PLC及其在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

張偉 王麗艷

摘要 PLC作為一種可編程邏輯控制器，在工業(yè)自動(dòng)化控制中得到了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)施有效的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，使得工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程更加順暢和精準(zhǔn)。文章對(duì)PLC以及其在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)于促進(jìn)PLC裝置的發(fā)展具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】PLC 工業(yè)自動(dòng)化控制 應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)以及流程的進(jìn)一步優(yōu)化，大大的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，在產(chǎn)品的精度方面控制的更加準(zhǔn)確。PLC裝置是一種新型自動(dòng)化控制裝置，在裝置中存儲(chǔ)預(yù)先編制好的程序后，在工業(yè)生產(chǎn)中就可執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)等操作，由于自身具有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制中得到了廣泛的應(yīng)用，有利于促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制水平的提升。

1 PLC裝置的特點(diǎn)

1.1 功能強(qiáng)大，性價(jià)比高

經(jīng)過(guò)不斷的優(yōu)化與完善，PLC裝置在功能上逐漸得到了完善，從開(kāi)始的邏輯運(yùn)算、數(shù)字模擬、順序控制、數(shù)字運(yùn)算、通信等功能，發(fā)展到人機(jī)界面的功率驅(qū)動(dòng)、顯示記錄、人機(jī)對(duì)話等功能。為了促進(jìn)適用性發(fā)展，PLC裝置的核心部件已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，具有大、中、小系列產(chǎn)品，可以和各種產(chǎn)品進(jìn)行配套使用。功能的強(qiáng)大還表現(xiàn)在監(jiān)控方面，可以實(shí)現(xiàn)位置監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控、溫度監(jiān)控等，在監(jiān)控范圍上也得到提升，從對(duì)單臺(tái)設(shè)備的監(jiān)控發(fā)展到整條生產(chǎn)線的監(jiān)控，最后發(fā)展為對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控，為提高工業(yè)自動(dòng)化控制水平創(chuàng)造了有利的條件。

1.2 操作簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)

PLC裝置是通過(guò)編程語(yǔ)言來(lái)控制運(yùn)行，為了提高使用的范圍和性能，在程序輸入和改寫(xiě)方面充分體現(xiàn)了實(shí)用性和適用性的優(yōu)勢(shì)。在輸入程序時(shí)，即有所顯示，更利于操作。在使用過(guò)程中，如果生產(chǎn)工藝或者設(shè)備有所改變，只需要對(duì)PLC裝置的程序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整改寫(xiě)，即可適用于新的設(shè)備或者生產(chǎn)工藝，具有更強(qiáng)的通用性。PLC裝置采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，便于連接，同時(shí)使用的梯形圖程序變成，更利于操作。

1.3 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高

一般情況下，電子通訊產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中，容易受到周圍環(huán)境的干擾而影響到運(yùn)行效率。PLC裝置的運(yùn)行環(huán)境一般為中心控制室或者生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，容易受到各種電路或者電磁干擾，所以使用了多層次抗干擾技術(shù)，有效提高抗干擾性，在運(yùn)行過(guò)程中具有更強(qiáng)的可靠性。

1.4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)先進(jìn)，便于改造

為了使用和改造方便，PLC裝置在體積、重量和能耗等方面設(shè)計(jì)的更加精簡(jiǎn)，大規(guī)模集成電路的使用減少了裝置體積，重量更輕，能耗低，這種特性，便于PLC裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化操作。同時(shí)該裝置在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)方面也不斷改進(jìn)，存儲(chǔ)邏輯的應(yīng)用大大減少外部接線，設(shè)計(jì)上的優(yōu)化縮短了建設(shè)周期，維護(hù)也更加便捷，對(duì)于生產(chǎn)批量較小品種又多的裝置，只需更改程序參數(shù)即可更改生產(chǎn)過(guò)程。

2 PLC裝置在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 開(kāi)關(guān)量控制

開(kāi)關(guān)量控制是PLC裝置在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制中最為廣泛的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)量的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)順序控制和邏輯控制。該裝置對(duì)開(kāi)關(guān)量的控制能力非常強(qiáng)，如果將該項(xiàng)裝置進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，可以控制的開(kāi)關(guān)量點(diǎn)數(shù)幾乎沒(méi)有限制，大大提高了控制效率。其所能夠控制的邏輯形式也較多，計(jì)數(shù)或不計(jì)數(shù)、隨機(jī)或固定、即時(shí)或延時(shí)、單個(gè)或組合都能具有較強(qiáng)的控制力。這種在開(kāi)關(guān)量控制方面的應(yīng)用，有效提高了生產(chǎn)效率，工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平也得到進(jìn)一步提升。

2.2 系統(tǒng)集中控制

PLC裝置在系統(tǒng)集中控制上的應(yīng)用，不僅表現(xiàn)在自動(dòng)化控制中，而且還可應(yīng)用于系統(tǒng)自身的集中控制，比如在系統(tǒng)顯示控制和故障檢測(cè)控制。集中控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理為通過(guò)邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)和時(shí)限故障對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于機(jī)床而言，每次在執(zhí)行工步時(shí)，都需要一定的運(yùn)行時(shí)間，此時(shí)，既可以對(duì)工步進(jìn)行檢測(cè)，又可以啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器的動(dòng)作時(shí)間要短于定時(shí)器輸出信號(hào)時(shí)間，將輸出信號(hào)作為啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)和自動(dòng)停機(jī)信號(hào)。在系統(tǒng)正常運(yùn)行期間，電控系統(tǒng)中的記憶單元、輸出信號(hào)、輸入信號(hào)都會(huì)按照一定的邏輯運(yùn)行，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，預(yù)定的邏輯關(guān)系被破壞，預(yù)定的控制系統(tǒng)就會(huì)對(duì)故障進(jìn)行分析并發(fā)出報(bào)警。集中控制可大大減少故障的發(fā)生率，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 模擬量控制

功能模塊的組合是PLC控制技術(shù)根據(jù)需要控制對(duì)象的特征實(shí)現(xiàn)的，這種模擬量控制在操作上更加靈活，控制技術(shù)主要包括通訊模塊、模擬量控制模塊、位置模塊、高速計(jì)時(shí)器模塊和主機(jī)模塊等。模擬量控制技術(shù)是通過(guò)PLC裝置對(duì)模量的控制進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)模塊的控制，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)程控制，還能對(duì)儀表進(jìn)行控制。在過(guò)程控制方面，PLC裝置通過(guò)對(duì)溫度、流量、壓力、速度、電流電壓等模擬量的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些模擬量隨著工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行而不斷的變化，PLC裝置通過(guò)對(duì)模擬量的分析、計(jì)算來(lái)達(dá)到閉環(huán)控制，以確保工業(yè)生產(chǎn)的可靠性。

2.4 運(yùn)動(dòng)控制

對(duì)位置的控制是PLC裝置的重要應(yīng)用，主要是利用運(yùn)動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)PLC裝置中的脈沖量對(duì)機(jī)械的運(yùn)行軌跡進(jìn)行控制，因?yàn)槊}沖量的位移量較小，所以對(duì)位置的精準(zhǔn)度控制較高。PLC裝置對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制一般是通過(guò)專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在各種加工機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人以及電梯等方面得到廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

因?yàn)镻LC裝置自身具有較多功能，所以在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制中得到了廣泛應(yīng)用，既能夠提高生產(chǎn)效率，又能夠滿足對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)控。PLC裝置的應(yīng)用，有利于對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，降低故障的發(fā)生率和維修成本，提高產(chǎn)品精度。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，PLC裝置的功能也會(huì)不斷完善，為促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

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