基于PLC技术在工业自动化应用的分析

基于PLC技术在工业自动化应用的分析

作者：周兴

来源：《城市建设理论研究》2013年第24期

摘要：工业是支撑国民经济发展的基础产业，所以应重视采用现代化的技术促进工业发展；目前，PLC技术已经在工业生产中得到了应用，在应用PLC技术的过程中，国内的工业生产自动化水平有了显著性的提升。本文分析了PLC技术在工业领域当中的具体应用。 关键词：自动化；PLC技术；工业

中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号： 引言

随着计算机技术和微电子的迅速发展和广泛应用在各大领域的机械和生产过程中，极大的推动了PLC的发展，使PLC成为当代工业自动化的主要应用技术之一。PLC系统具有一切计算机控制系统的功能，也就是工业控制计算机，能够适应现代工业发展的新型控制器。 一、PLC在工业领域中的发展趋势

PLC始终在工业自动化控制领域中占有主导地位，这种新型的自动化控制器比较适合现代企业对自动化的需要。其主要原因在于PLC自动化控制器能够提供比较安全可靠，完善的解决方案。工业自动化的目标就是保证产品质量，利用PLC自动化控制器才能更好的进行在线质量检测，监视产品质量参数，为控制器提供最可靠和准确的测量值和检测状态。 如，在烟草企业中，工业过程中集中监控和PLC控制，为国内烟卷企业自动化信息化打下了良好的基础，现在企业改造的方向是全面推向自动化和信息化，因此卷烟企业自动化的控制方向也逐渐向智能化、数字化和网络化发展。以此满足卷烟企业精细加工，开发新产品，提高质量，降低消耗与管理控制相结合。 二、PLC自动控制器安装要求 1、安装环境

不能与产生强干扰的设备连接同一条电源。不能安装在具有强磁场和电场的环境下。避免阳光直射和安装在异常振动的冲击场所。安装环境温度要在0～55℃，湿度控制在35～85%。PLC不具有防尘防水结构，所以在PLC周围要防止粉尘侵入。在安装CPU和扩展单元时，两者垂直安装：CPU必须在I/O扩展单元的上面；两者水平安装：CPU必须在I/O扩展单元的左边。

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2、安装位置

为了避免周围环境中出现的电气装置干扰和控制屏，PLC在安装过程中必须要符合本地区电气标准的PLC外罩。安装过程应满足以下条件：

不能把PLC安装在发热源的上面；不能把PLC与高压设备安装在同一罩壳里面；安装过程中药采用封闭的防尘箱，垂直安装时要保证空气最大限度的流动，防止赃物从通风的地方进入机内；与高频设备安装在一起的时候要保证外罩接地。 三、基于PLC技术在工业自动化应用的分析

1、PLC技术在控制工业生产系统以及设备操控具体位置当中的应用

为了有效控制工业生产过程，一般会在PLC系统当中设置6个模块；这6个模块分别为模拟参数控制模块、I/O模块、位置控制模块、高速计数模块、通讯传输模块以及主机管理模块，以上6大模块分别具有不同的功能。在工业生产当中，PLC技术控制的基础为被控制对象所具有的具体特征；在了解被控制对象所具有的特质之后，不同的功能模块就会根据控制对象特质实现相互调整以及优化组合，以便能够组建出一个功能较为全面以及完善的自动控制系统，保证工业生产过程得到有效的控制以及灵活的控制。在应用PLC技术的过程中，其模拟参数控制模块不仅能够有效监控工业生产过程，还可以向系统监控仪表传输控制语句，因此可以有效改善控制精度；除此之外，模拟参数控制模块还负责管理工业生产中常见的保温控制工作、降温控制工作以及升温控制工作，维护热处理系统，这就保证了工业生产的顺利进行。在控制工业生产设备的具体操作位置方面，PLC技术主要被应用于控制串刀补偿位置、控制机械主轴分度位置以及控制运输位置等。在应用PLC技术控制工业设备具体操控位置的过程中，其同步电机能够发挥重要作用；当控制系统所发出的信号被同步电机接收后，同步电机就可以根据脉冲信号实现对机械设备的自动控制，并精确定位其具体操作位置。 2、PLC技术在处理数据以及控制逻辑参数当中的应用

对于工业生产的自动控制系统而言，PLC技术具备强大的数据处理功能，如数据位操作功能、数据转换以及传输功能、数据筛查功能以及数据运算功能等；依托于以上功能，在应用PLC技术对工业生产进行控制的过程中，控制系统能够在短时间当中有效完成生产数据的处理工作，如采集工作、分析工作以及总结工作等。就目前的情况来看，食品工业、冶金工业以及造纸工业等相关工业领域均已利用PLC技术建立起符合自身生产实际的数据信息控制系统；但在数据处理方面，PLC技术尚未发展成熟，还有待完善。在逻辑参数控制方面，PLC技术主要被应用于开关量的控制；在应用PLC技术控制开关量时，能够增加软触点，且控制方法具有操作步骤简单、可靠性良好、控制迅速以及维修方便等优势。实践证明，在控制开关量时应用PLC技术不仅能够使工业生产系统的质量得到有效提升，而且还能够为生产企业节约大量的物力成本以及人力成本等。从当前的发展情况来看，继电器已经逐渐PLC技术所取代，PLC控制逻辑参数的功能也逐渐变完善，不仅可以对单台工业设备进行控制，而且还能够对自动化

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生产流水线系统进行控制；因此在大型机械当中已经逐步采用PLC技术，如订书机械以及组合机床设备等。

3、PLC技术在系统控制以及远程通信控制中的应用

因为PLC技术是一种自动控制技术，所以在工业的自动化生产当中，不仅可以控制其他的机械系统，还能够对自动系统本身加以控制。在应用PLC技术时，自动控制系统能够进行故障排查以及纠正逻辑错误，这对于系统本身的稳定运行是极为有利的。在工业生产的循环工作中，设备所执行的每一工步均会影响到整个生产流程，所以要控制好每一工步动作；应用PLC技术之后，只需在规定的时间内启动定时装置，自动控制系统便可以及时对出现偏差的工步进行调整。另一方面，如过工业设备的运行状况没有出现异常，则PLC系统当中的各个子系统之间是一种常态逻辑关系；如果在运行时，设备出现故障，这常态逻辑关系将会被打乱，并重新组合；当逻辑关系出现变化时，自动控制系统就会根据逻辑关系变化情况，自动生成故障诊断程序；当程序生成后，系统就会发出故障报警信息。在远程通信控制方面，应用PLC技术可以实现不同自动控制系统间的远程通信；要保证PLC技术能够发挥出远程通信功能，则应注意在PLC系统当中安装联网通信模块以及信息传输接口。 四、使用PLC注意事项

1、PLC接地端不能接地。接地时要按照标准的线径2mm2，螺钉4mm2接地点应该靠近PLC，接地电阻≤4Ω。

2、PLC在直接安装到金属板上时，底部应该垫有绝缘层，防止周边环境的干扰。 3、输入输出组线要分开，要与动力线保持200mm以上的距离，输入信号线不能超过30m。

4、在选用扩展单元，主机和扩展单元使用同一个开关时，PLC电源应该选用双绞线，线径＞2mm2。

5、PLC负载电源要接地，并且要加快速溶断电器保护。 6、在紧急停止线路的时候，要将PLC输出电路的外部的切断。

7、在进行现场调试时，或其他情况调试时不能带电插拔编程器电缆，防止编程器损坏。 8、如果PLC在带有感性负载时，就要注意在输出继电器的时候，断开电源的瞬间，电感上会出现几千伏长的高压电反动势力，会引起火花，损坏PLC输出继电器，而且还会产生PLC内部干扰。所以，在感性负载拉弧严重时要增加浪涌吸收电路。 结束语

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工业生产水平以及生产质量主要取决于自动控制系统发展的水平。对此，应在控制系统当中应用PLC技术，以便能够提高工业生产的自动化水平。此外，在应用PLC技术的过程中，应不断探索以及总结实践经验，从而为PLC技术得到进一步的推广应用提供条件。 参考文献

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[3]谢振东,张继福,李金顺,矫书华.浅谈PLC在工矿控制领域应用中应注意的问题[J].中国新技术新产品,2011,(13).