PLC在工业自动化控制应用的探讨

李宏伟

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁省阜新市 123000

摘要：自动化技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。在未来经济的不断发展过程中，PLC技术也将有着更加广泛的应用空间和发展空间。可以这样说，先进的自动化技术正是推动各行各业节能减排的有效武器，未来全球发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。鉴于此，本文对工业自动化控制中PLC的应用进行了分析探讨。

关键词：PLC控制技术；工业自动化；应用

一、PLC的构造及运行原理

基本构成为：①电源。通常情况下交流电压波动在大百分之十到大百分之十五的范围内，可以在不采取其它措施的基础上将PLC直接连接到交流电网上去。②中央处理单元（CPU）。中央处理单元（CPU）作为可编程逻辑控制器的控制中枢，在PLC的控制操作中起着很关键的作用。③存储器。即用来存放存放系统软件的存储器。其中用户程序存储器是指用来存放应用软件存储器。④输入输出接口电路。⑤功能模块。如定位、计数等功能模块。⑥通信模块。

工作原理：当可编程逻辑控制器开始运行后，完成三个工作过程阶段就达到了一个扫描周期，三个阶段为输入采样、用户程序执行和输出刷新。在整个运行过程中，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

PLC的优势：①使用起来很方便，编程简单易操作。②功能强大，性价比高，节能实用。③用户使用方便，硬件配套齐全，适应性强。能快速地适应复杂的工艺条件的变化。④具有很强的可靠性和权威性，抗干扰能力强。⑤系统的设计、安装、调试工作量小，效率高。⑥维修难度低，工作量小，节时方便。PLC的功能：控制功能、编程功能、处理速度、运算功能、通讯功能、诊断功能。

二、PLC在工业自动化控制应用

随着科技水平的不断发展，我国的PLC控制技术的发展速度也将随之加快。在实现工业自动化的领域中，采用PLC控制技术是适应社会的必然需求，同时也是保障自动化水平的基本前提。面对现如今的发展形势，相关的研究人员还应不断加大其研究力度，不断完善PLC控制技术水平，从而使得其更好地应用于工业自动化的领域中。

1、系统集中控制

在工业自动化控制中应用PLC，可以实现其自动化控制，也可以实现对工业生产系统本身的集中控制，尤其是系统故障检测、故障显示等，PLC系统集中控制功能主要是根据故障检测和逻辑检测的结果对系统进行实施的监控。在工业生产中，机床设备的运转和停止都需要一定的时间，在这个循环过程中需要一定的时间才能完成，通过PLC可以对启动定时器进行实时的控制，并且将定时器的信号输出作为设备的停止和启动信号，以此来实现对系统的集中控制。

2、开关量方面

PLC本身是作为一种继电器控制的相关替代品，其自身的自动开关量在控制的过程中提高了控制的可靠性能。全自动的PLC开关量控制在工业自动化控制应用中对控制性能的可靠性方面进行了改进，采用逻辑函数以及内部线圈代替了传统的继电器，极大的减少了控制回路故障点，降低了控制回路的设计难度，提高了控制的准确性，安全性和可靠性。

3、模拟量控制

PLC具有通讯模块、位置模块、主机模块、高速技术模块、和模拟量控制模块等系统处理器。其中模拟量控制模块的功能是让PLC根据控制器的特征，通过模块组装功能而进行灵活全面的系统控制。模拟量控制的优势是：①给工业自动化热处理过程的控制和维护带来了极大的便利。②保证工业热处理过程达到控制标准③能够实现工业生产过程的全程控制④大幅度的提高工业过程控制数据的精准度。

4、顺序控制。

现阶段，随着科学技术的快速发展，PLC技术也在不断发展与完善，顺序控制也在不断更新与发展，顺序控制是指：是PLC技术的状态信息，在执行的过程中，可以通过输入简单的指令，就能全面的进行顺序控制。现阶段，顺序控制能够更好的体现PLC具有的基本功能，在顺序控制发展的过程中，PLC技术已经逐渐占据优势地位，在工业化发展的过程中，具有无可替代的作用。

三、PLC应用中需要注意的问题

通常情况下，PLC在工业自动化控制中的应用都处在工业生产环境中，环境因素对于PLC的应用有着较大的影响，为了保证PLC应用的有效性，需要对以下几个问题进行综合考虑。

1、温度因素

PLC控制器的安装过程中，要考虑到设备的散热问题，如果其运行的环境温度较高，则必须要在周边配置相应的制冷装置或者通风装置，保证PLC在合理的温度环境下运行，才能达到理想的控制效果。

2、湿度因素

通常电器元件的运行与空气的湿度都有着密切的关系，所以对于PLC运行环境的湿度条件也要科学地控制，将空气湿度控制在合理的范围内，避免空气中水含量过高而引起事故。

3、震动因素

PLC的运行过程中对于系统的防震系数有着较高的要求，所以在安装时需要远离高强震动的装置，在运行过程中也需要通过适当的保护措施减轻震动对PLC造成的影响。

4、空气因素

工业环境中的气体含量较为复杂，为了减少对PLC的影响，应当避免将其安装在具有腐蚀性和易燃性气体的环境中，如果无法避免地要在粉尘或者腐蚀性气体环境下运行，则要将PLC安装在密闭性较好的控制柜中，避免空气中的杂质对PLC控制器产生的腐蚀作用。

三、PLC在工业自动化控制中的发展前景

1、综合化

在未来的发展过程中，PLC在工业自动化发展的方面将会具备广阔的发展前景，其中综合化的发展是一部分。PLC能够对于产品以及设计和功能等多方面进行综合化的处理和发展，并且在市场需求的不断变化中，引领市场的主要地位。其中，PLC相关的种类也会在逐步的研究中不断增多，种类繁多的產品能够大大拉动相关市场的需求。另外，PLC自身容量大且速度高，这对于提升其相关的运算能力会带来极大的帮助。其中，运算能力的提升还能够在设备容量加大和价格下跌等方面产生一定的益处。因此，根据目前PLC在工业自动化控制的运用情况，未来PLC将能够实现更深层次的发展。

2、多样化

在未来的发展前景中，PLC将会逐渐形成多样化以及高技术化的发展态势。PLC中小型与中型的部分都是使用梯形图语言，以此语言来作为主要的编程语言类型。在未来的高级PLC编程语言的开发和发展过程中，PLC编程语言也会逐渐朝向多样化以及高技术化等方面发展，这对于整个PLC在工业自动化控制的运用过程中都尤为重要，并且能够大大推动工业化的发展。总而言之，PLC在工业自动化控制中的未来发展前途将不可限量，为工业的发展增添活力。

3、可替代DCS 系统

实际中，很多控制都采用PLC代替DCS系统，为了掌握DCS的运行及发现和消除运行设备的异常和缺陷，我们要及时对DCS设备进行不定期巡视检查。首先要检查的就是工程师站、通信网络、电源、操作员站等状态是否正常；其中它的冗余设备应处于激活状态。同时还要做好DCS系统与DEH 系统是否同步等。

除此之外还要做好对那些发现参数异常现象应及时进行检查或校准，并做好记录；对历史数据存储设备应处于激活状态；软驱及光驱在使用一段时间后，要定期清洗。并且要做好模件进行检查和试验的试验控制柜。试验控制柜应该具备对各种模件、稳定性检查的功能，以便对电缆、端子板及电源进行可靠性、功能性、稳定性检查；综上所诉，PLC控制完全可以实现DCS控制。

结束语

随着我国在文化和经济等方面的不断发展，信息技术相关的发展也将得到更加深入地研究和发展，这对于促进PLC相关编程的发展非常重要。PLC目前在工业自动化领域已经得到了非常广泛的运用，在这个不断运用的过程中PLC也逐渐显示出一些问题，目前在逐渐完善和改正，正在逐步实现PLC控制取代DCS控制，因此，在PLC在未来的发展过程中将持续走向综合化和多样化等，笔者主要阐述了PLC的特点以及其在工业自動化控制的应用中的特点和未来的发展前景，希望能够为相关发展提供建议。

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