各個(gè)模塊的功能，確保各個(gè)模塊的實(shí)用性，把各個(gè)模塊都分配到有效利用的位置當(dāng)中，保障模擬實(shí)驗(yàn)的可靠性。

1.3 對(duì)于數(shù)據(jù)的控制

PLC控制技術(shù)是一種基于邏輯運(yùn)算進(jìn)行控制的技術(shù)，其最大的優(yōu)勢(shì)就在于數(shù)學(xué)計(jì)算的強(qiáng)大性。PLC控制技術(shù)在數(shù)據(jù)傳送、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、位操作以及查表等方面都有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)有的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中，PLC在數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算處理等多方面的運(yùn)行速度都是領(lǐng)先的，它可以在較短時(shí)間內(nèi)，完成數(shù)字的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理等工作，并將處理得到的數(shù)據(jù)與之前采集的來(lái)的數(shù)據(jù)相對(duì)比，比較兩者數(shù)據(jù)差值大小，以判斷數(shù)據(jù)真實(shí)性，隨后進(jìn)行控制操作。針對(duì)數(shù)據(jù)的控制被廣泛運(yùn)用到冶金工業(yè)、制造輕工業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。

2 PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

2.1 電源問(wèn)題

PLC如果運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，最基礎(chǔ)的支持就是需要一個(gè)符合條件的電源。通過(guò)研發(fā)人員對(duì)PLC的研究發(fā)現(xiàn)，PLC的工作電源為五十赫茲，二百二十伏特的交流電，也就是中國(guó)人民日常生活所用的家用電源供電性質(zhì)。然后部分工業(yè)用電與家庭用電不同，有的是380伏特，那么我們就需要采取一些方法。由于PLC本身就具有電源線的抗干擾能力，因此，對(duì)于部分380伏特供電的企業(yè)，我們可以采取安裝屏蔽層的方式，避免對(duì)電源線的干擾。如果輸入端與輸出端的電壓不同，那么最好采用直流穩(wěn)壓電源供電的方式。

2.2 溫度問(wèn)題

首先就是溫度問(wèn)題，溫度是影響PLC性能的主要因素之一。PLC在工業(yè)生產(chǎn)中正常使用的過(guò)程中，一般需要保持在零到五十五攝氏度之間，在這個(gè)溫度區(qū)域內(nèi)，PLC才能正常工作。這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的要求是比較高的，眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化機(jī)械的運(yùn)作速度往往非常快，器械之間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，引起溫度上升，很難保持在五十五攝氏度以下。PLC的安裝環(huán)境溫度過(guò)高，會(huì)引起PLC控制失效，所以，在工業(yè)生產(chǎn)中，運(yùn)用PLC控制技術(shù)的儀器都需要安裝散熱裝置，以保證PLC運(yùn)行的環(huán)境溫度保持在五十五攝氏度以下，避免不必要的損失。

2.3 濕度問(wèn)題

PLC對(duì)于周?chē)h(huán)境的要求很高，除了溫度，PLC對(duì)周?chē)h(huán)境的濕度要求也很高。PLC在工作過(guò)程當(dāng)中，要保持周?chē)h(huán)境的干燥，濕度過(guò)重的環(huán)境下會(huì)引起PLC的工作實(shí)效。然而，在很多工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣，周?chē)h(huán)境中的濕度特別高，通過(guò)內(nèi)部設(shè)施又很難降低空氣中的濕度，減少水蒸氣的釋放，所以PLC運(yùn)行的濕度要求很難達(dá)到。因此，企業(yè)需要引進(jìn)外部力量，利用管道將水蒸氣運(yùn)輸?shù)絼e的場(chǎng)所，或是利用干燥劑保證空氣干燥程度，從多方面控制空氣中的濕度，保證PLC的工作環(huán)境不影響其正常工作。

2.4 振動(dòng)問(wèn)題

PLC在工作中，需要保證儀器沒(méi)有受到外力影響，否則PLC的性能會(huì)因?yàn)橥饬ε鲎彩艿綋p傷，因此，PLC需要避免工業(yè)生產(chǎn)中的振動(dòng)現(xiàn)象。然而，工業(yè)生產(chǎn)中，儀器振動(dòng)是普遍現(xiàn)象，很難避免，甚至有部分大功率儀器振動(dòng)頻率和幅度都較大，PLC無(wú)法在這樣的工作環(huán)境中運(yùn)行。因此，我們需要有針對(duì)性的改善儀器振動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)于那些能夠避免與PLC接觸的振動(dòng)源，應(yīng)當(dāng)將PLC遠(yuǎn)離振動(dòng)源，避免兩者互相接觸；對(duì)于那些必須與PLC近距離接觸的儀器，我們可以采用部分減振手段來(lái)處理儀器振動(dòng)的過(guò)程，例如使用減振儀器處理振動(dòng)源，或是采用減振膠減少振動(dòng)對(duì)PLC的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，PLC運(yùn)用到工業(yè)當(dāng)中也越來(lái)越熟練。PLC控制技術(shù)的適用性非常貼合工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，要實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化的工業(yè)進(jìn)程，大力發(fā)展推進(jìn)PLC控制技術(shù)至關(guān)重要。

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作者簡(jiǎn)介：張蓮花（1982-），女，湖北黃岡人，本科，中級(jí)，研究方向：電氣工程。