吉冰偉

摘 要：PLC控制技術(shù)具有可靠性高、適應(yīng)性好、通信能力強等多項優(yōu)點，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，極大的提高了我國工業(yè)化生產(chǎn)水平。本文對PLC控制器的工作原理、應(yīng)用狀況及其注意事項進行了分析，最后對該技術(shù)的發(fā)展前景做了簡單預(yù)測。

關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)；自動化；控制；前景

中圖分類號： TH86 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）17-131-2

0 引言

可編程控制器（PLC）應(yīng)用時間不長，但卻得到了很大發(fā)展，各方面的性能不斷完善，已經(jīng)由初期的替代繼電器控制系統(tǒng)逐漸發(fā)展至工程技術(shù)界的多個領(lǐng)域。工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)水平的提升，同樣離不開PLC控制技術(shù)的應(yīng)用。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗，對PLC控制原理、在工業(yè)中的應(yīng)用狀況以及發(fā)展趨勢進行探討，希望能對相關(guān)人員提供一定參考。

1 PLC控制技術(shù)概述

1.1 PLC控制技術(shù)簡介

PLC控制技術(shù)是在自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門綜合性技術(shù)，該技術(shù)具有可靠性高、適應(yīng)性好、通信能力強以及功能擴充性高等多項優(yōu)點，因此得到了廣泛應(yīng)用。PLC最早應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的自動化水平和控制水平，提高了工業(yè)生產(chǎn)的可靠性，有效的促進了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。隨著工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝逐漸復(fù)雜，需要控制的對象難度發(fā)生了很大改變，工作環(huán)境和工作時長也有了新的變化，這就對PLC控制技術(shù)提出了新的要求。

1.2 PLC控制技術(shù)原理分析

PLC控制技術(shù)的應(yīng)用需要經(jīng)過輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和執(zhí)行后的輸出階段，三部分相互配合，才能完成一個完整的周期任務(wù)。

1.2.1 輸入采樣階段

PLC控制技術(shù)應(yīng)用的第一個階段是采樣階段，掃描設(shè)備按照一定順序讀入所有輸入狀態(tài)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將讀入的狀態(tài)和數(shù)據(jù)存儲到PLC映象區(qū)的控制單元，完成輸入后直接進入到用戶程序的執(zhí)行階段，同時刷新數(shù)據(jù)，確保輸入數(shù)據(jù)的準確性。

1.2.2 用戶程序執(zhí)行階段

PLC控制器在執(zhí)行階段會對用戶程序進行完整掃描，確保輸入程序已經(jīng)被讀入。掃描過程中會按照既定的順序和路線進行程序運算，一般由左至右依次進行，然后根據(jù)相應(yīng)的邏輯運算得出與存儲狀態(tài)和數(shù)據(jù)相符合的結(jié)果，確定命令得到準確執(zhí)行。

1.2.3 輸出階段

PLC完成采樣和執(zhí)行階段后，進入輸出階段。輸出前，需要對存儲狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行刷新，然后控制電路驅(qū)動相應(yīng)的外圍設(shè)備，使其執(zhí)行具體的操作，輸出完成。

2 PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

2.1 PLC控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

PLC控制技術(shù)具有多項優(yōu)勢，因此在工業(yè)自動化中得到廣泛應(yīng)用，主要表現(xiàn)在：

2.1.1 對開關(guān)數(shù)量的邏輯控制

開關(guān)數(shù)量的邏輯控制是工業(yè)實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵，PLC技術(shù)不僅能實現(xiàn)順序控制，還能實現(xiàn)邏輯控制；在數(shù)量方面，PLC既可實現(xiàn)對開關(guān)的一對一控制，也可實現(xiàn)一對多的控制，以滿足較高的生產(chǎn)需求。開關(guān)的自動化控制是工業(yè)實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)，比如組合機床、注塑機、定數(shù)的玻璃等都應(yīng)用了PLC控制技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用豐富了機器設(shè)備的功能，滿足了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。

2.1.2 對工業(yè)過程的控制

現(xiàn)代工業(yè)市場的競爭日益激烈，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為工業(yè)企業(yè)提高自身競爭力的重要手段，PLC應(yīng)用過程中不僅可適合離散過程的控制，還能對連續(xù)過程進行自動化控制，這對企業(yè)自動化生產(chǎn)線的連續(xù)運行十分有利。伴隨著PLC技術(shù)應(yīng)用范圍的推廣，該技術(shù)的功能也逐漸強大，工業(yè)生產(chǎn)過程也發(fā)生了根本性的變革。

2.1.3 對運動的控制

PLC控制技術(shù)在不斷應(yīng)用的同時，其性能研究也在不斷進行。PLC技術(shù)不僅能對直線運行進行自動化控制，還能對圓周運動進行控制。除此之外，電梯、機器人、各類運動機械的運動也能利用PLC控制技術(shù)進行準確控制，這也是PLC控制技術(shù)未來發(fā)展的一個重要方向。

2.1.4 對數(shù)據(jù)處理的控制

PLC控制技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面同樣具有優(yōu)勢，可對數(shù)據(jù)進行傳送、運算、排序、轉(zhuǎn)換、位操作、查表等多種操作，而且能根據(jù)實際情況，靈活完成數(shù)據(jù)采集、分析及相關(guān)的處理任務(wù)，并將處理結(jié)果與所存儲的參考值進行對比，根據(jù)數(shù)據(jù)的差別完成控制操作；還能將處理結(jié)果傳送至其他智能設(shè)備進行遠程控制。PLC控制技術(shù)的數(shù)據(jù)處理功能可用在無人控制的柔性制造生產(chǎn)線的大型控制系統(tǒng)中，或者冶金、造紙、食品工業(yè)等其他大型控制系統(tǒng)中。

2.2 PLC應(yīng)用注意事項

2.2.1 溫度對PLC的影響

PLC控制器在運行過程中受溫度影響較大，因此，應(yīng)做好溫度的控制工作，使其維持在0-55℃范圍內(nèi)，確保設(shè)備的正常運行。根據(jù)以上要求，在安裝PLC控制器時，要選擇合適的位置，若安裝位置處于溫度較高處，應(yīng)在周圍地區(qū)安裝散熱裝置；若安裝位置處于溫度較低處，則應(yīng)做好保暖措施。只有PLC控制器處于正常范圍內(nèi)，其性能才能正常發(fā)揮，否則將對工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響，給企業(yè)造成巨大損失。

2.2.2 濕度對PLC的影響

PLC屬于電子器件，因此也受到濕度因素的影響。工業(yè)生產(chǎn)中，個別生產(chǎn)線環(huán)境較為特殊，空氣中的相對濕度偏高，而且無法采取有效措施減少空氣相對濕度，這種情況下，PLC控制器的運行就受到很大威脅。試驗表明，空氣中相對濕度85%以下才能確保PLC控制器穩(wěn)定運行；另外，在做好濕度控制的同時，還應(yīng)確定空氣中有沒有凝露現(xiàn)象，以免水分過多降低PLC的絕緣性。

2.2.3 電源對PLC的影響

PLC的運轉(zhuǎn)離不開電源提供動力支持，試驗表明，PLC運行需要50HZ，220V的交流電源，電源持續(xù)穩(wěn)定供電，是PLC控制器穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。PLC本身具有電源線的抗干擾能力，對要求較高的工業(yè)生產(chǎn)而言，可以通過安裝屏蔽層的措施，避免電源線的干擾。若PLC控制器輸入端、輸出端的電壓不同，也可采取直流穩(wěn)壓電源，以確保控制器能夠獲得穩(wěn)定的能源動力。

2.2.4 振動對PLC的影響

PLC控制器在工作過程中，不可避免的會遇到振動問題，振動達到一定程度可能會損害PLC的控制性能，為此，應(yīng)將PLC控制器安裝在原理振動源的地方，避免與振動源接觸；若無法避開振動源，可采取措施降低振動對控制器的損害，如減震膠就是一種較為常用的保護措施。

3 PLC控制技術(shù)發(fā)展前景

隨著控制系統(tǒng)復(fù)雜性和精確性的提高，PLC控制技術(shù)也將做出相應(yīng)提高，并向著多樣化和智能化方向發(fā)展；同時PLC在運算能力方面也會不斷改進，以滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的高速、高容量要求；PLC控制器性能不斷發(fā)展的同時，其技術(shù)也越來越成熟，成本將逐漸降低；最后，PLC還會朝著設(shè)計人性化、產(chǎn)品多樣化、功能智能化多個層面綜合化發(fā)展，以滿足市場的不同需求。

參 考 文 獻

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