PLC在工业自动化中的应用和发展

康杰雄

摘 要：PLC是工业产业经济发展背景下的产物，它为工业技术领域带来了一次革新，使可编程程序成为了工业生产设备提高运行效率的关键，文章从四个方面来探究PLC在工业自动化中的应用与发展。

关键词：PLC；工业生产；自动化；应用；发展

1 PLC概念及发展

1.1 基本概念

PLC（Programmable Logic Controller PLC）就是可編程控制器。在过去的发展历程中，PLC经历了不断的革新。现如今，新的PLC技术不但在传统PLC上加增了控制组态软件，还完全实现了自动化应用，而且应用范围也在不断扩大。

1.2 业界发展

近些年来，许多PLC制造厂商一直都在研究和开发着新技术，拓展和强化了PLC的各项功能，而且进一步缩小了PLC的造型比例。三菱公司就曾经推出过他们的微型PLC系列产品PLCFX系列。这一系列的特点就是设备小巧，整个尺寸在15cm×13cm×7cm大小，像FX2、FX0N、FX2C、FX1N都秉承了小巧这一特点，但“麻雀虽小五脏俱全”，PLC虽然在结构形态上有了大幅度的精巧化，但是它的性价比却越来越高，功能性也愈加强化。

为了提高PLC的使用性能和安全运行，三菱的FX2N型号PLC还特意在装置中配备了EEPROM模块来替代传统中的RAM与锂电池，这一设备的增设就省去了PLC在服役期间的维护，此举措是具有革新性的，因为完全免维护的设备在行业领域内尚实属少见[1]。

2 PLC编程软件的应用

应用计算机系统进行编程软件设计能够改善PLC控制系统的硬件组态。通过与计算机的联动，PLC屏幕上就可以直接显示和生成各种编辑梯形图与指令表，并建立顺序功能图程序等操作软体，实现了不同编程语言之间的互换，而且这些程序都能实现远程编程。

在编程软件功能的进化方面，PLC的更新也非常之快。例如三菱公司就先后推出了像MEDOC、SWOPC-FXGP、WIN、GPPW这样的仿真模拟编程软件，而且都是包括了中英文的国际版本，为我国生产的实际应用与操作提供了便利。

3 PLC的外部抗干扰措施

PLC设备具有很强的抗干扰能力，这是由于设计者根据PLC的特点与外部干扰因素进行了各方面的强化与预防，增加了相关的保护措施[2]。见表1。

表1 PLC外部抗干扰具体措施示意表

4 工业自动化领域中PLC的具体应用

电子信息领域的不断发展也带动了PLC的进步，它不但逐渐实现了小体积、高可靠性与高抗干扰性，还在各个工业领域中得到了广泛应用，得到了人们的充分认可。

4.1 过程控制模式

新型PLC在连续控制领域中有相当广泛的应用，它是通过电流、电压、气压与温度等模拟量进行连续控制的，而且PLC能够对这些变化模拟量进行随时随地的状况分析，让所有设备系统能够按照它所分析出的合理参数进行运转工作。目前，PLC在过程控制模式中主要分为闭环控制与开环控制两方面，这两大模式已经能够在冶金化工等领域成熟应用，并取得了一定成就。

4.2 运动控制模式

PLC运动控制模式并不是新控制技术，但是依然保持着良好的发展势头，业界对其在功能应用上作出了一定程度的改进，使其已经能够通过脉冲量来实现自动化控制。这一理论是借鉴了机械直线运动规律与控制对象运动特性而得来的。它不但能够精准控制机械运动的位置，也能参与到一些精密仪器的制造与加工环节之中，现在的电梯、机床甚至机器人的制造都应用到了这种PLC运动控制模式[3]。

5 工业机械手步进控制的PCL应用设计

工业生产流水线为了解决工业生产自动化的问题会设计基于PLC应用的机械手步进控制系统。假设机械手完成工件的移动需要从A点移动到B点，那么机械手工作的上下限位以及左右限位开关、包括抓放无限位开关，都需要通过PLC进行控制，这就需要设计内部定时器，通过它的启动和关闭来控制抓放时间。

图2 工业机械手动作步骤顺序示意图

本设计选择了三菱公司的F1 PLC，它的内部包括了编程、梯形图和I/O内部、内部继电器等关键器件。

当我们按下启动按钮时，机械手就会从右位A开始下降，直到触及到下限位开关，下降停止。定时器此时接通开始计时，机械手准备抓起工件，定时器在0.5s时结束，抓工件完毕后，机械手上升，直到接触上限位，上升停止。随后，机械手向左旋转，碰到左方旋限位开关时，左旋停止。然后机械手下降，当再次碰到左方下限位开关后，下降再次停止。此时定时器接通，机械手放下工件，定时0.5s后结束。机械手松开工件，上升，完成前面描述的同样动作程序进行向右回归。（见图2）

6 结束语

我国工业自动化事业正处于发展上升的关键期，PLC的工业自动化进步为实际工业生产起到了重要的推动作用，同时它也为人类发展带来了全新的机遇与挑战。所以，合理与高效地利用PLC对我国工业发展具有划时代的历史意义，也具有现实意义。

参考文献

[1]黄干将.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].价值工程，2010，29（24）：223.

[2]霍谨涛.PLC在工业自动化中的应用及发展[J].科技视界，2014（10）：333-333.

[3]姚雪梅.基于PLC的电气自动化控制水处理系统研究[J].机电信息，2013（6）：124-125.