PLC控制技术在工业自动化中的优化应用策略

发表时间:2020/12/23   来源:《科学与技术》2020年24期   作者:牛书豪 杨兴昭
[导读] 随着PLC控制技术的不断发展,在生产活动中的应用越来越广泛,与自动化控制技术、计算机技术融合在一起后
        牛书豪 杨兴昭
        河南工学院,河南新乡 453000
        摘要:随着PLC控制技术的不断发展,在生产活动中的应用越来越广泛,与自动化控制技术、计算机技术融合在一起后,更是对我国的机械制造业、轻工业、冶铁业以及造纸等行业造成极大的促进作用,为我国现代化工业机电一体化的发展提供了巨大助力。本文首先就PLC控制技术的构造和功能进行了简单介绍,然后进一步就PLC控制技术在工业自动化中的应用特点进行了探讨,最后对PLC控制技术的应用进程进行了详尽描述,希望通过文章的撰写能够让更多人对该领域加以了解,投入相关的研究中,共同为促进相关事业的发展出一份绵薄之力。
        关键词:PLC控制技术;工业自动化;工业现代化
        
        PLC控制技术,具体来说指的是可以使用编程逻辑进行控制的机器的简称,通过PLC控制技术的使用,我们就可以更好的实现对计算机的控制,同时使得工业生产中的自动化操作得以实现。PLC控制技术有着装配简便、灵敏度高等一系列优点,在我国工业现代化的进程中占据着重要地位,我们也相信,随着相关技术的不断发展,该技术一定会迎来更广阔的前景。
        一、构造和功能
         1.基本构造
        在工业生产的过程中,PLC控制技术主要有接口电路、电路存储器、I/O电路以及CPU等部件组合而成。PLC控制技术的电源系统主要包含着电保护装置以及备用电源装置两个主要部分;I/O电路主要分为输入电路和输出电路两个部分;CPU即是整个电路系统的中央处理器,起到了对整个系统中的各个子环节进行控制的作用;电路存储器的功能是储存工作过程中反馈出的信息,并且进一步对这些信息进行整理和分析。
         2.工作原理
        在设备自动化生产的工程中,主要有三个阶段,分别是信号的输入和采集、用户程序执行的输入、系统信号的输出。通常情况下,系统每进行一个阶段,我们会将其称作一个扫描周期,在PLC控制系统进行扫描的同时,我们可以使用编程逻辑控制器执行重复扫描工作。
         3.应用特点
        在工业生产过程中,PLC控制技术主要表现出三个非常显著的特点。首先,该技术在应用的具体过程中始终保持着通信协议上的统一,具体来说,就是PLC控制技术在应用的时候,始终遵循着国际相关的通信协议标准,对于不同属于一家公司的生产设备,也可以无隔阂的实现互联,该特点使得工业生产活动进行得更加便利,同时,这种开放性和便捷性也使得整个工业自动化产业链能够更加良性、更加可持续的发展。其次,在应用的过程中,PLC控制技术总是与现场的总线紧密的联系在一起,这样就可以更有效的实现对现场的控制。最后,PLC控制技术还有着非常灵活的通信程序编写属性,在具体的使用过程中,如果我们需要对通信协议进行编写,我们只需要通过计算机对一端的代码进行编写和更改,就能全面的实现PLC的自动传输和自动接收,这样一来,工作人员在编写通信协议的过程中,就会省去很多繁杂的工作,大大减少工作量,同时编程人员还可以更方便的为PLC控制系统配置专门的计算机和通信软件。
        二、应用过程中需要注意的问题
        1.温度带来的影响
        在工业自动化生产和应用的过程中,温度会对PLC控制技术的使用造成一定的影响,甚至影响其性能发挥。根据相关数据显示,当温度处于0度到50度的范围时,是PLC控制系统最佳的工作温度。所以在设备安装的过程中,相关工作人员就需要将系统的温度尽量控制在较为合理的范围内,如果安装的环境温度较高,那么安装人员就必须视情况加装必要的散热装置;如果周围的环境低于零摄氏度,那么工作人员就应该在设备周围加装保温的装置,这样就可以确保PLC控制系统始终维持在较为合理的工作环境中,保证设备的正常运行。


        2.湿度带来的影响
        除了温度,周围环境的湿度也会对PLC控制系统的工作造成一定的影响。在具体的应用实践过程中,我们发现在个别区域和特殊领域应用的时候,如果周围环境的湿度过高,那么就很可能会导致PLC设备无法正常的进行使用,根据相关研究得出的数据,当某个工作环境的空气湿度达到了85%以上,那么PLC控制系统就无法正常进行运行,所以安装人员在进行设备安装的时候,一定要选取合适的地理位置,如果必须要在湿度较高的地区使用,那么就需要为设备安装祛除湿气的装置,同时还应该注意到,湿气凝露的出现也会对设备的绝缘性造成影响,影响其正常运行,这就要求工作人员需要在凝露可能出现的天气中对设备进行严格的维护,及时进行清除。
        三、PLC控制技术在工业自动化生产中的应用探究
        1.开关数量逻辑控制
        在工业自动化生产的过程中,生产的一方通过对PLC控制技术的有效应用,能够实现对生产过程中开关数量的逻辑控制,这样做的好处是可以有序的对各种开关进行顺序控制和逻辑控制,控制的方式又可以具体分为一对一的控制和一对多的控制两种,无论哪种控制方式,都能够实现对整个系统的高程度自动化控制,同时还能够让整个生产过程都有所保障。比如在生产的过程中,厂商要想对机床和注塑机正确的进行使用,就可以通过PLC控制技术的使用来有效实现,充分的实现机床的各项功能,同时又能够以较高的质量获得市场的青睐。
        2.过程控制
        随着我国工业化的进一步发展,工业体系也处于不断完善的过程中,同时,各个企业也面临着更加激烈的市场竞争。而PLC控制技术的使用,能够有效的提高工业自动化的生产效率,同时还可以更好的和计算机网络技术结合在一起,减少原有工业自动化生产过程中一些比较冗杂的环节,节省了大量的时间成本和生产成本,同时通过对连续控制模式和离散控制模式的灵活使用,还可以赋予工业生产更强的功能性和可变性。
         3.运动控制
        使用PLC控制技术,还能够有效的实现工业生产过程中的运动控制,所谓的运动控制,指的是生产过程中对于设备的曲线控制功能。同时还能进一步对生产过程中所使用的机器设备和运动器材进行控制,起到辅助控制的作用,该应用方式为我国工业自动化生产的未来发展提供了不竭动力,并指引了较为明确的发展目标。
4.数据处理
        在工业自动化生产的过程中,我们还可以使用PLC控制技术对生产过程中产生的相关数据进行及时的采集,PLC控制系统能够不需要专门人员操作,自行的将数据收集完整,同时进一步对搜集到的数据进行分析和处理。分析处理完成后,通过与计算机系统中的原存储数据进行精细对比,可以判断出生产过程中存在的数据差异,然后反馈到生产过程中,对生产过程进行更加精细的控制和操作。当前在国内环境中,通常会将PLC控制技术应用到自动化柔性制造系统中去,从而通过对PLC技术系统的应用,来实现对于数据的传输、运算以及分析和转换等操作,更好的为生产力的发展和提高做出贡献。
         四、总结
        就现阶段来说,我国自动化工业生产中PLC控制技术的应用仍然处于发展的过程中,而且相关技术也不断得到创新和完善,但是同时也应该看到,PLC控制技术仍然有着很大的进步空间,所以我们要积极的将PLC控制技术与各种新型技术更好的融合在一起,保证PLC控制系统更加稳定运行的同时,为促进我国工业化自动化的持续性发展出一份力。
        
        参考文献:
        [1]林江峰.PLC控制技术在工业自动化中的应用探析[J].决策探索:中,2018,No.579(05):69-70.
        [2]刘腾飞,申亮星.基于PLC控制技术在工业自动化中的运用探讨[J].中国科技投资,2018,000(009):319
        [3]周佳军,姚锡凡.先进制造技术与新工业革命[J].计算机集成制造系统,2015,08:1963-1978.
        
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