李亞　楊興偉

摘要：PLC控制技術(shù)自誕生以來發(fā)展非常迅速，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到自動化領(lǐng)域并保持與時俱進。PLC技術(shù)結(jié)合了計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)和自動化控制技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展和不斷創(chuàng)新，PLC保持著工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，為自動化控制設(shè)備提供了高可靠度的控制應(yīng)用，范圍逐漸擴大到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>

關(guān)鍵詞：PLC；自動化；控制；應(yīng)用

中圖分類號：TM571.61 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0012-02

1 PLC控制技術(shù)概述

PLC（Programmable logic Controller），全稱為可編程序邏輯控制器，是一種數(shù)字運算的操作系統(tǒng)，PLC主要的硬件單元有：中央處理器（CPU）、輸入/輸出模塊、外部設(shè)備編程器和電源。內(nèi)部各單元通過總線連接，外部根據(jù)實際控制對象對應(yīng)的設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。設(shè)計之初專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計的，通過計算機技術(shù)進行設(shè)計和編寫程序，控制各種類型的生產(chǎn)機械或生產(chǎn)過程。它取代了原來的繼電器-接觸器控制方案，減少控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了可靠性，更好的實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)控制、遠距離控制、全局自動化控制。目前，PLC技術(shù)已經(jīng)進入各行各業(yè)甚至是人們的日常生活中。在工業(yè)自動化控制范疇的應(yīng)用趨于成熟，PLC的應(yīng)用遍及制造行業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)及石油化工等行業(yè)中，有著不可替代的作用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、智能生活等領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸呈現(xiàn)，PLC技術(shù)的新時代已經(jīng)到來。

2 PLC控制技術(shù)的應(yīng)用

2.1 PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要有開關(guān)量控制、模擬量控制、順序控制、過程控制、運動控制、數(shù)據(jù)采集、聯(lián)網(wǎng)和通信等。PLC在工業(yè)自動化生產(chǎn)中最基本的、最廣泛的應(yīng)用是開關(guān)量的控制，在開關(guān)量邏輯控制中取代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了邏輯控制、順序流程控制。

在工業(yè)自動化生產(chǎn)中，利用自動化控制技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)，控制效率高，也減少了人們在復(fù)雜、危險的環(huán)境下的工作。設(shè)計時首先根據(jù)工廠自動化生產(chǎn)的需求，確定整個系統(tǒng)的設(shè)計方案，選擇需要的模塊，完成對PLC的選型，同時也要考慮系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性；其次是對整個控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，結(jié)合硬件中的各種開關(guān)、傳感器等實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的外圍設(shè)備進行控制，設(shè)計完成后最重要的就是整個系統(tǒng)的調(diào)試，檢驗系統(tǒng)的功能是否完善、是否達到預(yù)期的生產(chǎn)控制要求；最后進行整個系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝與運行。PLC在實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)過程中，經(jīng)過不斷地實驗和完善，不僅完成了復(fù)雜、重復(fù)性高的工作，還是實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的可視化運行。典型的應(yīng)用有：

（1）機床電氣控制系統(tǒng)；

（2）汽車裝配線；

（3）啤酒罐裝生產(chǎn)線；

（4）機械手控制系統(tǒng)；

（5）物料分揀系統(tǒng)；

（6）工廠生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)。

2.2 PLC控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

PLC配置有模擬量與數(shù)字量相互轉(zhuǎn)換的A/D、D/A單元，主要通過此單元對模擬量進行控制，按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用戶的需求以及不同特點對開關(guān)量進行設(shè)定，使PLC的系統(tǒng)參數(shù)按照用戶的設(shè)定值來操作，分析和比較模擬信號的歷史狀況以及當前狀況，實現(xiàn)對壓力、溫度、濕度、液位、流量等模擬信號進行PID控制，控制效果較為理想。

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著規(guī)模大但機械化程度不高，產(chǎn)量易受自然條件影響的特點。PLC技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展有著重要意義。通過PLC控制技術(shù)合理調(diào)節(jié)生產(chǎn)條件，減小地域、節(jié)對動植物生長的影響，提高生產(chǎn)效率，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有序而高效?，F(xiàn)階段，PLC技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，主要的應(yīng)用有：

（1）溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)；

（2）自動灌溉施肥系統(tǒng)；

（3）大棚自動生產(chǎn)控制系統(tǒng)；

（4）養(yǎng)殖場監(jiān)控系統(tǒng)。

2.3 PLC控制技術(shù)在智能服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用

PLC除在工業(yè)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用廣泛外，在生活中的應(yīng)用也很多，始終與人類的需求同步。比如高樓層生活供水，可實現(xiàn)恒壓供水；商場及賓館的電梯控制等。在智能服務(wù)領(lǐng)域，主要是PLC遠程控制的實現(xiàn)，主要通過串行通信接口，利用雙絞線、同軸電纜將它們連成網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)PLC與智能終端之間的互聯(lián)、PLC與PLC之間的互聯(lián)、以及PLC與計算機互聯(lián)、PLC與以太網(wǎng)的互聯(lián)等，實現(xiàn)智能遠程控制。此外PLC具有工作可靠、運行穩(wěn)定、價格經(jīng)濟的特點，具有一定的抗干擾能力，因此它在日常生活中的智能控制系統(tǒng)類應(yīng)用備受人們的關(guān)注，發(fā)揮著重要作用。典型的應(yīng)用有：

（1）交通控制系統(tǒng)；

（2）電梯運行控制系統(tǒng)；

（3）智能家居控制系統(tǒng)；

（4）醫(yī)院智能呼叫系統(tǒng)；

（5）污水處理控制系統(tǒng)；

（6）洗衣機、空調(diào)等家用電器的控制。

3 PLC技術(shù)的發(fā)展與前景

目前，世界上PLC生產(chǎn)廠家有200多家，以美國、歐洲、和日本等三個流派的產(chǎn)品為主，產(chǎn)品都各具特色。其中，美國是PLC生產(chǎn)大國，有100多家PLC廠商，著名的有A-B公司、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。歐洲PLC產(chǎn)品主要制造商有德國的西門子（SIEMENS）公司、AEG公司、法國的TE公司。日本主要制造商有三菱、歐姆龍、松下、富士等，產(chǎn)品占有80%以上的PLC市場。PLC控制技術(shù)已經(jīng)走向成熟，控制功能增強，可靠性高，編程靈活方便。在PLC不斷發(fā)展的同時，其他的新興技術(shù)也在不斷地發(fā)展，這就要求PLC技術(shù)不斷的改良、創(chuàng)新、發(fā)掘新市場。PLC供應(yīng)商也在不斷努力，更新產(chǎn)品，順應(yīng)需求，所推出的新產(chǎn)品功能日益強大，性價比越來越高。

PLC技術(shù)正在向微型化、編程語言和編程工具的標準化、I/O模塊智能化、體系結(jié)構(gòu)開放化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，制定不同類型PLC之間的通信標準，多種編程語言的并存、互補，以構(gòu)成更大的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，更好的發(fā)揚PLC技術(shù)的優(yōu)勢。PLC未來將朝著專用化、高速和多功能和分布式全自動網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

4 結(jié)語

隨著自動化生產(chǎn)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用在工業(yè)自動化中占據(jù)主導(dǎo)地位，并且逐漸深入各行各業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉ钪小LC技術(shù)的應(yīng)用研究應(yīng)擴大范圍，不斷完善系統(tǒng)、和增強功能，降低成本，使PLC的在各行業(yè)應(yīng)用更加深入，提高PLC技術(shù)在工農(nóng)業(yè)及日常生活中的服務(wù)質(zhì)量。對PLC技術(shù)的研究，使其產(chǎn)品更加豐富、應(yīng)用范圍更加廣泛，技術(shù)實現(xiàn)開放化，拓寬其發(fā)展空間，為今后全自動網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ)。

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