PLC在工业自动化中的应用及发展

杨玉德

（黑龙江参鸽药业有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161041）

前言

PLC（Programmable Logic Controller）可编程控制器，它是一种数字运算的电子系统，可以把计算机和自动控制等多种技术结合到一起，具有很强的抗干扰性和可靠性，还具有组合灵活、编程简单和维修方便的特征。PLC是响应工业环境的需求而产生的新技术，PLC在发展过程中也不断吸收新技术，增强系统开放性以适应工业自动化的发展，使得其在工业自动化中具有广泛的应用。

PLC的工作过程主要分为三步，第一步为输入采样，在此阶段，PLC会对输入的数据进行一定顺序的扫描和储存；第二步为程序执行，在此阶段，PLC会对用户程序进行从左到右、从上到下的扫描，同时依据固定的顺序来进行运算，得出的运算结果会对第一步的保存数据进行更新；第三步为输出刷新，此阶段在第二步后进行，当第二步完成刷新储存数据后，PLC会输出控制电路驱动，进而完成PLC的运作。PLC主要应用于生产管理、过程控制和顺序控制等过程。

PLC的特点有三，其一为便捷的通讯程序。很多企业选择用专门的通信接口软件和计算机来编写通信程序，这个方法大大降低了编写程序的工作量。其二为统一化的通信协议。PLC使用的是国际标准的通信协议，这不仅方便用户使用，还可以为商家提供便利，同时也加强了通信的开放性。其三为 PLC实现了现场总线和现场作业的完美融合，目前企业使用的通信协议都是国际标准，而提供总线的企业和生产企业属于同家企业，因此PLC运行时使用最为频繁的就是执行器和传感器接口。

一、PLC在工业至东汉控制中的应用

（一）开关量和系统模拟量的控制

PLC可以做到把不同功能的模块进行随机组合进而实现不同控制量的有效控制，这些模块包括有告诉计数模块、主机模块和位置控制模块等。PLC和传统仪表控制系统的主要区别有，在温控系统中，PLC对模拟量的控制具有较高的可靠性，能够实现对设备的有效控制，还具有维护方便的特点。

同传统继电器相比，PLC作为一种新兴产业，它在开关控制方面具有操作方便和高准确性的特点，PLC对于开关量的控制时以公式为基础的，主要通过设计控制程序，进而得到梯形图，这种控制方式具有规范的设计效果。

（二）电动机变频调速控制

PLC可以通过变频器和指令系统的结合来控制电机的运转速度。在 PLC和PWM输出变频器之间加上一个电压平滑电路就可以实现对电动机变频调速的控制，如果改变PWM指令中的T（T和转速成正比），就可以改变转速。

（三）PLC系统的集中控制

PLC高级的地方在于，不但可以完成工业自动化控制，还可以对自身进行集中控制，如监测自身系统故障灯。PLC的这种集中控制时靠磁通实时检测实现的，实时检测的基础是逻辑检测和故障检测。工业生产过程中，机床设备运行过程执行、停止需要一定的反应时间，而PLC集中控制是通过定时器来完成监测环节的启动和停止，我们也把定时器的信号输出作为设备报警和停机信号。

（四）PLC在应用过程中需要注意的问题

PLC技术主要应用于工业自动化中，为了保证PLC工作的准确性和可靠性，我们需要综合考虑工业生产过程中的不确定因素（湿度、空气、温度、振动等）。工作环境的湿度对于PLC元件有重大影响，一般情况下要将工作环境的湿度控制在85%以下以确保PLC元件的稳定性。空气中的易燃气体、粉尘和腐蚀性气体不利于PLC系统的运行，因此，在不良空气环境中工作的PLC控制器要做好密闭工作。PLC控制器应安装到温控设备完善的工作区域，这样才能达到良好的控制效果。PLC系统的工作环境还应避免频率较高的震动，否则会影响PLC的工作效果。

二、PLC的发展趋势

PLC技术是顺应工业自动化的产物，目前已广泛应用于自动化领域，主要用于对各种产品的运行和生产控制，但是作为一种新兴技术的PLC，它仍存在一些需要改进的问题，如专用通信不兼容、硬件体系封闭、专用总线不兼容等。所以PLC的发展前景广大，特别是在信息产业如此发达的21世纪，企业自动化在逐渐向企业信息化转变，这就需要将信息技术、自动控制技术和物理技术进行结合，同时也需要PLC技术向数字化、网络化和智能化发展。

三、结束语

科学技术的进步推动着PLC技术的更加成熟和完善，这样可以确保PLC技术一直处于工业自动化的主战场。需要重视的是，PLC对于工作环境中湿度、空气、温度和振动等因素的要求，并为其制定可靠的措施以保证其稳定有效的运行。工业技术发展的同时，也对PLC提出了更高的要求，所以PLC技术在发挥作用的同时，还应该与时俱进，进行创新和改变以适应工业科技的发展，PLC的发展必将给工业自动化带来新的机遇和挑战。