PLC技术在工业中的应用研究

PLC技术在工业中的应用研究

姚垚 邓刚 冯建东

四川红华有限公司 四川省乐山市 614200

【摘要】：PLC技术发展日益纯熟，如今以其自身的强大功能性和泛用性而应用于我国工业建设中。随着我国工业与PLC技术的不断结合与技术突破，我国的工业水平得以进一步的提升。本文通过对PLC技术的优势及特性进行分析，研究其在工业应用中的作用及优势，旨在为我国现代化工业的建设提供参考性的建议。

【关键词】：PLC技术、优势特点、工业应用

引言：PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）技术发展较早，如今除了能够确保数据传输的安全可靠性和抗干扰性以外，还进一步提升了数据的传输效率和采集频率。此项技术随着我国现代化工业的发展而备受瞩目，已然成为我国工业领域中第三代控制系统的中流砥柱。在我国工业的应用范围甚广，对工业行业中的各个企业的经济效益都有一定的助益。因此对PLC技术在工业中的应用研究具有重要的现实意义。

一、PLC设备结构及技术特点

PLC设备是一种集数字运算和操作的控制于一身的技术设备，属于一种能够开展编程工作的存储器。通过结合现代信息通信技术和计算机技术能够实现对工业领域的高度自动化编程控制。通过PLC技术的引进与应用开发，能够为相关工业生产活动带来更高的生产效益，更具有人工操作无法相比的诸多优势。

PLC的功能结构分别是CPU运算和控制中心、存储器、输入和输出接口以及编程器。其中CPU扮演者整个PLC系统控制中枢的角色，相当于是大脑。CPU能够通过将存储在储存器之中已经完成编程的数据控制指令转化为程序内部所认可的用户编译程序。存储器则由半导体电路来担任数据存储功能，通常会分为两部分。其一为系统存储器，主要是用于储存系统运行所必须的程序。为保障系统的安全稳定，系统存储器所储存的数据内容是只读、不可更改的。保障了用户企业的系统安全，并且即使断电也不会对其中存储的数据造成影响，方便客户的使用。另一部分存储器则提供于用户进行数据存储，可用于存储已编程的程序文件或是记录下在工作中所产生的数据文件。这一部分存储内容有可能会因为突发的断电事故而被丢失，用户在使用过程应当注意及时、妥善的保存数据谨防意外事件的发生而导致工作数据缺失的情况。PLC设备的传输接口由发光二极管和光电三极管所构成，能够将系统所产生的光电信号进行传导，按照系统指令的电路数字信号来控制所通过继电线圈的电流，进而控制常开触点的开合实现控制信息的传输功能。PLC的编程器的编程模式也不尽相同。手持编程器在实验室应用较多，因为它的使用过程相对简便，易于操作。也有利用与计算机相联的RS232口进行程序输入的编程器。使用键盘进行操作，通过NSTP-GR向PLC内部进行程序输入，过程相对复杂。

PLC技术具有以下优势特点：1.数据传输能力较强：PLC能够通过峰值14 Mbp/s 的带宽速度进行稳定高效的数据传输作业。因其强大、可靠的数据传输能力而受到我国工业建设的青睐。2.结构灵活性出众：PLC设备的结构具有较好的灵活性，不仅能够扩展接入端口的数量来提高设备的利用率，并且在运行的过程还能够有效抵抗外界因素的干扰提升自身的稳定性。在实际工作过程只需要将其直接接入电路当中即可对网路开展组建工作，极大的方便了用户的操作。3.应用领域广泛：随着PLC技术的不断发展与应用开发，我国的电子自动化系统建设也在不断拓宽领域。我国通信运营商如果能够有效利用PLC技术的优势，将其成功接入不同电力线中，那么即可促进互联网商业化领域与PLC技术的结合。随着两者结合应用的开发，日后若当用户想要接收电视信号或者接入互联网时，只需要通过路由器即可轻松实现。

二、PLC技术在我国工业的应用

PLC技术在我工业各领域都有较好的功能表现，在现代化工业电气自动系统、采矿工业、各个生产制造行业应用甚为广泛。本文结合实际情况对PLC技术的具体应用进行分析。

1.进行位置控制：位置控制对于工业化生产活动来说非常的重要，所包含的内容也较为广泛。通过PLC技术的应用能够在位置控制方面起到重要的作用。可以达到控制步进电机使其绕组发出脉冲，通过这种方式来进行对电机的初步定为和控制。实现应用PLC技术对电机位置的控制作用。

2. 进行工业生产活动模拟量控制：为确保生产环节中对各个因素的有效控制，对气体的流速、液体的流量、温度等变化的模拟量进行准确的控制。根据PLC技术的应用能够为其带来更为便捷、高效的因素控制，将工业生产处理环节提升到更高的控制标准。例如在对工业自动化热处理过程的控制和维护，通过PLC技术能够对其精准度、稳定性和便捷性带来显著的提升。

3.控制开关量：对开关量进行逻辑控制已成为PLC应用最为广泛的领域。通过PLC技术的发展，现如今已经取代了传统电器电路的运行模式，转变为通过编程逻辑控制来进行对开关量的控制。PLC技术在包装生产线、印刷机等方面的集群控制、自动化控制发挥着重要的作用，帮助企业节省了大量的人力资源和时间成本。PLC技术的稳定运行切实提高了高数字元算系统的质量，对于企业的发展、行业内的竞争都有积极的作用。

4.过程控制：用户根据自身企业生产活动的需要，可应用PLC进行控制算法程序的编制。通常工业控制过程会应用PID进行调节，来对工业生产环节进行闭环控制。PLC同样将PID调节模块广泛应用于采矿工业、化工生产以及锅炉控制等过程，实现生产活动参数的自动化精准控制。

5.数据处理：PLC通过与现代化信息技术的发展与融合，成功扩展出了强大的数据处理与运算功能。涉及函数、矩阵、逻辑等诸多方面的运算功能，并且能够借助不同的运算模式来对数据的采集、传输、检索、分析等等方面进行快速的处理，同时使得数据的存储与变化更加快捷。针对某些需要进行大量数据统计的企业而言，应用PLC技术可以将需要统计的数据进行赋值对比、参考比较、数据筛选等处理。能够帮助企业从容应对庞大的数据量，同时避免因人工统计而带来的不确定性因素，进一步提升工作效率和准确度。除了数据处理的功能之外，PLC同样能够利用其传输功能将所处理的数据传输到不同的设备上进行功能操作。

除了上述工业应用之外，PLC技术在互联网通信、液压站控制、电气自动化等等方面有着非常广泛的应用。并不局限于单一技术的应用，而是能够通过信息化技术深入我国工业生产的各个领域。PLC的发展规模也日益攀升，如今向着更大储存容量、更快传输速度和更加便捷的小型模块发展。不断地增加PLC的功能性和灵活性，生产成本把控也更加到位。还有就是PLC的容错技术表现优异，通过热备用或并行工作、多数表决的运行模式来保障设备容错能力。

我国经济建设如今处于稳步发展阶段，为更好的凸显技术在工业生产领域的优势特点，实现经济的稳步提升。不断地拓展PLC技术的应用能够为工业生产带来极大的助益。

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[5]王柏忠.浅谈PLC 在自动控制设备中的应用[J].科技致富向导,2011(6)．

个人简介：姚垚，1977年9月，男，汉，重庆人，中技学历，技师（职称），研究方向：触摸屏和PLC 软件模拟系统。