论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国社会经济的迅速发展，工业也逐渐成为了国家经济发展的重要支柱。而随着科学技术的不断进步，工业也逐渐朝着自动化的方向发展。PLC控制技术是工业自动化中常用的一种技术，具有较高的性能，极大的提高了工业生产的效率和质量。但是在应用该技术时还需要注意对外界的一些因素进行控制，才能确保其正常的运行。本文主要对PLC控制技术在工业自动化中的应用进行了具体分析，希望给当前的工业生产提供帮助。
[关键词]PLC控制技术；工业自动化；应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0015-01
社会经济的迅速发展带动了科学技术的进步，尤其是各种软件技术和硬件技术，PLC控制技术作为工业自动化中的一种主要技术，编制比较简单，而且具有较高的可靠性和抗干扰性。随着PLC控制技术在我国工业生产中逐渐应用，我国工业自动化取得了长足的发展。本文主要对PLC控制技术的概念/构成/功能/特点以及具体应用进行了详细的分析。
1、PLC概述
PLC的中文名称是可编程控制器，PLC是通过数字的运算它就能进行操作，进而实现进行对极其和设备等的控制，它集成了自动控制、计算机与通信的三大技术，研究人员希望能在工业环境中实现单机设备控制整个工厂的流程，当今，软件与硬件的设计、开发技术越发优化，PLC的编程也愈发简单灵活，与此同时，它的功能和系统开放性非但没有缩减，反而增强了不少，PLC是支持现代工业控制领域的重要支柱，在造纸与电化工以及冶金等多个方面，已经被广泛的应用。
1.1 PLC的主要构成
PLC主要是由于电源与接口电源以及CPU还有存储器和I/O电路组成的，电源包括系统以及备用和掉电保护；接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来；CPU能进行逻辑和数学运算，目的是协调整个系统的工作，系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中，I/O电路主要是个例输入信号和转化电平，在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。
1.2 PLC的功能
PLC是为我国当前的工业自动化的应用专门设计的，与一般计算机的功能不太一样，它包括过程和位置以及程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来，PLC的更新换代周期将逐渐缩短，功能却不断增强，现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能：32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能，还有温度调节、温度传感器等模块。
2、PLC技术的通信功能和特点
2.1 通信功能
计算机技术的快速发展带来了网络通信的广泛应用，当今，网络通信已经深入到工业自动化控制领域中。有关的工作与研究人员相当重视PLC的通信功能，因为它不仅包括PLC之间的通信，还实现了与其他的智能设备的通信。目前，PLC的通信功能正在被不断的加强，例如三菱公司的FX系列的PLC，通过接入开放式通信网络、远程链接与各种主站模块，形成了远程I/O网络[1]。在PLC的一侧，用户不需要进行编程，与此同时FX提供符合要求的通信协议，因此用户可以通过简单的装置，来实现自动化的通信。
2.2 特点
（1）通信协议多种多样，不同的厂家的产品可以根据需要实现互联互通。（2）密切结合现场总线。为了方便PLC的事业，生产厂家开发了许多与PLC本身关系密切的现场总线。（3）通信程序设计简单化。PLC在使用通信协议时，仅仅编写计算机其中一侧的程序，其自身就会进行自动的接受和发送。编写计算机通信程序以为这一定的工作量，为了减少这一步的工作，许多厂家设计出了计算机与PLC通信的专用接口软件。
3、PLC技术在工业自动化控制中的主要应用
3.1 控制开关
随着工业的发展，原有的继电器已经渐渐的被PLC开关所代替，PLC开关不仅接线快，操作简便，可靠性高，还凭借逻辑控制器实现了顺序控制。无论是简单的一对一，还是复杂的一对多，PLC开关都实现了完全的自动化，极大的解放了人力。现在工业中许多的数控机床，玻璃加工厂等都运用了PLC开关技术，也正是因为PLC的正确应用，才使得这些生产设备越来越强大，以便更好的满足市场经济的要求，推动工业的自动化进程。
3.2 运动控制
PLC的运动控制主要指其可以通过逻辑处理器的提前设置来控制类似于圆周或者直线匀速运动的轨迹。另外还可以通过设备中的脉冲装置来控制机械运动，控制精度十分高，现如今被广泛应用于电梯或者机房的制造业中。
3.3 数据处理控制
PCL控制器可以在较短的时间采集归纳大量的数据，并进行分类和计算，在数据传送，数据排列等方面的优势较为突出。并且可以将现有数据和计算机网络数据库中的参考值进行对比，进一步规范操作。也可以通过数据传输功能，将数据传送到其他的自动化设备中，完成远程操作。现在被广泛用于冶炼和食品等行业。
4、PLC技术在工业自动化控制中存在的问题
尽管使用起来十分方便，PLC在使用过程中很容易受到工业生产的影响，这些影响会变成PLC正常运行的阻碍，因此整个车间和工厂工业系统将受到影响。
4.1 温度极限。保证公司的正常运行，它不能在工作中比有限的温度范围内，保持在0到55度之间。
4.2 湿度极限。有助于保持原来的PLC控制湿度在相对稳定的状态，环境的水汽含量直接关系到元器件的绝缘性，因此，根据实践经验和相关研究，空气相对湿度应保持在百分之八十五以下。
4.3 振动控制。抗震也保证PLC的正常工作，也有需求的政策。PLC的工作环境应尽可能远离10赫兹至55赫兹之间的振动，由于振动破坏了PLC，必要时，因此，员工应当采取紧急措施的政策。
5、PLC在工业自动化领域中的发展趋势
5.1 基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度，因此，相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前，信息产业的发展快速，微型高速装置在设备容量加大的同时，价格却普遍下降。因此，存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看，在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级[2]。
5.2 编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前，小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言，随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言，如C语言與BASIC，PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。
结语
PLC控制技术具有强大的功能，应用比较方便，而且应用范围比较广，当前已经广泛的应用到了工业自动化中，成为了工业自动化的一项重要装置。PLC控制技术在应用过程中，要合理的控制外部环境，以减少对其工作过程造成的影响，确保在一个良好的工作环境下运行，从而提高工业生产的效率和质量，进而促进我国工业自动化的快速发展。
参考文献
[1] 平澜.PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2016，（12）：92-93.
[2] 武兰江，王丽艳，李黎.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].橡塑技术与装备，2015，（18）：100-101.
[关键词]PLC控制技术；工业自动化；应用
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）18-0015-01
社会经济的迅速发展带动了科学技术的进步，尤其是各种软件技术和硬件技术，PLC控制技术作为工业自动化中的一种主要技术，编制比较简单，而且具有较高的可靠性和抗干扰性。随着PLC控制技术在我国工业生产中逐渐应用，我国工业自动化取得了长足的发展。本文主要对PLC控制技术的概念/构成/功能/特点以及具体应用进行了详细的分析。
1、PLC概述
PLC的中文名称是可编程控制器，PLC是通过数字的运算它就能进行操作，进而实现进行对极其和设备等的控制，它集成了自动控制、计算机与通信的三大技术，研究人员希望能在工业环境中实现单机设备控制整个工厂的流程，当今，软件与硬件的设计、开发技术越发优化，PLC的编程也愈发简单灵活，与此同时，它的功能和系统开放性非但没有缩减，反而增强了不少，PLC是支持现代工业控制领域的重要支柱，在造纸与电化工以及冶金等多个方面，已经被广泛的应用。
1.1 PLC的主要构成
PLC主要是由于电源与接口电源以及CPU还有存储器和I/O电路组成的，电源包括系统以及备用和掉电保护；接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来；CPU能进行逻辑和数学运算，目的是协调整个系统的工作，系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中，I/O电路主要是个例输入信号和转化电平，在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。
1.2 PLC的功能
PLC是为我国当前的工业自动化的应用专门设计的，与一般计算机的功能不太一样，它包括过程和位置以及程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来，PLC的更新换代周期将逐渐缩短，功能却不断增强，现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能：32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能，还有温度调节、温度传感器等模块。
2、PLC技术的通信功能和特点
2.1 通信功能
计算机技术的快速发展带来了网络通信的广泛应用，当今，网络通信已经深入到工业自动化控制领域中。有关的工作与研究人员相当重视PLC的通信功能，因为它不仅包括PLC之间的通信，还实现了与其他的智能设备的通信。目前，PLC的通信功能正在被不断的加强，例如三菱公司的FX系列的PLC，通过接入开放式通信网络、远程链接与各种主站模块，形成了远程I/O网络[1]。在PLC的一侧，用户不需要进行编程，与此同时FX提供符合要求的通信协议，因此用户可以通过简单的装置，来实现自动化的通信。
2.2 特点
（1）通信协议多种多样，不同的厂家的产品可以根据需要实现互联互通。（2）密切结合现场总线。为了方便PLC的事业，生产厂家开发了许多与PLC本身关系密切的现场总线。（3）通信程序设计简单化。PLC在使用通信协议时，仅仅编写计算机其中一侧的程序，其自身就会进行自动的接受和发送。编写计算机通信程序以为这一定的工作量，为了减少这一步的工作，许多厂家设计出了计算机与PLC通信的专用接口软件。
3、PLC技术在工业自动化控制中的主要应用
3.1 控制开关
随着工业的发展，原有的继电器已经渐渐的被PLC开关所代替，PLC开关不仅接线快，操作简便，可靠性高，还凭借逻辑控制器实现了顺序控制。无论是简单的一对一，还是复杂的一对多，PLC开关都实现了完全的自动化，极大的解放了人力。现在工业中许多的数控机床，玻璃加工厂等都运用了PLC开关技术，也正是因为PLC的正确应用，才使得这些生产设备越来越强大，以便更好的满足市场经济的要求，推动工业的自动化进程。
3.2 运动控制
PLC的运动控制主要指其可以通过逻辑处理器的提前设置来控制类似于圆周或者直线匀速运动的轨迹。另外还可以通过设备中的脉冲装置来控制机械运动，控制精度十分高，现如今被广泛应用于电梯或者机房的制造业中。
3.3 数据处理控制
PCL控制器可以在较短的时间采集归纳大量的数据，并进行分类和计算，在数据传送，数据排列等方面的优势较为突出。并且可以将现有数据和计算机网络数据库中的参考值进行对比，进一步规范操作。也可以通过数据传输功能，将数据传送到其他的自动化设备中，完成远程操作。现在被广泛用于冶炼和食品等行业。
4、PLC技术在工业自动化控制中存在的问题
尽管使用起来十分方便，PLC在使用过程中很容易受到工业生产的影响，这些影响会变成PLC正常运行的阻碍，因此整个车间和工厂工业系统将受到影响。
4.1 温度极限。保证公司的正常运行，它不能在工作中比有限的温度范围内，保持在0到55度之间。
4.2 湿度极限。有助于保持原来的PLC控制湿度在相对稳定的状态，环境的水汽含量直接关系到元器件的绝缘性，因此，根据实践经验和相关研究，空气相对湿度应保持在百分之八十五以下。
4.3 振动控制。抗震也保证PLC的正常工作，也有需求的政策。PLC的工作环境应尽可能远离10赫兹至55赫兹之间的振动，由于振动破坏了PLC，必要时，因此，员工应当采取紧急措施的政策。
5、PLC在工业自动化领域中的发展趋势
5.1 基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度，因此，相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前，信息产业的发展快速，微型高速装置在设备容量加大的同时，价格却普遍下降。因此，存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看，在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级[2]。
5.2 编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前，小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言，随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言，如C语言與BASIC，PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。
结语
PLC控制技术具有强大的功能，应用比较方便，而且应用范围比较广，当前已经广泛的应用到了工业自动化中，成为了工业自动化的一项重要装置。PLC控制技术在应用过程中，要合理的控制外部环境，以减少对其工作过程造成的影响，确保在一个良好的工作环境下运行，从而提高工业生产的效率和质量，进而促进我国工业自动化的快速发展。
参考文献
[1] 平澜.PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].自动化与仪器仪表，2016，（12）：92-93.
[2] 武兰江，王丽艳，李黎.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].橡塑技术与装备，2015，（18）：100-101.