PLC控制技术在工业自动化中的应用

PLC控制技术在工业自动化中的应用

许乐悠

东芝三菱电机工业系统（中国）有限公司,天津300041

【摘要】PLC控制技术作为现代化智能运算电子系统，在我国工业自动化过程中广泛应用，发挥了显著的应用作用，不仅应用到了系统集中化控制当中，还应用到了开关量控制当中等。但在实际的应用过程中，必须严格遵循相关标准要求，注意解决好相关问题，促进工业自动化行业的可持续发展。

【关键词】PLC控制技术；工业自动化；应用

一、PLC技术的工作原理

1.1样品程序输入的过程

在样品程序输入的过程中，由PLC设备对其进行扫描并且读取。将所读取的样本储存在PLC的映像区域内，形成一个特定的控制单元。这样，样品输入的过程就完成了。接下来，整个系统将进入到一个执行的阶段。与此同时，数据将会被重新整理，将正确的数据格式输入到PLC的映像区域。在这个过程中，需要保持数据不变。

1.2操作执行的过程

在进行程序的操作执行过程中，将PLC技术应用到工业自动化系统中，PLC控制系统将会对整个程序进行自动的扫描，这个过程是程序中的数据被读取的过程。通常状况下，PLC控制系统在对程序进行扫描的过程中，会按照一定的顺序来执行，具有一定的是顺序性。这样才能得出准确的数据结果。与此同时，还应当将扫描所得出的数据结果与采样的数据进行对比，当这两个数据的结果一致时，才能对操控过程的结果进行判断。

1.3输出结果的过程

将PLC技术应用到工业自动化中，最后的工作步骤就是输出数据结果的阶段。在数据的读取与数据的处理过程中，单元中所固定的数据需要不断的进行刷新，并且重新调整状态。PLC技术通过这样的方式来对工业自动化的外部设备来进行控制，调整整个工程的运行状况。结束控制的周期。

二、PLC技术的应用特点

2.1程序简单，操作便捷

PLC技术借助计算机编程写出一个统一的控制系统程序，进而实现工业生产自动化。使用者只需要输入简单的指令，即可进行操作并且接收需要的相关信息。随着网络信息技术的发展，编程制作厂家可以根据生产需要随时进行程序的编辑修改工作，而且不需要大费周章的拆除零部件再进行组装，大大简化了操作流程。

2.2功能强大，高性价比

PLC技术可以应用计算机控制成百上千的程序，具有较高的功能性，而且这种集中的控制系统方便控制，不需要很大的场地，性价比高且容易管理。在互联网时代还可以在网上分片分区管理内容的分散处置，用户还可以根据自己的需要灵活组装程序和相关零部件，组成其需要的不同功能系统。

2.3抗干扰强，可信度高

在以往的工业自动化控制中，很多都是使用继电器控制的方法，继电器控制受到电气控制的影响比较大，容易在其控制部分的电力故障时失效，从而出现故障，耽误工业生产。而PLC技术主要通过大量的软件编程进行各连接承转部分的控制，需要的硬件比较少，不仅节省空间还可以降低硬件故障的发生概率，提高对抗外界干扰的能力，能够有效保障工业生产的顺利进行。

三、PLC控制技术在工业自动化中的具体应用

3.1对顺序的控制

PLC技术不但只是单一地对工艺流程进行控制，还可以将通信总线与信息模块相结合，从而完成对整个生产过程的协调控制。使用PLC控制技术的电气设备自动化系统主要包括：远程站、传感器以及主站层。利用通信总线将主站层和远站层进行连接，利用二次电缆将远程站与现场传感器连接，相关的操作人员只要在控制室内利用通信模块就能实现对电气设备的控制。

3.2对开关量的控制

PLC控制技术应用的最基本和广泛的领域技术是对开关量的逻辑控制。因为PLC设置了几个逻辑指令按钮，一定程度上对传统的继电器控制系统进行替代，从而实现了逻辑控制、顺序控制，利用单机进行控制、多机群控等。例如：汽车零部件的物件传送、每个环节的加工和动作、电梯的控制、港口码头对货物的运输控制、电动机的控制等。再比如：PLC控制技术在印刷机械、组合机床、流水线包装等方面的运用，总之，PLC在开关量上应用广泛。

3.3对电动机变频调速的控制

将PLC控制技术指令与电动机的变频器结合起来使用，能够对电动机调速和运转进行控制。在PWM与PLC输出的变频器之间，加入电压平滑电路，对其设置完成后，在PWM指令中加入T值控制电动机的转速，T值与转速正相关。PWM指令输出的脉冲周期大小会直接影响电压波纹的输出情况。

3.4对系统的集中控制

PLC技术广泛地应用于自动化控制中，同时，它还能应用在系统自身中，并进行集中的控制。例如：系统显示控制与对故障的检测控制等。PLC控制技术通过对逻辑错误以及时限故障进行检测对系统自身进行监控。设备在进行每一环节的检测时，会将定时器启动，然后将定时器中检测输出的信号作为依据，来确定是启动或者停机。但特别要注意的是：定时器动作的时间要比定时器输出信号的时间短。设备在正常运作的情况下，电力系统的中间记忆单元、输出以及输入信号之间会存在一定的逻辑性。当设备出现故障时，这种逻辑关系就会变得混乱，这时候可以通过预先进行设计好了的常见故障逻辑判断功能对系统进行集中的控制，对故障产生的原因进行分析并作出报警指示。

3.5对模拟量的控制

PLC控制技术具有针对性，依据控制对象的特点对功能模块进行有效的组合，从而实现齐全的控制系统，最终对系统进行灵活的控制。PLC控制技术包括以下模块：通讯模块、模拟量模块、主机模块等等。通过对模块进行控制从而实现对各个模块的使用进行控制，这样不仅能实现对设备过程进行控制，还能对仪表进行控制。采用PLC模拟量控制能有效地提高控制过程中的精度，同时，在温度控制过程中还能进行保温、降温、升温等有关的温度控制，进行温度的控制能给企业热处理过程带来很大的便利性，这样的方式是以前工业仪表控制所不能达到的目标。

四、PLC控制技术在工业自动化应用过程中的注意事项

4.1温度方面的注意事项

针对PLC控制技术来说，其实际应用的环境温度应当控制在0～55℃之间。因此，在技术系统安装过程中，不能将其放置到温度较高的环境当中，以及放置到那些热量较高的装置和元件下，在PLC控制系统周围，相应的通风以及散热范围必须足够广，基本单元以及扩展单元之间的实际间隔必须超过30毫米，如果环境温度超过55℃的话，就要及时安装排风扇。

4.2湿度方面的注意事项

在PLC控制技术的实际应用环境中，对应的空气湿度必须低于85%，且不可有凝露，只有这样才能确保PLC良好的绝缘性能。

4.3震动方面的注意事项

针对PLC来说，不可与强烈振动源的物体靠得太近，附近物体的振动频率必须控制在10～55Hz之间，且不能过于频繁地振动。在PLC控制技术应用当中，如果发现震动，要及时进行减震操作。

4.4空气方面的注意事项

在实际的PLC控制技术运用过程中，周围空气当中不能存有腐蚀性的化学气体，也不能存有易燃性的化学气体，要准备封闭性能足够高的专门的控制室，将PLC放到里面，且最好在里面装着好空气净化设备。

五、结语

总而言之，科技水平的提高带动了PLC控制技术的发展。在工业自动化发展中应用PLC控制技术是符合现代社会发展要求的，PLC控制技术的应用有利于提高工业自动化的水平。在当前信息技术更新较快的时代，相关的技术人员要加强对PLC控制技术的研究力度，使得PLC控制技术水平不断提高，使其更好地应用于工业自动化领域中，促进我国工业的发展。

参考文献：

[1]平澜.PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].自动化与仪器仪表,2016.

[2]甘能.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].电子技术与软件工程,2016.