PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

莫傳育

摘要：PLC技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用在當(dāng)前越來越廣泛，該類技術(shù)手段的應(yīng)用能夠明顯提升控制水平，促使當(dāng)前自動化控制領(lǐng)域同樣也能夠得到較好發(fā)展，結(jié)合這種PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用來看，其同樣能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性價值，尤其是對于工業(yè)自動化控制方面，其作用更是極為突出。文章就此探討了PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；工業(yè)自動化；應(yīng)用

前言

當(dāng)前，全球工業(yè)發(fā)展已跨入了4.0時代，呈快速發(fā)展之勢。中國工業(yè)市場銷量已占到全球總量的五分之一，成為全球最大的工業(yè)智能及自動化市場發(fā)展國家，中國“智造業(yè)”正迎來史無前例的發(fā)展機(jī)遇，超過半數(shù)的企業(yè)都屬于自動化程度亟待完善的重點(diǎn)行業(yè)，這對工業(yè)自動化廠商來說是難得的商機(jī)，越來越多的工業(yè)自動化領(lǐng)軍企業(yè)也將中國市場作為重要的開拓目標(biāo)地。而在工業(yè)自動化的生產(chǎn)過程中，PLC控制技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，因此，對其進(jìn)行研究具有十分重要的意義。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)（Programmable Logic Controller），也就是可編程控制器，其在控制方面具備著較為理想的作用效果，在工業(yè)領(lǐng)域更是得到了較為理想的作用價值呈現(xiàn)，尤其是對于工業(yè)環(huán)境的各個環(huán)節(jié)控制，更是能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性效果。PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠綜合運(yùn)用數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)進(jìn)行有效處理，進(jìn)而也就能夠?qū)崿F(xiàn)對于目標(biāo)對象的有效分析和優(yōu)化控制，最終提升工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的運(yùn)行效果。具體到PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中來看，其涉及到了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)等各個方面的內(nèi)容，如此也就能夠確保相應(yīng)控制運(yùn)行更為可靠，對于以往單純控制模式的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)有效優(yōu)化，抗干擾能力同樣也是比較突出的。

2 PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

2.1控制開關(guān)數(shù)量

西門子工業(yè)控制PLC對開關(guān)量的邏輯控制，包括對順序與數(shù)字量的雙重控制。在工業(yè)自動化當(dāng)中，運(yùn)用PLC控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)一對一控制，若有需要，也可以實(shí)現(xiàn)一對多的控制方式。無論是一對一，還是一對多的控制方式，都屬于自動化控制范疇，這是工業(yè)自動化高速發(fā)展時期的重要技術(shù)需求。在實(shí)際應(yīng)用過程中，PLC控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)超過10個節(jié)點(diǎn)的同步控制，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工業(yè)開關(guān)，且能夠直觀地反饋開關(guān)量的控制作用，還能依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，對工業(yè)自動化的相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行靈活的處理與轉(zhuǎn)換。例如，工業(yè)中一些常用的組合機(jī)床、定數(shù)的玻璃、注塑機(jī)等設(shè)計(jì)應(yīng)用時，都可以結(jié)合PLC控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化，使其功能作用更加強(qiáng)大，更好地滿足相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)需求。

2.2位置控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

對于工業(yè)自動化控制的有效落實(shí)，位置控制可以說是比較核心的一個方面，這種位置控制主要就是對于工業(yè)生產(chǎn)中可能涉及到的各個位置量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，促使其能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的可操作性效果，避免在生產(chǎn)精度和生產(chǎn)質(zhì)量方面出現(xiàn)較大問題。比如對于工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)床刀具的應(yīng)用，其對于位置方面的精確度要求是比較高的，進(jìn)而也就需要確保相應(yīng)機(jī)床刀具能夠借助于PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確化管控，提升其位置的準(zhǔn)確性，避免因?yàn)槎ㄎ环矫娴牟缓侠矶a(chǎn)生明顯的偏差，這也是機(jī)床生產(chǎn)中比較核心的一個基本點(diǎn)，同樣體現(xiàn)出了PLC技術(shù)的較大價值。

2.3 PLC技術(shù)在控制自動化運(yùn)動中的運(yùn)用

PLC控制的核心是可編程技術(shù)，換言之，系統(tǒng)可以針對不同工作需要進(jìn)行程序的變更，只要工作需求符合計(jì)算機(jī)語言要求即可。目前的PLC控制已經(jīng)開始向自動化運(yùn)動領(lǐng)域延伸，在相當(dāng)一部分工業(yè)生產(chǎn)活動中，機(jī)械工作是高度模式化的，運(yùn)動帶有明顯的規(guī)律性、周期性，如一些直線運(yùn)動、圓周運(yùn)動等，這使PLC控制擁有了更廣闊應(yīng)用的空間。比如常見的工業(yè)傳輸帶，幾乎始終處于勻速運(yùn)動的狀態(tài)，通過PLC控制可以使其在固定程序下反復(fù)作業(yè)，保持工作的規(guī)范性和有序性。此外，研究人員也在分析PLC控制復(fù)雜運(yùn)動的可能，該項(xiàng)研究的進(jìn)展目前較為緩慢，但德國科學(xué)家認(rèn)為如果能夠?qū)⑿阅芟冗M(jìn)的傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和PLC控制實(shí)現(xiàn)集成，復(fù)雜運(yùn)動的控制并非不可實(shí)現(xiàn)。

2.4控制數(shù)據(jù)處理

現(xiàn)有的PLC控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)諸如數(shù)據(jù)傳送、計(jì)算、排序等方面的作業(yè)，系統(tǒng)的中央處理器越強(qiáng)大，PLC控制下的數(shù)據(jù)處理技術(shù)越完善。一些需求精密計(jì)算的行業(yè)對PLC控制的要求較高，包括工業(yè)勘察、規(guī)律分析等。本質(zhì)上看，PLC控制的數(shù)據(jù)處理以數(shù)據(jù)存儲、比對、分析為主，如在進(jìn)行某項(xiàng)勘測活動時，運(yùn)用設(shè)備收集了200個參數(shù)，通過人員記錄和計(jì)算耗工耗時，而且也存在計(jì)算錯誤的可能，在PLC控制技術(shù)的支持下，每一個數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析都是同步進(jìn)行的，在完成所有數(shù)據(jù)的收集后，最高值、最低值、平均值也能夠同時得出，人員直接進(jìn)行分析即可。

3工業(yè)自動化領(lǐng)域的PLC技術(shù)未來發(fā)展方向

3.1編程軟件的“易用性”

如今大量用戶針對不同的控制系統(tǒng)廠商使用不同的軟件套件，譬如PLC、HMI、Drive、Servo等。將來用戶只用一個軟件套件或軟件框架，其主要優(yōu)勢是能夠一次性處理所有的變量和參數(shù)化，不需要進(jìn)行復(fù)雜的映射或協(xié)調(diào)工作。用戶可以一次性定義相關(guān)變量，然后可以同時在PLC、HMI和Drive中應(yīng)用該參數(shù)。這種“易用性”的概念還要考慮到工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)豐富程度，經(jīng)驗(yàn)不太豐富的技術(shù)人員可以利用Windows鼠標(biāo)操作和運(yùn)行預(yù)先定義好的功能塊輕松完成編程。而經(jīng)驗(yàn)豐富和受過良好教育的技術(shù)人員如果希望詳細(xì)優(yōu)化解決方案，可以利用C語言或BASIC語言等來編寫應(yīng)用程序。

3.2集控化和網(wǎng)絡(luò)化

目前的PLC已經(jīng)超出了邏輯控制功能這一范疇。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，以前的PLC只做單機(jī)控制，現(xiàn)在很多大型的PLC和傳統(tǒng)的PLC融合，不僅能處理邏輯，還能做過程控制，也能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集等功能。因此，今后的PLC將會向大型分布式、網(wǎng)絡(luò)化、集控化的方向發(fā)展。

3.3開放性

PLC制造商已經(jīng)開始關(guān)注到基于工業(yè)PC控制技術(shù)所帶來的強(qiáng)大沖擊。在高端應(yīng)用方面，很難進(jìn)一步區(qū)分PLC控制系統(tǒng)和工業(yè)PC控制系統(tǒng)之間的差異，因?yàn)檫@兩者均采用了同樣類型的微處理器和內(nèi)存芯片。工業(yè)PC的控制系統(tǒng)，除了在靈活性方面相比傳統(tǒng)PLC具有截然不同的優(yōu)勢外，還具有能夠縮短系統(tǒng)投放到市場的周期，降低系統(tǒng)投資費(fèi)用，提高從工廠底層到企業(yè)辦公自動化的數(shù)據(jù)信息流動效率等優(yōu)點(diǎn)?？梢韵嘈牛琍LC技術(shù)將繼續(xù)向開放式控制系統(tǒng)方向發(fā)展。

結(jié)束語

綜上所述，在不斷發(fā)展的PLC應(yīng)用技術(shù)中不難看出，高效可靠地使用PLC，已成為了其發(fā)展的重要因素。只有PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，才會使其產(chǎn)品更加的豐富、規(guī)格更加的健全、技術(shù)更加的開放，從而占據(jù)更大的市場份額。而在工業(yè)領(lǐng)域中不斷壯大的PLC，為今后工業(yè)自動化作了一個強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，成為了工業(yè)化的一個重要依托，使得工業(yè)化更快的發(fā)展。

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