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摘 要：文章针对PLC的技术概念进行分析，探讨现阶段其在自动化控制领域的实际应用，并介绍PLC在未来自动化控制领域的发展方向。
关键词：PLC；自动化控制；应用研究
引言
PLC技术的出现适应了现代工业化生产社会对系统高度集成化的发展要求，实现了单机、车床与企业生产信心操控相结合的自动化控制。PLC具有多方面的实践优点，具有较强的系统抗干扰能力、系统日常维护简便、可靠度高、编辑方式灵活。诸多的优势使其自动化控制领域得到越来越广泛的应用。随着现代科学技术的进步，规模化和智能化生产势必成为未来企业生产的发展方向，PLC的控制功能将朝着更加复杂的连续控制、智能控制、远程控制和过程控制发展。今天的PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口等方面都已大幅提高， 成为工业控制领域的主流控制设备， 在各领域发挥着越来越大的作用。
一、PLC概述
PLC 概述
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC） 是一种数字运算和操作的控制装置， 它是集计算机技术、通信技术、自动控制技术为一体的电子系统。
1、PLC的定义以及它的特点
随着PLC在工业控制中的普及应用，PLC产品的种类越来越多，其结构型号、性能、容量、指令系统、编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，PLC在控制系统中的应用也变得越来越重要。PLC是英文Programmable Logic Controller的简称，译作可编程序逻辑控制器。即PLC是一种专门为在工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。它具有可靠性高，抗干扰能力强；硬件配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；体积小，重量轻，能耗低；容易改造的众多优点。
2、PLC的基本构件
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构件为：
① 电源：PLC的电源是为PLC各模块的集成电路提供工作电源，在整个系统中起着重要作用。
② CPU即中央处理器：CPU是PLC的控制中枢，也是PLC的核心，在整个工作中起到神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。同时CPU的速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定了PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
③ 输入输出接口电路（I/O模块）：按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所管理的基本配置能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
二、PLC 在工业自动化控制中的应用分析
1、模拟量的控制
依据模拟量的特点，有效组合功能模块，能够灵活地、有针对性地实现对系统进行控制，并能进行明确取舍，将系统有效组合，保证系统功能齐全。PLC 主要包括主机模块、I/O 扩展模块、模拟量控制模块、高速计数模块、位置控制模块、通讯模块等，能够有效地实现系统功能性及灵活性，从而实现系统正常运作。值得注意的是，PLC 被应用于控制模块中，其控制语句多样化并较为丰富，在顺利实现过程控制的同时，还能对仪表进行有效监控，也有利于PLC 的过程控制。PLC 及模拟量模块相互配合应用，能够有效提升对系统控制的精度，并能对热处理进行控制，整体依照工艺要求进行，要远超过仪表控制系统。实现PLC 逐步应用，并取代仪表控制系统，有利于简化热处理的过程控制设计，同时后期系统维护也较为便利。
2、电动机变频调速控制
PLC 能够对PWM进行有效控制，并通过与变频器指令的共同使用，进而实现对电机运转及调速的有效控制。PLC 对PWM控制电机的控制，须在二者之间添加电压平滑电路，在将其安装、设计、制作完成后，电机方可正常运行。由其指令中的t 数值大小决定，PWM将对电动机的转数进行控制。如果电动机转数与t 的比例是正比，电动机转数将增加。PWM指令中进行脉冲输出，其周期的大小，对输出电压波纹进行作用，并进行影响。
3、系统集中控制
PLC 不仅可以实现自动化控制， 而且也适用于系统本身的控制， 如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间， 在检测工步动作时可启动定时器，并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。
4、位置控制
位置控制在工厂自动化控制中占据着重要地位，在工业机器人搬运定位控制、机床道具串刀补偿控制及主轴精确分度控制等方面都有较好的应用。位置控制的实现主要是通过PLC对步进电机的绕组发出脉冲，其目的主要是使步进电机位置更为精确，最终实现以上动作的完成。整个控制过程的关键在于是通过PLC 对步进电机的控制来实现的。PLC 在位置控制中的应用，有利于工厂制动控制的不断完善。
三、PLC 自动控制器安装要求
1、安装环境
不能与产生强干扰的设备连接同一条电源。不能安装在具有强磁场和电场的环境下。避免阳光直射和安装在异常振动的冲击场所。安装环境温度要在0～55℃， 湿度控制在35～85%。PLC 不具有防尘防水结构，所以在PLC 周围要防止粉尘侵入。在安装CPU 和扩展单元时，两者垂直安装：CPU 必须在I/O 扩展单元的上面； 两者水平安装：CPU 必须在I/O 扩展单元的左边。
2、安装位置
为了避免周围环境中出现的电气装置干扰和控制屏，PLC在安装过程中必须要符合本地区电气标准的PLC 外罩。安装过程应满足以下条件：
不能把PLC 安装在发热源的上面；不能把PLC 与高压设备安装在同一罩壳里面；安装过程中药采用封闭的防尘箱，垂直安装时要保证空气最大限度的流动， 防止赃物从通风的地方进入机内；与高频设备安装在一起的时候要保证外罩接地。
生PLC 内部干扰。所以，在感性负载拉弧严重时要增加浪涌吸收电路。
三、PLC工业领域应用的发展趋势
1、PLC 的运算能力将逐步提升，以高速度及大容量为目标，不断迈进。
PLC 在数据交换方面会有所发展，其能力及需求得到提高。同时随着信息产业的发展，微型高速存储设备容量逐步提高，价格逐步降低，安全性、可靠性增强是未来发展的必然方向。PLC 控制系统在存储设备中已经有所应用，不远的将来，应用及普及将得以实现。
2、PLC 将实现产品、设计、功能的多样化发展。为更好地适应市场需求，PLC 种类也得到丰富，主要以中小型为主。随着市场需求的变化，为争取市场主动地位，提升市场竞争力，PLC 种类会更全面，其种类主要以超大型及超小型为主，以满足市场的不同需求。
3、PLC 编程语言将会向多样化和高级化方向发展
现阶段， 中小型PLC 编程语言主要以梯形图语言为主， 但也有更多新的编程语言逐步被开发， 出现了较为高级的PLC 编程语言， 主要表现为BASIC 及C 语言。
结语
PLC 作为一种控制的标准设备将普遍应用于工业自动化控制领域， 它在工业自动化控制系统中发挥着更加重要的作用。随着PLC 应用范围的扩大，PLC具有多种功能以及高的可靠性， 这使得它在企业中备受欢迎， 在工业控制中得到了广泛使用， 成为现代工业自动化的支柱， 必将推动我国工业可持续发展。■
参考文献
[1] 李世发.PLC 在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信，2011（4）：26-27.
[2] 赵荣，张伟强.PLC 在工业自动化控制领域中的应用[J].科技资讯，2007（36）：10.
[3] 沈雅难.探析工业自动化领域中PLC 的应用[J].科技资讯.2011（29）.
[4] 卞洪元.基于PLC 控制的工业自动化教学设备[J].机械工程师.2005（9）.
关键词：PLC；自动化控制；应用研究
引言
PLC技术的出现适应了现代工业化生产社会对系统高度集成化的发展要求，实现了单机、车床与企业生产信心操控相结合的自动化控制。PLC具有多方面的实践优点，具有较强的系统抗干扰能力、系统日常维护简便、可靠度高、编辑方式灵活。诸多的优势使其自动化控制领域得到越来越广泛的应用。随着现代科学技术的进步，规模化和智能化生产势必成为未来企业生产的发展方向，PLC的控制功能将朝着更加复杂的连续控制、智能控制、远程控制和过程控制发展。今天的PLC 在处理模拟量、数字运算、人机接口等方面都已大幅提高， 成为工业控制领域的主流控制设备， 在各领域发挥着越来越大的作用。
一、PLC概述
PLC 概述
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC） 是一种数字运算和操作的控制装置， 它是集计算机技术、通信技术、自动控制技术为一体的电子系统。
1、PLC的定义以及它的特点
随着PLC在工业控制中的普及应用，PLC产品的种类越来越多，其结构型号、性能、容量、指令系统、编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，PLC在控制系统中的应用也变得越来越重要。PLC是英文Programmable Logic Controller的简称，译作可编程序逻辑控制器。即PLC是一种专门为在工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。它具有可靠性高，抗干扰能力强；硬件配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用，深受工程技术人员欢迎；体积小，重量轻，能耗低；容易改造的众多优点。
2、PLC的基本构件
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构件为：
① 电源：PLC的电源是为PLC各模块的集成电路提供工作电源，在整个系统中起着重要作用。
② CPU即中央处理器：CPU是PLC的控制中枢，也是PLC的核心，在整个工作中起到神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。同时CPU的速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定了PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
③ 输入输出接口电路（I/O模块）：按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所管理的基本配置能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
二、PLC 在工业自动化控制中的应用分析
1、模拟量的控制
依据模拟量的特点，有效组合功能模块，能够灵活地、有针对性地实现对系统进行控制，并能进行明确取舍，将系统有效组合，保证系统功能齐全。PLC 主要包括主机模块、I/O 扩展模块、模拟量控制模块、高速计数模块、位置控制模块、通讯模块等，能够有效地实现系统功能性及灵活性，从而实现系统正常运作。值得注意的是，PLC 被应用于控制模块中，其控制语句多样化并较为丰富，在顺利实现过程控制的同时，还能对仪表进行有效监控，也有利于PLC 的过程控制。PLC 及模拟量模块相互配合应用，能够有效提升对系统控制的精度，并能对热处理进行控制，整体依照工艺要求进行，要远超过仪表控制系统。实现PLC 逐步应用，并取代仪表控制系统，有利于简化热处理的过程控制设计，同时后期系统维护也较为便利。
2、电动机变频调速控制
PLC 能够对PWM进行有效控制，并通过与变频器指令的共同使用，进而实现对电机运转及调速的有效控制。PLC 对PWM控制电机的控制，须在二者之间添加电压平滑电路，在将其安装、设计、制作完成后，电机方可正常运行。由其指令中的t 数值大小决定，PWM将对电动机的转数进行控制。如果电动机转数与t 的比例是正比，电动机转数将增加。PWM指令中进行脉冲输出，其周期的大小，对输出电压波纹进行作用，并进行影响。
3、系统集中控制
PLC 不仅可以实现自动化控制， 而且也适用于系统本身的控制， 如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间， 在检测工步动作时可启动定时器，并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。
4、位置控制
位置控制在工厂自动化控制中占据着重要地位，在工业机器人搬运定位控制、机床道具串刀补偿控制及主轴精确分度控制等方面都有较好的应用。位置控制的实现主要是通过PLC对步进电机的绕组发出脉冲，其目的主要是使步进电机位置更为精确，最终实现以上动作的完成。整个控制过程的关键在于是通过PLC 对步进电机的控制来实现的。PLC 在位置控制中的应用，有利于工厂制动控制的不断完善。
三、PLC 自动控制器安装要求
1、安装环境
不能与产生强干扰的设备连接同一条电源。不能安装在具有强磁场和电场的环境下。避免阳光直射和安装在异常振动的冲击场所。安装环境温度要在0～55℃， 湿度控制在35～85%。PLC 不具有防尘防水结构，所以在PLC 周围要防止粉尘侵入。在安装CPU 和扩展单元时，两者垂直安装：CPU 必须在I/O 扩展单元的上面； 两者水平安装：CPU 必须在I/O 扩展单元的左边。
2、安装位置
为了避免周围环境中出现的电气装置干扰和控制屏，PLC在安装过程中必须要符合本地区电气标准的PLC 外罩。安装过程应满足以下条件：
不能把PLC 安装在发热源的上面；不能把PLC 与高压设备安装在同一罩壳里面；安装过程中药采用封闭的防尘箱，垂直安装时要保证空气最大限度的流动， 防止赃物从通风的地方进入机内；与高频设备安装在一起的时候要保证外罩接地。
生PLC 内部干扰。所以，在感性负载拉弧严重时要增加浪涌吸收电路。
三、PLC工业领域应用的发展趋势
1、PLC 的运算能力将逐步提升，以高速度及大容量为目标，不断迈进。
PLC 在数据交换方面会有所发展，其能力及需求得到提高。同时随着信息产业的发展，微型高速存储设备容量逐步提高，价格逐步降低，安全性、可靠性增强是未来发展的必然方向。PLC 控制系统在存储设备中已经有所应用，不远的将来，应用及普及将得以实现。
2、PLC 将实现产品、设计、功能的多样化发展。为更好地适应市场需求，PLC 种类也得到丰富，主要以中小型为主。随着市场需求的变化，为争取市场主动地位，提升市场竞争力，PLC 种类会更全面，其种类主要以超大型及超小型为主，以满足市场的不同需求。
3、PLC 编程语言将会向多样化和高级化方向发展
现阶段， 中小型PLC 编程语言主要以梯形图语言为主， 但也有更多新的编程语言逐步被开发， 出现了较为高级的PLC 编程语言， 主要表现为BASIC 及C 语言。
结语
PLC 作为一种控制的标准设备将普遍应用于工业自动化控制领域， 它在工业自动化控制系统中发挥着更加重要的作用。随着PLC 应用范围的扩大，PLC具有多种功能以及高的可靠性， 这使得它在企业中备受欢迎， 在工业控制中得到了广泛使用， 成为现代工业自动化的支柱， 必将推动我国工业可持续发展。■
参考文献
[1] 李世发.PLC 在工业自动化控制领域中的应用[J].信息通信，2011（4）：26-27.
[2] 赵荣，张伟强.PLC 在工业自动化控制领域中的应用[J].科技资讯，2007（36）：10.
[3] 沈雅难.探析工业自动化领域中PLC 的应用[J].科技资讯.2011（29）.
[4] 卞洪元.基于PLC 控制的工业自动化教学设备[J].机械工程师.2005（9）.