康杰雄

摘 要：PLC是工業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展背景下的產(chǎn)物，它為工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域帶來了一次革新，使可編程程序成為了工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備提高運行效率的關(guān)鍵，文章從四個方面來探究PLC在工業(yè)自動化中的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC；工業(yè)生產(chǎn)；自動化；應(yīng)用；發(fā)展

1 PLC概念及發(fā)展

1.1 基本概念

PLC（Programmable Logic Controller PLC）就是可編程控制器。在過去的發(fā)展歷程中，PLC經(jīng)歷了不斷的革新?，F(xiàn)如今，新的PLC技術(shù)不但在傳統(tǒng)PLC上加增了控制組態(tài)軟件，還完全實現(xiàn)了自動化應(yīng)用，而且應(yīng)用范圍也在不斷擴大。

1.2 業(yè)界發(fā)展

近些年來，許多PLC制造廠商一直都在研究和開發(fā)著新技術(shù)，拓展和強化了PLC的各項功能，而且進一步縮小了PLC的造型比例。三菱公司就曾經(jīng)推出過他們的微型PLC系列產(chǎn)品PLCFX系列。這一系列的特點就是設(shè)備小巧，整個尺寸在15cm×13cm×7cm大小，像FX2、FX0N、FX2C、FX1N都秉承了小巧這一特點，但“麻雀雖小五臟俱全”，PLC雖然在結(jié)構(gòu)形態(tài)上有了大幅度的精巧化，但是它的性價比卻越來越高，功能性也愈加強化。

為了提高PLC的使用性能和安全運行，三菱的FX2N型號PLC還特意在裝置中配備了EEPROM模塊來替代傳統(tǒng)中的RAM與鋰電池，這一設(shè)備的增設(shè)就省去了PLC在服役期間的維護，此舉措是具有革新性的，因為完全免維護的設(shè)備在行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)尚實屬少見[1]。

2 PLC編程軟件的應(yīng)用

應(yīng)用計算機系統(tǒng)進行編程軟件設(shè)計能夠改善PLC控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)。通過與計算機的聯(lián)動，PLC屏幕上就可以直接顯示和生成各種編輯梯形圖與指令表，并建立順序功能圖程序等操作軟體，實現(xiàn)了不同編程語言之間的互換，而且這些程序都能實現(xiàn)遠程編程。

在編程軟件功能的進化方面，PLC的更新也非常之快。例如三菱公司就先后推出了像MEDOC、SWOPC-FXGP、WIN、GPPW這樣的仿真模擬編程軟件，而且都是包括了中英文的國際版本，為我國生產(chǎn)的實際應(yīng)用與操作提供了便利。

3 PLC的外部抗干擾措施

PLC設(shè)備具有很強的抗干擾能力，這是由于設(shè)計者根據(jù)PLC的特點與外部干擾因素進行了各方面的強化與預(yù)防，增加了相關(guān)的保護措施[2]。見表1。

表1 PLC外部抗干擾具體措施示意表

4 工業(yè)自動化領(lǐng)域中PLC的具體應(yīng)用

電子信息領(lǐng)域的不斷發(fā)展也帶動了PLC的進步，它不但逐漸實現(xiàn)了小體積、高可靠性與高抗干擾性，還在各個工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，得到了人們的充分認可。

4.1 過程控制模式

新型PLC在連續(xù)控制領(lǐng)域中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，它是通過電流、電壓、氣壓與溫度等模擬量進行連續(xù)控制的，而且PLC能夠?qū)@些變化模擬量進行隨時隨地的狀況分析，讓所有設(shè)備系統(tǒng)能夠按照它所分析出的合理參數(shù)進行運轉(zhuǎn)工作。目前，PLC在過程控制模式中主要分為閉環(huán)控制與開環(huán)控制兩方面，這兩大模式已經(jīng)能夠在冶金化工等領(lǐng)域成熟應(yīng)用，并取得了一定成就。

4.2 運動控制模式

PLC運動控制模式并不是新控制技術(shù)，但是依然保持著良好的發(fā)展勢頭，業(yè)界對其在功能應(yīng)用上作出了一定程度的改進，使其已經(jīng)能夠通過脈沖量來實現(xiàn)自動化控制。這一理論是借鑒了機械直線運動規(guī)律與控制對象運動特性而得來的。它不但能夠精準控制機械運動的位置，也能參與到一些精密儀器的制造與加工環(huán)節(jié)之中，現(xiàn)在的電梯、機床甚至機器人的制造都應(yīng)用到了這種PLC運動控制模式[3]。

5 工業(yè)機械手步進控制的PCL應(yīng)用設(shè)計

工業(yè)生產(chǎn)流水線為了解決工業(yè)生產(chǎn)自動化的問題會設(shè)計基于PLC應(yīng)用的機械手步進控制系統(tǒng)。假設(shè)機械手完成工件的移動需要從A點移動到B點，那么機械手工作的上下限位以及左右限位開關(guān)、包括抓放無限位開關(guān)，都需要通過PLC進行控制，這就需要設(shè)計內(nèi)部定時器，通過它的啟動和關(guān)閉來控制抓放時間。

圖2 工業(yè)機械手動作步驟順序示意圖

本設(shè)計選擇了三菱公司的F1 PLC，它的內(nèi)部包括了編程、梯形圖和I/O內(nèi)部、內(nèi)部繼電器等關(guān)鍵器件。

當(dāng)我們按下啟動按鈕時，機械手就會從右位A開始下降，直到觸及到下限位開關(guān)，下降停止。定時器此時接通開始計時，機械手準備抓起工件，定時器在0.5s時結(jié)束，抓工件完畢后，機械手上升，直到接觸上限位，上升停止。隨后，機械手向左旋轉(zhuǎn)，碰到左方旋限位開關(guān)時，左旋停止。然后機械手下降，當(dāng)再次碰到左方下限位開關(guān)后，下降再次停止。此時定時器接通，機械手放下工件，定時0.5s后結(jié)束。機械手松開工件，上升，完成前面描述的同樣動作程序進行向右回歸。（見圖2）

6 結(jié)束語

我國工業(yè)自動化事業(yè)正處于發(fā)展上升的關(guān)鍵期，PLC的工業(yè)自動化進步為實際工業(yè)生產(chǎn)起到了重要的推動作用，同時它也為人類發(fā)展帶來了全新的機遇與挑戰(zhàn)。所以，合理與高效地利用PLC對我國工業(yè)發(fā)展具有劃時代的歷史意義，也具有現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]黃干將.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].價值工程，2010，29（24）：223.

[2]霍謹濤.PLC在工業(yè)自動化中的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技視界，2014（10）：333-333.

[3]姚雪梅.基于PLC的電氣自動化控制水處理系統(tǒng)研究[J].機電信息，2013（6）：124-125.