李宏偉

遼寧大唐國(guó)際阜新煤制天然氣有限責(zé)任公司 遼寧省阜新市 123000

摘要：自動(dòng)化技術(shù)是新發(fā)展起來(lái)的學(xué)科，它與工業(yè)方面的生產(chǎn)以及人們的生活都有密切的關(guān)系。在未來(lái)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展過(guò)程中，PLC技術(shù)也將有著更加廣泛的應(yīng)用空間和發(fā)展空間。可以這樣說(shuō)，先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)正是推動(dòng)各行各業(yè)節(jié)能減排的有效武器，未來(lái)全球發(fā)展的趨勢(shì)是誰(shuí)率先掌握節(jié)能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán)，誰(shuí)將主導(dǎo)未來(lái)的全球經(jīng)濟(jì)。鑒于此，本文對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制中PLC的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；工業(yè)自動(dòng)化；應(yīng)用

一、PLC的構(gòu)造及運(yùn)行原理

基本構(gòu)成為：①電源。通常情況下交流電壓波動(dòng)在大百分之十到大百分之十五的范圍內(nèi)，可以在不采取其它措施的基礎(chǔ)上將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。②中央處理單元（CPU）。中央處理單元（CPU）作為可編程邏輯控制器的控制中樞，在PLC的控制操作中起著很關(guān)鍵的作用。③存儲(chǔ)器。即用來(lái)存放存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器。其中用戶程序存儲(chǔ)器是指用來(lái)存放應(yīng)用軟件存儲(chǔ)器。④輸入輸出接口電路。⑤功能模塊。如定位、計(jì)數(shù)等功能模塊。⑥通信模塊。

工作原理：當(dāng)可編程邏輯控制器開始運(yùn)行后，完成三個(gè)工作過(guò)程階段就達(dá)到了一個(gè)掃描周期，三個(gè)階段為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

PLC的優(yōu)勢(shì)：①使用起來(lái)很方便，編程簡(jiǎn)單易操作。②功能強(qiáng)大，性價(jià)比高，節(jié)能實(shí)用。③用戶使用方便，硬件配套齊全，適應(yīng)性強(qiáng)。能快速地適應(yīng)復(fù)雜的工藝條件的變化。④具有很強(qiáng)的可靠性和權(quán)威性，抗干擾能力強(qiáng)。⑤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，效率高。⑥維修難度低，工作量小，節(jié)時(shí)方便。PLC的功能：控制功能、編程功能、處理速度、運(yùn)算功能、通訊功能、診斷功能。

二、PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用

隨著科技水平的不斷發(fā)展，我國(guó)的PLC控制技術(shù)的發(fā)展速度也將隨之加快。在實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域中，采用PLC控制技術(shù)是適應(yīng)社會(huì)的必然需求，同時(shí)也是保障自動(dòng)化水平的基本前提。面對(duì)現(xiàn)如今的發(fā)展形勢(shì)，相關(guān)的研究人員還應(yīng)不斷加大其研究力度，不斷完善PLC控制技術(shù)水平，從而使得其更好地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域中。

1、系統(tǒng)集中控制

在工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC，可以實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化控制，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)本身的集中控制，尤其是系統(tǒng)故障檢測(cè)、故障顯示等，PLC系統(tǒng)集中控制功能主要是根據(jù)故障檢測(cè)和邏輯檢測(cè)的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)控。在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)床設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止都需要一定的時(shí)間，在這個(gè)循環(huán)過(guò)程中需要一定的時(shí)間才能完成，通過(guò)PLC可以對(duì)啟動(dòng)定時(shí)器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，并且將定時(shí)器的信號(hào)輸出作為設(shè)備的停止和啟動(dòng)信號(hào)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的集中控制。

2、開關(guān)量方面

PLC本身是作為一種繼電器控制的相關(guān)替代品，其自身的自動(dòng)開關(guān)量在控制的過(guò)程中提高了控制的可靠性能。全自動(dòng)的PLC開關(guān)量控制在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用中對(duì)控制性能的可靠性方面進(jìn)行了改進(jìn)，采用邏輯函數(shù)以及內(nèi)部線圈代替了傳統(tǒng)的繼電器，極大的減少了控制回路故障點(diǎn)，降低了控制回路的設(shè)計(jì)難度，提高了控制的準(zhǔn)確性，安全性和可靠性。

3、模擬量控制

PLC具有通訊模塊、位置模塊、主機(jī)模塊、高速技術(shù)模塊、和模擬量控制模塊等系統(tǒng)處理器。其中模擬量控制模塊的功能是讓PLC根據(jù)控制器的特征，通過(guò)模塊組裝功能而進(jìn)行靈活全面的系統(tǒng)控制。模擬量控制的優(yōu)勢(shì)是：①給工業(yè)自動(dòng)化熱處理過(guò)程的控制和維護(hù)帶來(lái)了極大的便利。②保證工業(yè)熱處理過(guò)程達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)③能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的全程控制④大幅度的提高工業(yè)過(guò)程控制數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

4、順序控制。

現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)也在不斷發(fā)展與完善，順序控制也在不斷更新與發(fā)展，順序控制是指：是PLC技術(shù)的狀態(tài)信息，在執(zhí)行的過(guò)程中，可以通過(guò)輸入簡(jiǎn)單的指令，就能全面的進(jìn)行順序控制?，F(xiàn)階段，順序控制能夠更好的體現(xiàn)PLC具有的基本功能，在順序控制發(fā)展的過(guò)程中，PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，在工業(yè)化發(fā)展的過(guò)程中，具有無(wú)可替代的作用。

三、PLC應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

通常情況下，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用都處在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，環(huán)境因素對(duì)于PLC的應(yīng)用有著較大的影響，為了保證PLC應(yīng)用的有效性，需要對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮。

1、溫度因素

PLC控制器的安裝過(guò)程中，要考慮到設(shè)備的散熱問(wèn)題，如果其運(yùn)行的環(huán)境溫度較高，則必須要在周邊配置相應(yīng)的制冷裝置或者通風(fēng)裝置，保證PLC在合理的溫度環(huán)境下運(yùn)行，才能達(dá)到理想的控制效果。

2、濕度因素

通常電器元件的運(yùn)行與空氣的濕度都有著密切的關(guān)系，所以對(duì)于PLC運(yùn)行環(huán)境的濕度條件也要科學(xué)地控制，將空氣濕度控制在合理的范圍內(nèi)，避免空氣中水含量過(guò)高而引起事故。

3、震動(dòng)因素

PLC的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于系統(tǒng)的防震系數(shù)有著較高的要求，所以在安裝時(shí)需要遠(yuǎn)離高強(qiáng)震動(dòng)的裝置，在運(yùn)行過(guò)程中也需要通過(guò)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施減輕震動(dòng)對(duì)PLC造成的影響。

4、空氣因素

工業(yè)環(huán)境中的氣體含量較為復(fù)雜，為了減少對(duì)PLC的影響，應(yīng)當(dāng)避免將其安裝在具有腐蝕性和易燃性氣體的環(huán)境中，如果無(wú)法避免地要在粉塵或者腐蝕性氣體環(huán)境下運(yùn)行，則要將PLC安裝在密閉性較好的控制柜中，避免空氣中的雜質(zhì)對(duì)PLC控制器產(chǎn)生的腐蝕作用。

三、PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的發(fā)展前景

1、綜合化

在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，PLC在工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的方面將會(huì)具備廣闊的發(fā)展前景，其中綜合化的發(fā)展是一部分。PLC能夠?qū)τ诋a(chǎn)品以及設(shè)計(jì)和功能等多方面進(jìn)行綜合化的處理和發(fā)展，并且在市場(chǎng)需求的不斷變化中，引領(lǐng)市場(chǎng)的主要地位。其中，PLC相關(guān)的種類也會(huì)在逐步的研究中不斷增多，種類繁多的產(chǎn)品能夠大大拉動(dòng)相關(guān)市場(chǎng)的需求。另外，PLC自身容量大且速度高，這對(duì)于提升其相關(guān)的運(yùn)算能力會(huì)帶來(lái)極大的幫助。其中，運(yùn)算能力的提升還能夠在設(shè)備容量加大和價(jià)格下跌等方面產(chǎn)生一定的益處。因此，根據(jù)目前PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制的運(yùn)用情況，未來(lái)PLC將能夠?qū)崿F(xiàn)更深層次的發(fā)展。

2、多樣化

在未來(lái)的發(fā)展前景中，PLC將會(huì)逐漸形成多樣化以及高技術(shù)化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。PLC中小型與中型的部分都是使用梯形圖語(yǔ)言，以此語(yǔ)言來(lái)作為主要的編程語(yǔ)言類型。在未來(lái)的高級(jí)PLC編程語(yǔ)言的開發(fā)和發(fā)展過(guò)程中，PLC編程語(yǔ)言也會(huì)逐漸朝向多樣化以及高技術(shù)化等方面發(fā)展，這對(duì)于整個(gè)PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制的運(yùn)用過(guò)程中都尤為重要，并且能夠大大推動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展?？偠灾?，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的未來(lái)發(fā)展前途將不可限量，為工業(yè)的發(fā)展增添活力。

3、可替代DCS 系統(tǒng)

實(shí)際中，很多控制都采用PLC代替DCS系統(tǒng)，為了掌握DCS的運(yùn)行及發(fā)現(xiàn)和消除運(yùn)行設(shè)備的異常和缺陷，我們要及時(shí)對(duì)DCS設(shè)備進(jìn)行不定期巡視檢查。首先要檢查的就是工程師站、通信網(wǎng)絡(luò)、電源、操作員站等狀態(tài)是否正常；其中它的冗余設(shè)備應(yīng)處于激活狀態(tài)。同時(shí)還要做好DCS系統(tǒng)與DEH 系統(tǒng)是否同步等。

除此之外還要做好對(duì)那些發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查或校準(zhǔn)，并做好記錄；對(duì)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)處于激活狀態(tài)；軟驅(qū)及光驅(qū)在使用一段時(shí)間后，要定期清洗。并且要做好模件進(jìn)行檢查和試驗(yàn)的試驗(yàn)控制柜。試驗(yàn)控制柜應(yīng)該具備對(duì)各種模件、穩(wěn)定性檢查的功能，以便對(duì)電纜、端子板及電源進(jìn)行可靠性、功能性、穩(wěn)定性檢查；綜上所訴，PLC控制完全可以實(shí)現(xiàn)DCS控制。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)在文化和經(jīng)濟(jì)等方面的不斷發(fā)展，信息技術(shù)相關(guān)的發(fā)展也將得到更加深入地研究和發(fā)展，這對(duì)于促進(jìn)PLC相關(guān)編程的發(fā)展非常重要。PLC目前在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域已經(jīng)得到了非常廣泛的運(yùn)用，在這個(gè)不斷運(yùn)用的過(guò)程中PLC也逐漸顯示出一些問(wèn)題，目前在逐漸完善和改正，正在逐步實(shí)現(xiàn)PLC控制取代DCS控制，因此，在PLC在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中將持續(xù)走向綜合化和多樣化等，筆者主要闡述了PLC的特點(diǎn)以及其在工業(yè)自動(dòng)化控制的應(yīng)用中的特點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展前景，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)發(fā)展提供建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧婧弘.西門子PLC組網(wǎng)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2014.

[2]羅坤.PLC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].硅谷，2014，20：115+100.

[3]田密.試論P(yáng)LC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].品牌，2014，11：174.

[4]連英.現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中PLC的應(yīng)用[J].科學(xué)中國(guó)人，2014，12：13.