周書豪 楊亦凡 楊康

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發(fā)展和進步，越來越多的行業(yè)實現(xiàn)了自動化運行的目標，自動化程度的提升一方面能夠加速工業(yè)領域的進一步發(fā)展，另一方面也能在一定程度上節(jié)約企業(yè)用人成本，對國家和企業(yè)而言具有十分重要的現(xiàn)實意義?；诖?，本文對PLC技術在工業(yè)自動化控制中的應用進行了詳細分析，本文首先針對PLC的運行機理進行了詳細介紹，其次，針對PLC在開關控制方面的應用、在過程和運動控制中的應用、在模擬量和集中控制的應用、在變頻控制方面的應用展開了詳細論述，最后，詳細介紹了在PLC使用過程中需要注意的問題，希望通過本文的研究，能夠進一步發(fā)揮PLC技術的優(yōu)勢，進而為其在工業(yè)領域更為高效的應用奠定堅實基礎。

關鍵詞：PLC技術；工業(yè)自動化控制；應用分析

PLC又可以稱之為可編程序控制器，它作為一種專門在工業(yè)環(huán)境下運行的自動控制裝置，在工業(yè)生產(chǎn)運行過程中起到重要作用，通過應用PLC不僅能夠實現(xiàn)存儲器的存儲功能，而且也可以通過設置內部運行參數(shù)使其實現(xiàn)自動控制功能，PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的良好應用一方面能夠進一步縮減人工成本，進而節(jié)約企業(yè)人力資源消耗，另一方面，通過使用高精密的PLC系統(tǒng)能夠實現(xiàn)機械自動化控制，對維修、應用等具有十分重要的作用。本文將以PLC技術在工業(yè)自動化中的應用為研究對象，對其使用過程中存在的問題進行詳細研究。

1、PLC技術的控制原理

PLC技術的應用離不開邏輯掃描技術的應用，因此可以說PLC技術的控制技術就是順序邏輯掃描技術，其中主要包含三個階段的控制：首先，采樣階段的控制。PLC需要按照順序把每個接口的相關狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行掃描，并把掃描出來的內容保存到I/Q映像區(qū)單元里，在一個完整的運行周期內，這些接口的相關運行參數(shù)不會發(fā)生任何改變，當要進行下一周期的運行時，上一周期的參數(shù)需要通過掃描進入到系統(tǒng)中，實現(xiàn)自動化保存；其次，用戶程序執(zhí)行階段，在這一階段，PLC是用梯形圖的形式按順序對用戶從上到下的進行掃描，其順序是由左到右和由上到下，通過掃描每個點的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)邏輯閉合，并把每個狀態(tài)的數(shù)據(jù)進行運算和保存。最后，輸出與刷新階段。這一階段的主要作用是電腦的中央處理器會對整個過程的相關數(shù)據(jù)進行全部刷新，從而使數(shù)據(jù)能夠全部輸出和保存，進而為下一階段的開展奠定基礎。

2、PLC技術在工業(yè)自動化控制中的應用

PLC技術作為自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)中的應用較為廣泛，其應用主要體現(xiàn)在開關控制、過程自動化控制、模擬量和集中控制、電機進行變頻控制等幾個方面，本文將從以上幾方面出發(fā)，對其應用過程進行詳細研究：（1）PLC在開關控制方面的應用研究。PLC最初在開關控制方面的應用是為了取代繼電保護裝置進行應用，它在工業(yè)開關控制方面的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先是其集成了開關控制的功能，能夠實現(xiàn)開關的自動打開與閉合功能，采用PLC開關不僅能夠使開關控制過程更為簡單、靈敏，而且其可信度較高，相比于繼電保護開關而言，在節(jié)約人工成本、維護方面具有不小的優(yōu)勢；其次，PLC控制開關具有十分強大的控制功能，其控制的節(jié)點能夠從幾十個到幾萬個不等，這樣不僅能夠提高應用時率，而且大大節(jié)省了人力資源，除此之外，PLC開關以控制順序和設計思路作為基礎，在控制過程中能夠通過模擬仿真系統(tǒng)進行直觀圖的繪制圖形，保證了系統(tǒng)的時效性和規(guī)范性。最后，PLC開關在應用過程中采用了靈活多變的控制邏輯，能夠在時率以及計數(shù)環(huán)節(jié)進行隨意切換。（2）過程和運動控制。PLC開關自動控制不僅能夠控制離散型控制，而且能夠實現(xiàn)連續(xù)化的控制過程，PLC可以通過改變控制算法，使系統(tǒng)的溫度、壓力等各項參數(shù)按照要求進行切換，以滿足生產(chǎn)需求，這種類型的PLC開關主要在化工、煉化廠等有鍋爐的地方進行使用。（3）模擬量和集中控制。根據(jù)控制對象的不同，PLC控制系統(tǒng)有不同的組合模塊，包括中央處理模塊，輸入輸出模塊，邏輯運算模塊，通信模塊等。 通過每個模塊的組合應用，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的有針對性的控制。 通過對PLC的仿真，大大提高了過程控制系統(tǒng)的精度，使系統(tǒng)的加熱，冷卻，保溫過程按計劃嚴格執(zhí)行，完全滿足工業(yè)過程的控制設計和要求。除此之外，PLC還具有很強的中央控制系統(tǒng)，不僅能夠實現(xiàn)工業(yè)化的全自動化控制，而且能夠很好的對自身進行控制，在PLC工作過程中，LPC能夠檢測到輸入信號并與記憶模塊之間建立關系，及時對自身運行的故障進行檢測，從而實現(xiàn)故障的檢測與預警功能。（4）電機變頻控制。PLC在電機變頻控制方面的功能很多，不僅能夠很好的控制電機運轉狀況，而且能夠與變頻器共同使用，從而使電機按照不同的速度運轉，通常PLC在運轉時，LPC與P側之間的電壓有所增加，通過指令控制電機轉速，從而使轉速與T值之間形成正相關，進而提升電機轉速。

3、PLC技術在工業(yè)應用中應當注意的問題

通過上文敘述可以看出，隨著科學技術的不斷發(fā)展，PLC在工業(yè)生產(chǎn)中將會扮演越來越重要的角色，PLC技術在近幾年的快速發(fā)展已經(jīng)為其今后的發(fā)展奠定了良好基礎，其穩(wěn)定性較高、適應能力較強的特點能夠保障其在應用過程中具有較高穩(wěn)定性，這對于工業(yè)生產(chǎn)而言的意義較為明顯。但在實際應用過程中，由于工作環(huán)境的限制，可能會出現(xiàn)一定的干擾，針對這些問題的出現(xiàn)，在實際應用過程中需要注意以下幾個方面：（1）限制溫度。PLC在使用過程中對溫度的要求較高，通常在零攝氏度以上，55攝氏度以下，因此，在PLC安裝前就需要著重考慮其應用溫度和散熱條件，盡量避開強光照區(qū)域和溫度較高的區(qū)域，除此之外，由于PLC在應用過程中會造成大量的熱量散失，因此，選擇良好的通風環(huán)境和制冷設備尤為關鍵，因此，在對PLC安裝時，一方面需要避開強光照地區(qū)，另一方面為了保證PLC的穩(wěn)定運行，需要對散熱區(qū)域加以規(guī)劃。（2）注意適度的控制。由于PLC系統(tǒng)中的元件敏感性較強，因此在使用過程中如果其處于較為潮濕的環(huán)境，會對元件靈敏性造成一定的阻礙，嚴重時可能會導致元件不能正常運行，因此，在實際應用過程中，相關技術人員需要加強對PLC元件運行環(huán)境的控制，使其不要處于潮濕的環(huán)境中運行。一般濕度不能超過8590。（3）減小振動對元件靈敏性的影響。針對PLC系統(tǒng)而言，振動是導致其出現(xiàn)不精準的一個主要影響因素，因此我們需要通過控制其運行頻率來減小振動的影響，另一方面，我們在應用時也需要考慮系統(tǒng)的工作狀態(tài)，因此振動頻率也不能過小，通常在10赫茲到55赫茲之間最為合適，除此之外，我們還需要考慮其他因素的影響，比如可以通過裝減震膠等措施減小振動的影響。（4）防干擾設置。盡管PLC系統(tǒng)具有高穩(wěn)定性，但仍受內部干擾，引線干擾和輻射干擾的影響。內部干擾是由PLC組件和電路之間的電磁輻射引起的，PLC設計人員應對其進行干擾，包括信號線和電源傳導的干擾。輻射干擾的情況比較復雜，它產(chǎn)生的環(huán)境中充滿各種電磁輻射，包括電視輻射，通信網(wǎng)絡輻射，電輻射等。為了提高PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應通過科學有效的設計，合理的安裝和接線以及電源隔離來有效抑制和屏蔽干擾，以保證PLC系統(tǒng)的正常運行。

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