1、PLC 在工业自动化控制中的应用探讨摘 要PLC 是一种专门服务于工业自动化控制的装置，在工业自动化控制中有着尤为广泛的应用。本文对 PLC 在工业自动化控制中的应用进行了详细探讨，以期对提高 PLC 的应用水平和质量等方面能够有所借鉴。 关键词PLC；工业自动化控制；应用 中图分类号：TG603 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0192-01 1 引言 工业自动化控制技术可以提高工业生产的效率和质量，降低工业生产过程对人工操作的依赖，是未来工业发展的一个必然趋势。而在工业自动化控制领域中，PLC 以其强大的性能和优点，成为了国内外生产企业采用最普遍的控制技术之一
2、，尤其在一些生产环境较为恶劣的领域中，PLC 控制技术更是具有突出优势，它对外界的干扰具有较强的抵抗能力，因此备受关注。 PLC 是一种专门服务于工业自动化控制的装置，在工业自动化控制中有着尤为广泛的应用，如开关量控制、模拟量控制、数字量控制等，这给工业生产控制带来了极大的便利。虽然当前 PLC 在工业自动化控制中的应用还存在一些问题，但笔者坚信，随着相关技术及产品的不断完善，PLC 作为工业控制领域中的主要控制装置，其未来的应用前景是非常广阔的。 2 PLC 的功能及构成 2.1 PLC 的基本结构 PLC 是采用计算机技术为基础的一种新型的控制装置，其硬件组成部分主要包括中央处理器、储存器
3、、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口和电源等。其中，中央处理器是 PLC 的核心硬件；输入单元的作用是将输入设备与处理器相连；输出单元将输出设备与处理器相连；通信接口用于与编程器等外部设施的连接。根据各部件的连接方式不同，PLC 可以分为整体式和模块式两类。前者所有部件都集成在一起；后者的各部件都分别封装成模块，并通过总线连接为一个整体。 下面简单介绍 PLC 几种主要硬件的作用： 1.电源 电源主要是由掉电保护系统进行控制，备用系统是电源之中的重要组成部分，帮助 PLC 可以在断电的情况之下稳定的工作。 2.中央处理器 PLC 装置中相关工作主要由中央处理器来协调和实现，主要负责将读入数
4、据进行处理和分析，并转化成为相应的控制指令。 3.存储器 存放用户编写的程序和数据。 4.I/O 接口电路 输入接口电路是连接 PLC 与现场各种输入设备的接口，其目的是将外部设备的状态或信息读入中央处理器；而输出接口电路则是将处理器的运行结果进行处理和放大，实现电平的转化，从而实现对现场设备的驱动。 5.通信接口 PLC 配有各种通信接口。通过这些接口可与不同设备连接，实现不同的功能。 2.2 PLC 的功能 总的来讲，PLC 的组成与一般的计算机结构非常的相似，但是因为PLC 主要是服务于工业生产控制领域，所以它与一般的计算机肯定会有所区别。在 PLC 之中，微电子技术起着重要的作用，通过
5、运用微电子技术对读入 PLC 的数据进行处理，可以按照预先编好的程序对数据进行处理，并生成控制指令以完成对现场设备的驱动。PLC 的一个非常重要的功能是对开关量进行控制，对工业设备和相关机械设备的运动、操作、按钮的工作方式、限位开关的信号检测和现场的数据处理等进行调控，实现高效的现场操作。另一个重要功能则是依靠 PLC 自带的计时指令实现高精度的技术控制，其操作过程和程序编译方式也非常简单，一般通过厂家提供的 PC 端软件就可以很方便地进行设定。 结合上述的分析可知，在对工业生产实施自动控制时，选取 PLC 控制装置具有简单、易行等方面的优势，它不仅可以满足当前工业生产领域绝大部分的自动控制需
6、要，并且具有编程简单、技术实现成本低等方面的优势，这对于现代化的工业自动化控制和相关技术的发展产生了巨大的推动作用。 3 PLC 在工业自动化控制中的应用 3.1 控制开关量 PLC 所控制的 I/O 点数，少则十几点，多则可达成千上万点。因为它能联网，所以任意数量的点数几乎都能控制。此外，PLC 所控制的逻辑问题也具有多样性，例如即时和延时问题、随机和固定顺序问题、计数和不计数问题等。 3.2 控制模拟量 PLC 能够控制压力、温度、速度及电压等连续变化的模拟量，这使得其在工业连续型生产的控制系统中具有较大的应用优势。在进行 PID（将模拟量转换为数字量） 运算前，需要将模拟量转化为无量纲的
7、标准格式。在进行 PID 运算后，通常会产生在 01 范围内的控制标准值，用于驱动执行机构完成控制动作。应用 PLC 控制模拟量时，要配置A/D 和 D/A 转换模块。 3.3 控制数字量 除了开关量和模拟量外，在工业控制系统中，有时还需要对机床主轴的位移等数字量进行控制。数字量控制宜采用 PLC 数字控制技术（Numerical Control，NC） 。 3.4 数据采集 PLC 的数据存储区越来越大。早期的 PLC 产品存储数据有限，其 DM区往往仅有几十个字，而现在的 PLC 产品能够存储大量数据，多则可达6000 个字。 3.5 进行监控 PLC 自检信号很多，如果对其加以合理利用，
8、则完全可以实现对控制对象的自动监控。当控制对象较复杂时，为了确保控制动作执行无误，对整个系统进行监控乃至于诊断是十分有必要的。这能有效降低控制系统的故障率，即使故障无法避免，也能为故障排除工作提供数据参考。 3.6 联网、通讯 PLC 的联网、通讯能力很强，能够与 PC 或服务器进行通讯。此时，可通过 PC 编写 PLC 的控制程序，并通过网络传输给 PLC，完成对 PLC 的控制设定。PLC 与计算机的通讯功能灵活多样，既可以通过一台 PC 实现对多个 PLC 的管理，也可以将一个 PLC 的控制信息传输到多台计算机上，从而实现了多地同步监控。 4 PLC 的实际应用案例 4.1 用 PLC
9、 取代传统的工业电气控制系统 以往的工业电气控制系统中用的继电器比较多，这种控制方式虽然原理简单、易于实现，但其工作稳定性和动作准确性都较低。相比较而言，PLC 是一种专门为工业控制而开发的装置，它不仅同样具有易于实现的优点，而且抗干扰能力得到了显著提高，无论稳定性还是动作准确性都明显强于传统的电气控制系统，应用潜力巨大。 4.2 远程控制系统 随着技术的发展，当前的工业生产正朝着服务型制造的方向发展，未来的生产模式必然会越来越多地涉及到生产服务型网络、物联网以及云制造等方面的技术，对工业远程控制系统的依赖程度会越来越高。而PLC 能够提供更为快捷的远程控制服务，例如在工程师站和远程 PLC
10、站之间通过 Modem 拨号进行连接，就可以在需要时很方便地进行远程访问（如图 1 所示） 。 5 结束语 综上所述，通过分析 PLC 在工业自动化控制中的应用可以看出，PLC对推动工业自动化的发展具有重要意义。随着 PLC 技术及其相关产品的日趋完善，笔者坚信，PLC 在工业自动化控制领域中的应用范围一定会越来越大，其应用程度也会日渐加深。 参考文献 1 刘明.PLC 在工业自动化控制中的应用J.江苏科技信息，2014， （11）：40-41. 2 李建平.PLC 在工业自动化控制中的应用研究J.青年与社会，2013， （11）：241. 3 林耀忠.PLC 在工业自动化控制领域中的应用及发展探讨J.通讯世界，2013， （2）：38-39.
