摘 要：PLC自動控制技術(shù)自20世紀70年代誕生以來，經(jīng)過不斷的發(fā)展與完善，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)當(dāng)中，新一代的PLC產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展成為具備邏輯控制、過程控制、運動控制、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)通信等多種功能的控制器，可以有效滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需求，適應(yīng)復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境。文章簡要闡述PLC自動控制技術(shù)的優(yōu)勢，介紹PLC的基本構(gòu)成，并對PLC自動控制技術(shù)的實際案例進行研究。

關(guān)鍵詞：優(yōu)勢;構(gòu)成;PLC;應(yīng)用

一、 引言

PLC（可編程控制器）采用可編程存儲器負責(zé)執(zhí)行定時計數(shù)、邏輯運算、順序控制以及運算等指令，同時通過數(shù)字化以及模擬輸出、出入實現(xiàn)對生產(chǎn)過程或者機械設(shè)備的控制。PLC自動控制技術(shù)的優(yōu)勢在于適應(yīng)性強，可以適應(yīng)多種復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境，并且適用范圍較廣，可完成順序控制、邏輯運算以及定時計數(shù)等多種功能，編程方法也比較簡單，易于編寫和調(diào)試。

二、 PLC自動控制技術(shù)的優(yōu)勢分析

（一）可靠性高

PLC采用的現(xiàn)代集成電力技術(shù)，生產(chǎn)工藝極為嚴格，其內(nèi)部電路具有良好的抗干擾性能，可靠性較高。PLC控制系統(tǒng)與相同規(guī)模的繼電接觸器控制系統(tǒng)相比，其故障率極低，優(yōu)勢明顯，因此，在諸多領(lǐng)域，PLC已經(jīng)基本取代了繼電接觸器。此外，在實際應(yīng)用過程中，工作人員還可編寫故障診斷程序，從而使PLC具備故障診斷功能。

（二）適用范圍廣

PLC發(fā)展至今，已經(jīng)形成了系列化產(chǎn)品，被應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)當(dāng)中，除基本的邏輯運算功能外，由于還具備數(shù)據(jù)運算功能，因此可以應(yīng)用數(shù)字控制領(lǐng)域中。目前，多種功能單元逐步涌現(xiàn)，PLC已經(jīng)開始被應(yīng)用于CNC、溫度控制以及位置控制等多種控制系統(tǒng)中，加上通信技術(shù)以及人機界面的發(fā)展，使得PLC的應(yīng)用前景更加廣闊。

（三）易學(xué)易用

PLC編程語言相對比較簡單，技術(shù)人員易于接受，即使對編程語言與計算機不熟悉的人也可以操作PLC，并從事相關(guān)工作。

三、 PLC的基本構(gòu)成

（一）中央處理單元

中央處理單元是PLC的核心構(gòu)成，其主要具備以下功能：負責(zé)接收輸入的數(shù)據(jù)以及用戶程序，并存儲與存儲器當(dāng)中;監(jiān)控PLC電路以及電源的運行狀態(tài);診斷系統(tǒng)程序以及用戶程序中的錯誤，并編譯用戶程序;PLC運行時，負責(zé)讀取和執(zhí)行指令;收集輸入的數(shù)據(jù)以及狀態(tài)信息，存儲于指定寄存器;執(zhí)行處理程序，按照處理結(jié)果及時更新輸出的數(shù)據(jù)或者狀態(tài);將寄存器中的數(shù)據(jù)或者狀態(tài)信息傳送至輸出接口。

（二）存儲器

存儲器分為系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器，系統(tǒng)存儲器主要是負責(zé)存儲監(jiān)控程序、系統(tǒng)子程序、管理程序以及系統(tǒng)參數(shù);用戶存儲器主要是存儲用戶程序以及系統(tǒng)產(chǎn)生的隨機參數(shù)。

（三）輸入、輸出部分

輸入、輸出部分也稱之為I/O單元，是連接PLC以及被控制設(shè)備的端口，主要是在PLC和外部設(shè)備之間傳遞信息。輸入、輸出單元可以和主控模塊放置在一起，也可以采用電纜遠程放置，以實現(xiàn)遠程控制。

（四）電源部分

通常情況下，PLC都配備有專用電源，現(xiàn)代大部分機型還可提供24V穩(wěn)定直流電源供其他設(shè)備使用，可減少與外部設(shè)備間的連線。此外，PLC還配備有備用電源，以防外部電源突然中斷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

四、 PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用

（一）模擬量控制

現(xiàn)代PLC也可以對速度、溫度、電壓以及壓力等持續(xù)性變化的模擬量進行控制，因此，在一些連續(xù)生產(chǎn)的場景中應(yīng)用較為廣泛。PLC可將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，其先將模擬量轉(zhuǎn)化為無量綱標準格式，完成模擬量向數(shù)字量轉(zhuǎn)化的運算后，會產(chǎn)生控制標準值，以驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)控制動作。

（二）數(shù)字量控制

數(shù)字量控制也是PLC一種比較普遍的控制形式，比如機床主軸位移量的控制，數(shù)字量控制一般采用的是數(shù)字控制技術(shù)。

（三）數(shù)據(jù)采集

早期的PLC存儲空間極為有限，DM區(qū)通常只有數(shù)十個字，而隨著工業(yè)生產(chǎn)需求的變化，現(xiàn)代PLC產(chǎn)品的存儲空間越來越大，可以滿足存儲大量數(shù)據(jù)信息，DM區(qū)可達6000字以上。

（四）聯(lián)網(wǎng)與通信

PLC還具備聯(lián)網(wǎng)與通信功能，可以與計算進行聯(lián)網(wǎng)或者通信，可通過計算完成控制程序的編寫，然后傳輸至PLC，以此完成PLC控制設(shè)定。同時PLC和計算機的通信也比較靈活多樣，可通過1臺計算機控制多個PLC，也可通過PLC將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至多臺計算機，便于實現(xiàn)異地同步控制。

五、 PLC實際應(yīng)用

在建筑暖通系統(tǒng)當(dāng)中，PLC系統(tǒng)控制過程如下：若室內(nèi)溫度過高，此時溫度傳感器會不做溫度信息，PLC系統(tǒng)或者溫度模擬量，通過A/D轉(zhuǎn)化模塊將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的溫度值進行對比。若二者差異明顯，則PLC會控制空調(diào)系統(tǒng)加快變頻器速率，增加冷卻水泵水流速度以及水流量，以此加快熱交換的速度，最終達到降低室內(nèi)溫度的目的。相反，PLC則會控制空調(diào)系統(tǒng)變頻速率降低，同時降低冷卻水泵水流速度以及水流量，減緩熱交換速度，最終達到升高室內(nèi)溫度的目的。

六、 結(jié)語

綜上所述，目前，隨著PLC自動控制技術(shù)日益成熟與完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴張，可以預(yù)見，未來PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用前景將更為廣闊，可以有效推動更多行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與進步。

參考文獻：

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作者簡介：

劉向陽，南京肯特復(fù)合材料股份有限公司。