于立華　劉 軍（青島科技大學(xué)，山東　青島　261500）

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PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用的探討

于立華劉 軍
（青島科技大學(xué)，山東青島261500）

摘要：處在當(dāng)前的發(fā)展階段，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)有了很大程度的進(jìn)步，PLC主要就是以生產(chǎn)過程控制為主的數(shù)字電子裝置，這對(duì)以往的繼電器控制系統(tǒng)有了很大的優(yōu)化，進(jìn)而能夠?qū)ζ淙〈LC在工業(yè)自動(dòng)化的控制當(dāng)中加以應(yīng)用，能夠有效發(fā)揮其自身的作用，將自動(dòng)化控制效率更為顯著的呈現(xiàn)，本文主要就PLC功能構(gòu)成以及運(yùn)行的原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并結(jié)合實(shí)際對(duì)其在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探究，希望此次理論研究對(duì)實(shí)際操作起到一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)自動(dòng)化控制；應(yīng)用

1 PLC自身的功能結(jié)構(gòu)及運(yùn)作原理分析

1.1 PLC自身的功能結(jié)構(gòu)分析

從PLC自身的功能層面來看其能有效實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的控制，運(yùn)行中能結(jié)合控制現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)，將其作為是對(duì)開關(guān)及操作按鈕實(shí)施設(shè)置，這樣對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制就能夠得以實(shí)現(xiàn)。另外在系統(tǒng)的計(jì)數(shù)以及限時(shí)的控制層面也能夠得到良好的發(fā)揮，在PLC中計(jì)時(shí)指令作用下設(shè)定時(shí)間就能結(jié)合運(yùn)行的情況發(fā)生變化，對(duì)于計(jì)時(shí)控制而言能對(duì)不同計(jì)數(shù)速度計(jì)數(shù)器實(shí)施控制，這樣在計(jì)數(shù)控制的功能上就能得以有效實(shí)現(xiàn)。

從PLC的構(gòu)成層面來說，這是數(shù)字運(yùn)算操作的控制裝置，在計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)等方面都有著具備。其主要的構(gòu)成有電源以及存儲(chǔ)器和中央處理單元等等。其中的電源是在交流電壓波動(dòng)在10%～15%，能夠采用多樣化的措施將PLC連接到交流電網(wǎng)上。而在存儲(chǔ)器的主要作用就是存放系統(tǒng)軟件，用戶程序存儲(chǔ)器則是存放 應(yīng)用軟件的。中央處理器在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中占有核心地位，也是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行起到協(xié)調(diào)作用的。接口電路則是把PLC和外部設(shè)備得到連接的重要通道。

1.2PLC的實(shí)際運(yùn)作原理分析

從PLC的運(yùn)作原理層面來看，是對(duì)邏輯實(shí)施順序掃描完成工作的，在這一過程中主要是采取輸入采樣，而后再執(zhí)行操作，最后是輸出刷新。具體的工作原理就是采樣過程中，PLC就需要對(duì)每個(gè)接口的狀態(tài)實(shí)施讀取，然后把相關(guān)的數(shù)據(jù)存在輸出映像區(qū)所對(duì)應(yīng)位置，并在同一掃描周期當(dāng)中數(shù)據(jù)不發(fā)生變化，在下一周期中才會(huì)進(jìn)行更新。如果是要輸入脈沖信號(hào)，在頻率上就要比掃描的周期要大，這樣才能檢測(cè)到。而在程序執(zhí)行過程中，PLC就需要按照梯形圖形式從上到下實(shí)施掃描，而在梯形圖方面則是按照先左后右的順序，然后對(duì)控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果再對(duì)輸出點(diǎn)邏輯線圈在系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存區(qū)狀態(tài)實(shí)施刷新。最后就是在輸出刷新環(huán)節(jié)，這就需要CPU在上一階段程序執(zhí)行完后，對(duì)各模塊所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新，驅(qū)動(dòng)輸出電路輸出到相應(yīng)外設(shè)，這樣就完成了一個(gè)控制周期。

2 工業(yè)自動(dòng)化控制中PLC的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

2.1 工業(yè)自動(dòng)化控制中的PLC應(yīng)用分析

工業(yè)自動(dòng)化控制中的PLC應(yīng)用是多方面的，其中在開關(guān)量的控制層面，PLC是對(duì)以往控制器的替代，所以將其對(duì)開關(guān)量實(shí)施控制就在準(zhǔn)確性層面得到了有效提升。通過中間繼電器的控制動(dòng)作結(jié)合相關(guān)公式對(duì)控制程序加強(qiáng)設(shè)計(jì)，并對(duì)控制程序所繪制的相應(yīng)梯形圖在控制方式的規(guī)范效果上就得到了優(yōu)化呈現(xiàn)，所以對(duì)開關(guān)量的控制效果也就相對(duì)比較明顯。不僅如此，PLC還有著自動(dòng)開關(guān)控制系統(tǒng)，通過機(jī)電控制系統(tǒng)動(dòng)作對(duì)控制圖實(shí)施檢查及修改等，這就保障了控制能動(dòng)性及工業(yè)自動(dòng)化控制的科學(xué)性。

而在信息控制當(dāng)中的應(yīng)用情況，其對(duì)系統(tǒng)自身的控制也能得以實(shí)現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)中的系統(tǒng)顯示故障時(shí)就能結(jié)合故障實(shí)施階段檢測(cè)及監(jiān)控。相關(guān)的設(shè)備連續(xù)工序內(nèi)容執(zhí)行過程中就會(huì)產(chǎn)生時(shí)間的間隔，而控制人員在機(jī)床設(shè)備層面實(shí)施動(dòng)作對(duì)定時(shí)器加以啟動(dòng)，并把其發(fā)出的信號(hào)當(dāng)做故障信號(hào)加以處理。而在定時(shí)器的生效時(shí)間需要大于連續(xù)工序間隔，在正常工作狀態(tài)下系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了故障就會(huì)造成連續(xù)性的破壞，在PLC的實(shí)際應(yīng)用過程中就能夠?qū)收铣绦虺鲥e(cuò)的問題得到有效的解決。

另外，工業(yè)自動(dòng)化控制當(dāng)中的PLC應(yīng)用還能夠?qū)崿F(xiàn)集中監(jiān)控，系統(tǒng)的監(jiān)控過程中要能夠和時(shí)限故障檢測(cè)的相關(guān)原則以及邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)的原則得到緊密契合。而在位置控制層面這是工業(yè)自動(dòng)化控制中比較重要的一個(gè)內(nèi)容，工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)定位控制以及機(jī)床道具串刀補(bǔ)償控制等層面都有著較好的應(yīng)用。在位置控制層面主要是在PLC作用下對(duì)步進(jìn)電機(jī)繞組發(fā)出的脈沖，這樣在工廠的制動(dòng)控制層面就能夠得到不斷的完善。

除此之外，還有在模擬量的控制層面，兩者的有機(jī)融合可以將實(shí)際的效率得到有效提升，在熱處理層面的控制也比較高效。在整體依照著工藝要求比儀表控制系統(tǒng)要有效率，同時(shí)在后期的維護(hù)層面也比較方便。

2.2 工業(yè)自動(dòng)化控制中PLC應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

從PLC在我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展中的應(yīng)用情況來看，還將會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，主要就是在實(shí)際的運(yùn)算能力層面將會(huì)得到進(jìn)一步的提升，在高速和大容量的層面將會(huì)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前的信息化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展過程中，一些微型高速存儲(chǔ)設(shè)備容量也有了進(jìn)一步的提升，在價(jià)格上也不斷降低，有著可靠性以及安全性，所PLC的普及應(yīng)用在將來也會(huì)成為必然。不僅如此，隨著PLC編程語言的多樣化發(fā)展以及高級(jí)化的發(fā)展，PLC語言的豐富性也將會(huì)稱其為顯著的特征，為能夠適應(yīng)不同的需求，智能模塊的豐富化也將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。智能模塊是功能部件，其在整體上是將微處理作為重要基礎(chǔ)的，也能在主處理器層面進(jìn)行同時(shí)運(yùn)行，在占用時(shí)間層面能夠得到減少，所以這也將會(huì)在今后的發(fā)展中得到實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語

總而言之，通過對(duì)PLC相關(guān)的功能以及運(yùn)作原理的分析，能夠從一定程度上加強(qiáng)對(duì)這一技術(shù)的認(rèn)識(shí)，而將PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用上可以將控制水平得到有效提升。為了能夠使現(xiàn)代化的工業(yè)設(shè)計(jì)工作得到不斷的完善，就要將基礎(chǔ)工作得到完善，加強(qiáng)對(duì)PLC的理論研究。由于本文篇幅限制不能進(jìn)一步深化探究，希望能夠通過此次研究起到拋磚引玉的作用。

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