论PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展
论PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展
摘要 近年来，随着科技的高速发展，PLC在工业自动化控制中处理模拟量和数字运算以及人机接口等方面的应用以及发展都有着大幅提高，而逐渐成为当前我国的工业控制领域的主流控制设备，在工业控制的各领域也发挥着越来越大的作用。对于PLC本身而言，其实现了单机和车间以及工厂的工业自动化控制，而其表现出来的具有抗干扰能力强、维修方便等特点也开始使得其受到工业自动化控制领域的重视，PLC在控制现场的实时监控的极高可靠性以及其编程的简单和灵活也使得其在工业自动化领域的控制中也开始得到广泛的应用。本文就PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展进行探讨。
关键词 PLC；工业自动化控制；应用；发展
1 PLC及其组成构件
PLC，英文全称ProgrammableLogicControrler，早期称作可编程序逻辑控制器，后随技术的发展，在工业控制装置中使用了微型处理器，其功能大超过了逻辑控制的范围，所以，现在的PLC称作可编程控制器。PLC是一种采用微处理器，整合了自动控制技术、计算机技术、通信
技术、先进制造技术的专门用于工业自动化控制的计算机。PLC具有抗干扰能力强、可靠性高，性价比高，适用性强，功能完善，易学易用，体积小，重量轻，应用安装方便，易改造，耗能低等优点，深受各个工业领域及工程技术人员的欢迎。现代工业自动化的三大支柱是PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造，从这可以看出，PLC已经成为21世纪工业自动化领域的主导力量。
PLC实质上是一种专门用于工业控制的计算机，它的硬件结构与微型计算机基本上是一样的，其组成构件有：①电源：PLC的电源为整个系统提供工作电源，保证PLC各模块的集成电路能够正常工作，它在整个系统中有着非常重要的作用。②中央处理单元（CPU）：CPU是PLC的控制中枢和核心部分，每套PLC至少有一个CPU，其主要工作是进行逻辑和数学运算，对整个系统进行控制，起到协调工作的重要作用。③存储器：存储器可分为系统程序存储器和用户程序存储器，主要是用来存放系统的监控程序、用户程序、逻辑变量以及其他相关信息。④plc的组成输入输出接口电路（I/O模块）：I/O模块是PLC与现场设备输入输出的接口电路连接通道。在工作时，可以按照I/O的点数来确定模块的规格及数量，但其最大数仍受限于PLC系统底板或机架的槽数。⑤编程设备：编程设备是用来对PLC进行开发应用、监测运行、检查维护的构件，它不直接参与整个系统的控制运行。另外，PLC还有功能模块、通信
模块和人机界面等组成构件[1]。
2 PLC在工业自动化控制中的应用
2.1 开关量控制
对于PLC的开关量控制在工业自动化控制中应用的分析主要可以从以下的三个方面进行阐述：首先，在我国当前的工业自动化的控制应用中，原有的继电器开始被PLC开关控制替代，而PLC开关的控制应用也实现了系统的逻辑及顺序的控制，PLC开关还有接线简单、速度快、操作维修方便、可靠性高等特点。其次，PLC开关的应用对系统质量而言是有很大的提高的，而且在时间及人力利用方面也有很大的改进和节省。值得注意的是，其应该依据PLC的系统的顺序控制公式设计，进而能够有效绘出系统的控制器的梯形图，依据模拟的仿真来检查和确保系统控制的设计合理和规范。最后，这种PLC的开关控制现在不仅用于当前的工业自动化的单台设备的控制，而且也用于多机的工业自动化流水线的控制以及注塑机和包装生产线等等。
2.2 系统的过程以及运动控制
PLC在过程的控制主要就是离散过程控制和连续过程的控制，而对其的具体过程控制也即是针对系统的模拟量来工作的过程，让系统的参数依照要求进行运转，而这种PLC主要应用在当前我国的化工、冶金和热处理等场合。而对于PLC在运动控制而言，主要是指其能够对工业加工要求中的圆周运动和直线运动实行控制，还能够通过系统的脉冲量控制机械的运动，而且由于脉冲控制位移量非常小，会使得其在这方面的控制精度极高。目前，这种PLC运动控制主要应用在我国的机械和电梯以及机床等场合。
2.3 系统模拟量以及系统的集中控制
首先，对于当前的PLC的模拟量的应用而言，其不仅能够实现对系统过程的控制，而且其运用的控制各种语句能够实现对当前的系统的各种仪表监控以及能够有效地提高控制系统的精度，这对工业自动化控制中的热处理升温和保温及降温过程控制有着重要的意义。其次，对于系统的集中控制而言，PLC在实现工业自动化的控制的前提下，还能够做到系统的自身控制，比如控制系统的故障检测和显示等等。而且在自动化控制系统中，I/O信号和中间记忆單元间是存在逻辑关系，也就是说当出现了设备故障，其逻辑关系会遭到破坏，而达到运用编好程序来判断故障以及实施故障分析和报警控制[2]。
3 PLC发展分析
基于工业自动化控制领域下，PLC本身有着广阔的发展空间与良好的发展前景，在未来的应用领域中，其主要朝着如下3个方面发展：第一，随着当前各领域对PLC应用需求的提高，在实际进行该系统设计的过程中，需要进一步解决其不兼容问题，同时在设备产品上类型将更多，且相应产品的性能将随之得到不断提升；第二，相应运算能力随之不断提升。基于当前PLC设备性价比的不断提升，以及在实际应用的过程中工业信息化水平的不断提升，促使PLC在存储设备之中能够得到进一步的应用，进而能够为不断优化并提升PLC自动化控制系统的运算能力奠定基础；第三，编程语言的进一步发展。基于PLC设备下，其中的中小型设备需要以编程语言来实现相应梯形图语言的搭建，所以在相应编程语言等级不断提升的背景下，PLC编程语言将进一步得到优化，逐渐朝着多元化趋势发展。总体而言，PLC在工业自动化控制领域中的运用将为机电一体化进程的加速注入技术动力。
4 结束语
工业自动化控制的应用在保证生产的产品质量的同时，在生产过程中不需要过多的人工操作。而保证产品的质量是通过在线质量检测仪器来监督测量产品质量的参数，PLC能够提供
准确的测量值和检测状态。PLC长期以来在工业自动化控制领域占主导地位，它所具有的优势对工业企业的发展是不可或缺的因素。
参考文献
[1] 冷海滨.PLC的发展及应用前景探析[J].科技资讯，2014，（02）： 94.
[2] 王天哲.工业自动化控制中计算机控制的运用[J].信息系统工程，2017，（04）：15.

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