浅谈PLC技术的应用与发展

2023.08.24

黄永林

摘要：PLC即可编程控制器，是一种用于数字运算和操作的控制装置，是一种集计算机技术、通信技术以及自动化控制技术为一体的现代高科技电子系统。随着经济和科技的发展，PLC技术的应用也越来越广泛，目前已经广泛应用在机械制造、化工、冶金等领域。本文主要介绍的PLC技术及其应用，为推广该技术的应用作为理论指导。

关键词：PLC；技术；工作原理；应用

PLC是一种用来控制工业的计算机，其硬件结构与常规的微型计算机基本相同，主要由电源、输入接口电路、输出接口电路、中央处理器、存储器等部分所构成。PLC具有很强大的功能，它可以在比较恶劣的环境下工作。它在很多领域中得到广泛地应用，比如说矿山工业、铁路建造业以及工业自动化。不过在应用PLC时也需要注意一些必要的问题，因此要熟悉PLC的工作原理，这样有助于让PLC发挥更好的工作状态。

1 PLC技术简介

1.1 PLC技术的定义

PLC其实是一种可以进行工业控制的计算机，它的硬件结构与常规的计算机是很相似的，也是由像电源、输入输出接口电路、存储器以及CPU等构成。PLC是我国及世界各国的科技不断进步的大背景下发展起来的，传统的PLC经过大量的技术革新，发展成为今天的功能强大的PLC，由于现代PLC的高性能和可靠性，它在各个工业控制领域得到了非常广泛地应用，并且发挥着不可替代的作用。传统的PLC存在的一些制约性问题是促使PLC发展的动力，这些问题主要体现在各个厂家的PLC产品缺乏兼容性，而且性价比比较低。在这种情况下，软PLC诞生了，软PLC是工业控制进入新时期的标志[1]。

1.2 PLC技术的工作原理

目前，PLC已经发展成为克服原来互不兼容的缺陷，采用了统一的工作原理，即微型计算机运行方式。在实际工作中的PLC可以分成三个工作阶段，即输入采样、用户程序执行以及输出刷新。在PLC的运行过程中，这三个过程会被PLC的CPU重复执行。而它的实际工作原理和微型计算机是相似的，都是需要依靠中央处理器来控制整个系统，而且这个部分也负责进行逻辑和数学计算的；同时整个系统还需要借助借口电路同现场设备进行连接；整个系统的运行也离不开存储器，它是储存一下重要程序和信息必不可少的部分；而且在系统的运行过程中，电源、输出电路以及输入系统也是不可或缺的部分[1]。总之，PLC的运行是在系统的各组成部分共同作用下完成的。

2 PLC技术的基本应用

2.1 用于开关量的控制

随着科学技术的不断发展，PLC的功能越来越强大，也正因为如此PLC被广泛地应用到各个工业控制中，而PLC技术的基本应用中就包含了开关量的控制。开关量控制技术是PLC技术中非常基本的控制技术之一，这种技术的优势主要体现在它可以在数字控制和逻辑控制共同作用时，对多个设备进行流水线控制，而且也很好的代替了原有的控制电路部分；另外，这种技术非常便于操作，控制效果比较理想，它克服了传统的一机一源的弊端，正是因为这些优势，开关量控制技术被广泛地应用到很多工业控制中，比如说平板硫化机、数控机床、注塑机的控制均采用了开关量控制技术[2]。

2.2 用于模拟量的控制

PLC的功能越来越强大也展现在它用于模拟量的控制，这种控制技术也一种很典型的工业控制技术，在中控制技术主要应用在设备的温度、气压以及流速方面的控制，在设备控制的实现过程中，主要是通过数/模的变换来实现对温度、气压及流速的控制，这种转换可以有效地控制温度、流速，让它们始终保持在正常的范围内。另外，在模拟量控制中，主要采用数字流量等分线控制参数，当设备在运行过程中超出了这个参数时，控制系统就会自动地、及时地作出调整，可以迅速地恢复到原有的设定值，这样就可以保证设备正常地、持久地运转。PLC在模拟量控制方面发挥着重要的作用，使得模拟量控制更加灵敏。

2.3 用于采集数据及处理

PLC的功能还体现在数据采集及处理方面，在对设备进行控制的过程中，数据具有一定的显示作用，数据可以给人们提供很好的反馈。现代的PLC技术功能之所以强大体现在它不仅可以完成数学逻辑运算，而且可以对数据进行收集和处理（排序、加工），经过数据处理，所有的数据将变得有序可靠，对于那些浮动较大的数据还可以进行充分地分析和筛选，这种数据处理在很多控制系统中是很常见的[2]。

3 PLC技术在现代工业中的应用

3.1 PLC技术在矿山机电控制中的应用

PLC技术在现代工业中的应用是非常广泛的，其中在矿山机电控制中的应用也是非常常见的。随着我国矿业的不断发展，对开矿设备的要求越来越高，矿业也在逐渐实现自动化，而在矿业自动化的进程中，PLC发挥着不可替代的作用，在矿业的发展中，越来越多的设备都采用了PLC控制，它代替了传统的继电器控制，发挥出了很好的效果，PLC克服了传统继电器控制的缺陷，比如说传统继电器控制容易损坏，而且很有可能产生电弧，甚至会导致系统错误的操作；而且继电器控制会产生很大的噪声，浪费大量的电能。在矿山工业中，采用了PLC不仅克服了继电器控制的缺陷，而且大大地提升了系统的控制效率，给矿山工业带来了很理想的收益。目前，仍有一部分矿山工业在使用继电器控制进行生产，这就意味着PLC在矿山工业发展中有着比较理想的发展空间[3]。

3.2 PLC技术在工业自动化中的应用

PLC技术在现代工业中的应用还体现在应用于工业自动化中，而在工业自动化中的应用主要体现在物资供输自动化、生产自动化、设备装配自动化以及检测自动化等。在自动化产业中，物资运输是非常重要的环节，它是自动化产业不可或缺的一部分，而物资运输自动化主要指的是物资运输实现自动化，物资运输自动化的实现是依靠自动运输设备和自动化软件系统；生产自动化不仅可以自动的进行业务操作，而且可以进行重复操作，自动化生产可以完全取代人工操作，大大地提高了业务效率；检测自动化很大程度地解决了检测工作难度大的问题，自动化检测代替了人工检测，这同时也增加了检测的可靠性。

4 PLC技术在铁路电气化中的应用

PLC是综合了计算机、通讯及电子控制的技术，它被广泛地应用到很多工业领域中，它也被应用在铁路电气化中。PLC在铁路电气化中的应用主要体现在设备防护和自动装置方面。铁路电气化中，设备的保护是非常重要的，而PLC在设备保护方面发挥着重要的作用，主要是因为PLC带有一定的输入和输出端子，这个部件是很关键的，它可以使PLC发挥它的设备保护优势；在自动装置方面，PLC也得到了很好地应用，主要是通过变电来实现的[3]。PLC技术已经被广泛地应用到很多工业领域中，并且取得了很好的效果，应该进一步的利用PLC技术。

5 结语

在我国科技不断发展的同时，要更好地将各先进技术应用到生产实践当中，PLC技术有着非常强大的功能，一定要加大对它的利用，特别是在我国的工业自动化控制方面，这样可以更好地推动我国经济和综合国力的提升。

参考文献：

[1]陶立强，张恒.面向数控机床的PLC技术研究与应用[J].机械与电子. 2012（01）：12-14.

[2]田立强，冯秀萍.浅析PLC在自动控制中的应用[J].消费导刊.2013（14）：19-21.