PLC控制技术在工业自动化中的应用研究
徐妙棂
摘 要：随着我国科学技术的飞速发展，PLC控制技术得到了长足的进步。PLC控制技术有着水平较高、应用范围广泛、特性优良等优点，尤其在工业自动化领域得到广泛应用。本文阐述了PLC控制技术的相关概念，分析了PLC技术在工业自动化中的应用，包括数据处理、控制工业过程、模拟量和集中控制、控制开关数量、控制自动化等方面，整理了PLC技术应用需要注意温湿度控制、防震动和干扰等的事项，具有一定的理论价值。
关键词：PLC控制技术;工业自动化;注意的事项
1 PLC控制技术的相关概念
（1）定义。PLC控制技术是将计算机技术、自控技术、微电子技术以及通信技术融入顺序控制器而成的新一代工业控制装置。PLC控制技术有着可靠性比较强、通用性比较强、适用范围较广、便于使用、抗干扰水平较高、容易编程等特征。该技术能够代替传统的计数、记时、继电器等顺序控制功能，搭建起来柔性的远程控制系统。
（2）工作方式。PLC控制技术主要是使用循环的扫描工作方式，其中，部分大中型PLC中增加了中断功能。用户完成程序调试之后，使用编辑器在存储器中编辑程序并保存，并且把现场的输入信号和被控制的执行元件连接在输入模块的输入端和输出模块的输出端，然后点击程序运行，最后在PLC系统中根据客户的需求完成后续的工作。在PLC系统的运行过程中，基本是通过六大模块来实现。
PLC系统执行流程框图
（3）PLC系统组成。PLC系统主要包括电源组件、微处理器CPU以及存储器组件、输入和输出组件等，详细如下：
①电源组件。电源组件是每一个系统正常运行所必需的。可以提供PLC系统稳定运行需要的电源，能够把外部电源转化为适合PLC系统正常运行所需的电源。
②微处理器CPU以及存储器组件。要想让PLC系统正常运行，处理器CPU是必不可少的。目前市场上CPU的种类纷繁复杂，样式比较多。有的是标准芯片，有的是专用芯片（能够进行编程）。存储器也是必不可少的，主要有ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）两种。
③输入和输出组件。输入和输出组件也是PLC系统所必需的，它是PLC控制系统同工业生产现场交换数据的界面。和一般的计算机不一样，PLC系统的运行环境不太好，要求有非常强的规避干扰的能力，这一点是比较重要的。
（4）优点。PLC控制系统具有如下几大优点：①可靠性比较高，抗干扰能力比较强;②配套齐全，功能健全，适用性较强;③比较容易操作，入门比较快;④系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造;⑤体积比较小，重量轻，能耗较低。
2 PLC技术在工业自动化中的应用
PLC技术在工业自动化中的应用主要体现在进行数据处理、控制工业过程、模拟量和集中控制、控制开关数量、控制自动化等方面，详细如下：
（1）进行数据处理。PLC技术能够对机械运行的数据进行处理，主要体现在数据传输、计算和排序等方面，但数据的处理水平主要取决于PLC系统的中央处理器，如果中央处理器的配置比较高，那么PLC的数据处理水平就会比较高，反之则较低。例如一些勘察、规律分析等精密的计算机行业对数据处理的水平要求比较高，需要提升PLC系统的中央处理器配置，只有这样才能够满足数据处理的要求。通常情况下，对于柔性机器制造产业而言，引入PLC技术进行数据处理，相比人工数据处理，能够极大地提升数据处理的效率和质量，失误率会大大降低，效果比较显著。
（2）控制工业过程。通过PLC控制技术，可以很好的把控工业自动化当中的离散和连续进程，进而使得系统的各项参数都能够满足要求，例如，温度、流量、压力等。此外，有助于不断完善相应的控制算法，进而规避系统运行过程中可能存在的一系列问题，使得系统逐步完善。此外，通过PLC技术能够促进工业生产的发展，例如，冶炼、石油、煤化工等领域，有助于技术转化，逐步完善。
（3）模拟量和集中控制。PLC控制系统可以由输入输出、中央处理、逻辑运算以及通信等模块组成，合理的组合各个模块，能够针对不同的控制对象进行相应的控制。PLC控制系统具有模拟量的功能，有助于提升了控制系统在过程控制过程中的精准度，这样系统的升温、降温、保温等过程都能够按照既定的计划执行，达到预期的要求。此外，PLC控制系统还有非常强的集中控制功能，不但可以很好的控制工业自动化，还能够对自身进行良好的控制，LPC控制系统借助检测输入输出信号和中间记忆模块之间的逻辑关系，可以及时的诊断和指示自身故障，最终对设备故障的分析和预警，将损失降到最低。
（4）控制开关数量。对于工业自动化行业的发展而言，开关起到了至关重要的作用，同時行业对于开关的数量要求也是越来越严格。通过PLC系统对于开关的控制，能够实现顺序和数量的双重控制，有一对一和一对多等控制方式，这对于整个工业自动化行业的发展而言无疑是非常重要的，推动了整个行业的进一步发展。在通过PLC系统进行开关控制的过程中，系统能够一次性对十个节点进行控制，直观的反馈开关量对整个工业进程的控制过程。此外，根据实际生产情况，还能够进行相应的处理和转换。例如，通过PLC技术在工业自动化行业中设计机床时，效果非常显著。总之，LC技术的逻辑性和顺序性比较强，极大地推动了整个工业自动化行业的发展，扮演了至关重要的角色。
（5）控制自动化。随着我国经济的飞速发展，市场竞争日趋激烈，尤其体现在工业化市场方面。PLC技术的出现，极大地推动了工业化的发展，其中，可编程技术是核心，根据系统内容的不同，系统可以根据其内在的程序进行一定程度的变更，当然，必须满足计算机语言的基本要求。随着PLC技术的日趋成熟和不断发展，在自动化领域得到了广泛的应用，例如，在很多工业生产活动中，有着显著规模、高度模式化的作业等都比较适合PLC技术应用。
3 PLC技术应用需要注意的事项
PLC控制技术是工业自动化的直接保障，它的稳定性直接关系到生产的效果，就当前来看，PLC控制技术已经非常成熟了，稳定性非常高，同时由于PLC控制系统的应用范围比较广泛，经常要在比较差的环境中工作，所以在PLC控制技术应用的过程中，必须要将温湿度、震动、干扰等负面因素的影响充分考虑进来，做好PLC系统的设计和保护，为其平稳运行、达到预期效果创造良好的工作环境。
（1）控制好温湿度。工业生产过程中，温湿度是一个非常重要的环境因素，不但会对工业生产的质量产生一定的影响，而且对于机械设备的运转效率有非常大的影响，因此，控制好温湿度有助于提升整个工业生产水平。当然，PLC技术也不例外，在其应用的过程中，必须要控制好温湿度，这一点是非常重要的。对于PLC工作环境温度的控制，应该在自动化设计过程中，合理安排各个元件，一定要让其处于合适的温度，既不能离比较热的设备比较近，也不能处于比较冷的环境中。此外，还应该让设备所处环境有着较好的通风和散热效果，处于适宜的温度中。如果设备所处的环境条件满足不了要求，需要在热源处找到散热的具体方法，在较低温度的环境中，做好相应的保暖措施。对于湿度控制，应该将设备所处环境的湿度控制在85%之内，超过这个范围将会降低机器的工作效率，这一点应该引起足够的重视。此外，设备所处环境的清洁度以及周围环境的粉尘含量也是比较重要的，应该将其控制在合适范围内，超出这个范围容易引起粉尘或气体爆炸，非常的危险。
（2）防电源干扰。在PLC技术应用的过程中，一定要注意防电源干扰，因为，电源干扰影响到工业自动化水平。其中，波纹引起的干扰对PLC系统的影响比较大，是所有干扰因素中最为显著的。要想解决这个问题，应该在实际工业环境中，设置隔离变压器，尽量降低波纹对PLC的干扰影响，保证电气自动化能够安全运行。
（3）防震设置。对于PLC控制系统来说，如果处于强烈震动的环境会严重影响到其工作效果，因此，在其应用之前，应做好防震设置。尤其是频率处于10～55赫兹的长时间震动，必须采取相应的措施进行消除。如果PLC控制系统所处的震动环境很难改变，那就需要加装减震胶等减震措施，尽量震动环境对PLC控制系统的影响降到最低，使其能够稳定运行，发挥出应有的效果。
（4）注意操作执行过程。工业自动化系统中应用PLC技术，会自动扫描系统整个进程，获得程序中的数据。在这个过程中，要保证操作执行的准确性，需要按照既定的流程执行，可以在最终的结果中得到准确的结果。执行过程对于整个工业流程而言是非常重要的，确保PLC所有步骤都是准确的，进而保证工业流程的整体性。注重过程中的细节之处，记录运用过程中存在的问题，确保整个过程的准确性，提升生产过程中产品的质量，提升生产力水平，促进工业的发展。一定要把所得结果之间进行对比，在所得的结果一致的情况下，才能够对整个操控的过程进行准确的判断。
4 结语
随着我国科学技术的不断发展，PLC控制技术日趋完善，功能越来越强大，操控灵活高效、稳定可靠，应用领域越来越广泛，目前已在军工以及民用智能化家居领域得到了应用。尤其在工业自动化领域，PLC控制技术应用性最强，极大地推动了工业自动化行业的发展。但是，在PLC控制技术的实际应用过程中，依然还存在很多问题，应该引起我们的足够重视，需要在未来逐步解决，进而充分发挥出其应有的作用。
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