解析PLC自動(dòng)化控制的應(yīng)用

引言

近年來，隨著科技的高速發(fā)展，PLC在在工自動(dòng)化控制中處理模擬量和數(shù)字運(yùn)算以及人機(jī)接口等方面的應(yīng)用以及發(fā)展都有著大幅提高，而逐漸成為當(dāng)前我國的自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在自動(dòng)化控制的各領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越大的作用。對(duì)于PLC本身而言，作為一種數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，實(shí)現(xiàn)了單機(jī)和車間以及工廠的工業(yè)自動(dòng)化控制，表現(xiàn)出來的具有抗干擾能力強(qiáng)、維修方便等特點(diǎn)也開始使得其受到工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的重視，不僅如此，PLC在控制現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控的極高可靠性以及其編程的簡(jiǎn)單和靈活也是的其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的控制中也開始得到廣泛的應(yīng)用。

1.PLC的構(gòu)成和功能

1.1PLC的構(gòu)成

PLC主要由電源、CPU、接口電路、I/O電路及存儲(chǔ)器等構(gòu)成。其中，電源包含了系統(tǒng)、掉電保護(hù)及備用等電源。CPU即為中央處理器，其具有邏輯與數(shù)學(xué)運(yùn)算功能，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的工作。而對(duì)于接口電路而言，其主要指PLC和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、外圍設(shè)備相連通道等等。至于I/O電路，其主要指輸入電路把輸入信號(hào)隔離及電平轉(zhuǎn)化以及輸出電路對(duì)PLC輸出結(jié)果實(shí)施放大與電平轉(zhuǎn)化，并驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。而對(duì)存儲(chǔ)器而言，其主要是用來存放系統(tǒng)中的邏輯變量、用戶程序和監(jiān)控及其他信息。

1.2PLC的功能

PLC的功能分析主要可以從開關(guān)量的控制，限時(shí)及計(jì)數(shù)控制以及步進(jìn)控制與數(shù)據(jù)梳理這三方面進(jìn)行分析：

開關(guān)量的控制。這主要的功能或者說優(yōu)勢(shì)是指其可依據(jù)限位開關(guān)以及操作按鈕在結(jié)合控制現(xiàn)場(chǎng)所給檢測(cè)信號(hào)下，而能夠?qū)C(jī)械運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作控制;

限時(shí)及計(jì)數(shù)控制。限時(shí)控制，主要是指可以在PLC系統(tǒng)里設(shè)置了有關(guān)的計(jì)時(shí)指，而且在定時(shí)的時(shí)間在設(shè)定的時(shí)候是可以靈活多變的。而這主要用在系統(tǒng)的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)控制里。PLC計(jì)數(shù)控制，計(jì)數(shù)器主要可分為高速和普通及可逆計(jì)數(shù)器，而其功能是主要可以用來完成系統(tǒng)中的不相同用途計(jì)數(shù)控制;

步進(jìn)控制與數(shù)據(jù)處理。PLC步進(jìn)控制主要是運(yùn)用移位寄存器完成的，PLC數(shù)據(jù)處理不僅僅能夠完成有關(guān)加減乘除、乘方及開方還能夠?qū)⑾到y(tǒng)中的邏輯運(yùn)算的或、與、異或及求反等與數(shù)據(jù)比較、傳遞、移位等進(jìn)行操作。

2.PLC在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

隨著社會(huì)以及科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，PLC的技術(shù)發(fā)展也是越來成熟，對(duì)于目前其在我國的自動(dòng)化控制中的應(yīng)用主要是可以從開關(guān)量的控制應(yīng)用，過程及運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用以及模擬量及系統(tǒng)集中控制的應(yīng)用和PLC工業(yè)應(yīng)用注意事項(xiàng)及抗干擾設(shè)計(jì)這四方面來分析，下面是具體的探討：

2.1開關(guān)量控制

對(duì)于PLC的開關(guān)量控制在自動(dòng)化控制中應(yīng)用的分析主要可以從以下的三個(gè)方面進(jìn)行闡述：①在我國的當(dāng)前的自動(dòng)化的控制應(yīng)用中，原有繼電器開始逐漸被PLC開關(guān)控制替代，plc開關(guān)的控制應(yīng)用而有效實(shí)現(xiàn)了邏輯及順序的控制，不僅如此，PLC開關(guān)其還具有接線簡(jiǎn)單、速度快和操作維修方便以及可靠性高等特點(diǎn)。②PLC開關(guān)的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量而言是有很大的提高的，在時(shí)間及人力利用方面也有很大的改進(jìn)和節(jié)省。③這種PLC的開關(guān)控制現(xiàn)在不僅用于當(dāng)前的自動(dòng)化的單臺(tái)設(shè)備的控制，而且也用于多機(jī)群自動(dòng)化的流水線控制，而其典型的應(yīng)用有組合機(jī)床和注塑機(jī)及包裝生產(chǎn)線等。

2.2過程及運(yùn)動(dòng)控制

本文對(duì)PLC的過程及運(yùn)動(dòng)的控制的分析主要指的是過程控制以及運(yùn)動(dòng)控制，以下是具體的分析討論：

PLC在過程的控制主要就是離散過程控制以及連續(xù)過程控制，而具體過程控制也就是針對(duì)系統(tǒng)的模擬量來工作的過程，即為對(duì)連續(xù)變化壓力、電流和電壓及溫度等當(dāng)前模擬量和歷史數(shù)據(jù)對(duì)比分析而產(chǎn)生出用戶所需開關(guān)量，讓系統(tǒng)的參數(shù)依照要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，而這種PLC主要應(yīng)用在當(dāng)前我國的化工、冶金和熱處理等場(chǎng)合。

另外，對(duì)于PLC在運(yùn)動(dòng)控制來說，主要是指其能夠?qū)A周運(yùn)動(dòng)以及直線運(yùn)動(dòng)實(shí)行控制而且其是通過系統(tǒng)的脈沖量控制來實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制，而脈沖控制位移量非常小而使得其控制精度極高。而這種PLC運(yùn)動(dòng)控制目前主要應(yīng)用在我國的機(jī)械、電梯、機(jī)床及機(jī)器人等場(chǎng)合。

2.3模擬量及系統(tǒng)集中控制

PLC的模擬量控制。PLC不僅實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)過程的控制，而且它在運(yùn)用控制語句能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的儀表監(jiān)控，而能夠有效的提高控制系統(tǒng)精度，這對(duì)自動(dòng)化控制中的熱處理升溫和保溫及降溫過程控制有著重要的意義。

PLC系統(tǒng)的集中控制。PLC在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制的前提下，還能夠做到系統(tǒng)的自身控制，比如控制系統(tǒng)的故障檢測(cè)和顯示等等。而且在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，I/O信號(hào)和中間記憶單元間是存在邏輯關(guān)系，也就是說當(dāng)出現(xiàn)了設(shè)備故障，其邏輯關(guān)系會(huì)遭到破壞，而達(dá)到運(yùn)用編好故障來判斷程序以及實(shí)施故障分析和報(bào)警控制。

2.4.PLC工業(yè)應(yīng)用注意事項(xiàng)及抗干擾設(shè)計(jì)

要做到PLC工業(yè)應(yīng)用的合理以及安全穩(wěn)定，那么對(duì)其在應(yīng)用之中注意事項(xiàng)以及抗干擾的設(shè)計(jì)也應(yīng)該加以重視，下面就是對(duì)這兩方面的具體分析：

PLC應(yīng)用注意事項(xiàng)。在當(dāng)前我國的自動(dòng)化的控制應(yīng)用中，對(duì)PLC來說應(yīng)該注意以下的幾點(diǎn)：溫度，就是要求環(huán)境溫度在0℃~55℃之間防止太陽光直射等;空氣濕度，保證空氣濕度應(yīng)該在85%以內(nèi)的范圍里，不能有凝露，從而確保PLC絕緣性;振動(dòng)，禁止振動(dòng)頻率10HZ~55HZ之間連續(xù)振動(dòng)或者頻繁振，要適當(dāng)?shù)氖褂脺p震膠;空氣，也就是PLC所處的空氣應(yīng)防止氯化氫與硫化氫等腐蝕易燃?xì)怏w存在，不合格的要安裝空氣凈化設(shè)施。

抗干擾的設(shè)計(jì)。對(duì)于抗干擾的設(shè)計(jì)從PLC設(shè)備的選擇要盡量的選擇抗干擾能力強(qiáng)的設(shè)備而確保PLC系統(tǒng)正常運(yùn)行。另外，在PLC抗干擾設(shè)計(jì)的過程中，要做到據(jù)PLC不同的功能而設(shè)計(jì)抗干擾能力，比如，電纜敷設(shè)會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，所以要不同信號(hào)分層敷設(shè)。從而達(dá)到降低電磁干擾的目的。

結(jié)束語

總而言之，PLC是 作為一種控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備而應(yīng)用于當(dāng)前我國的自動(dòng)化控制領(lǐng)域，隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，PLC的各項(xiàng)技術(shù)也會(huì)越來越全面和越來越成熟，應(yīng)用功能也只會(huì)不斷完善，從而使得在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中起著越來越重要的作用。但是，當(dāng)前我國的PLC控制裝置在我國的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用中還是存在問題的，因此，PLC在自動(dòng)化的控制應(yīng)用中應(yīng)該注意提高本身技術(shù)水平以及適應(yīng)多樣生產(chǎn)環(huán)境，進(jìn)而使得PLC能夠成為我國的現(xiàn)代自動(dòng)化控制的技術(shù)支柱，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。