王臣
河北沧州中冷集团
摘要：在过去的60年中，PLC控制技术得到了迅猛发展，其在工业自动化领域中的地位已不可取代。本文主要介绍了PLC 控制技术的运行原理及其特点，并对PLC控制技术在工业自动化领域的应用进行了分析。
关键词：PLC；工业自动化；应用
0 引言
工业生产具有复杂的生产工艺和工序，涉及化工、冶金、制造业等各个领域。智能化是国内现代化工业生产近阶段的发展目标。PLC技术在工业生产领域的广泛应用，实现了生产流程的集成化和自动化，提高了工业生产精度和生产效率，加快了工业生产智能化的发展步伐。与其他技术相比，PLC技术具有功能强大、应用便捷、灵活性强等优点，与电气自动化技术相结合其发展空间得到了进一步拓展。同时，PLC技术也促进了电气自动化控制技术的快速发展。在工业生产中，PLC控制技术的应用能够将自动化控制过程中的顺序控制、逻辑运算等系统程序发出的一系列指令进一步开展下去，从而实现各种机械设备和生产工艺的自动控制。
1 PLC 控制技术的运行原理
1 PLC的运行原理
PLC的运行包括输入采样、命令执行和输出刷新三部分，如图1所示。
⑴ 输入采样是指PLC系统输入端的采样和指令输入。系统在运行前会对输入端的状态和采集到的数据进行扫描，并储存在相应区域，然后根据工业生产的需求进行计算和指令输出，在此过程中，系统对相应区域数据进行更新，以确保数据的完整性与准确性。在命令执行过程中，为确保系统稳定，所采集的数据与状态不会发生变化。
⑵ 命令执行，系统自动扫描用户程序，以确保其标准化。在命令执行过程中，系统对命令输出的方式和次序进行扫描，以确保运算结果准确。此外，在命令执行阶段还可以将数据采样的状态与运算结果进行比较，以确保该阶段两个状态相同，为下一步任务奠定基础。
⑶ 输出刷新是PLC工业自动化控制过程的最后一个阶段，是对上述两个阶段中数据及状态的输出刷新。当指令被传输至执行元器件，且执行元器件对指令做出响应并完成相应动作后，才表明该轮PLC控制工作的正式结束。
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2 PLC技术的特点
⑴简单直观，易操作。在PLC技术的实际应用中，其程序结合了比较直观的梯形图，无论是查看还是编程操作均比较方便，且比较容易掌握。
⑵ 功能完善。PLC技术具有很强的数据计算和逻辑处理能力，已经研发出各种具有规模性、技术完善的产品，几乎能够适用于每个领域，可满足工业自动化控制中不同的需求。还能够同时满足多台设备的控制，甚至满足对整个生产线的所有工艺和设备进行控制。可见，PLC技术的功能十分强大。
⑶高安全性能。在硬件方面，采用了多方位抗干扰技术，性能安全可靠；在故障诊断方面，PLC能够自动检测出硬件故障，并给出相应的故障报警指示；进一步完善和优化了电池的兼容性，从而提高了其可靠性。
⑷ 通用性强。PLC采用了实用性较高的储存逻辑和最为简单的控制逻辑，因此操作更加便捷，能够做到对控制逻辑的随意更改，能够通过编程来实现各种控制功能，省去了重新设计的环节，甚至不通过连接就能实现对机电设备的控制。
3 PLC技术在工业自动化中的应用
3.1 位置控制
PLC 控制系统除了可实现单独工艺流程控制的目的，而且可通过通信模块、信息模块的应用对整个生产过程进行协调控制。现场传感器、主站层、远程站是电气设备自动化应用PLC 控制技术的主要环节，其中远程站和主站层连接的目的借助通信总线进行实现，二次电缆则负责传感器和远程站的有效连接。PLC通过其控制执行元件发出的位置信号并对执行元件发出调整指令，从而实现对设备的精准位置控制。
3.2 开关量控制
在PLC技术的应用中，逻辑开关是该控制系统的基础。开关量控制具有很强的抗干扰性能，特别是线路中应用双绞线、磁环后，能够进一步降低周围环境对系统的干扰，进一步提升了其安全性能。PLC设置中常见的逻辑指令如OR、NOR、AND等，能够取代传统的继电器控制系统，可轻松实现顺序控制、逻辑控制，不仅适用于单机控制和多机联控，还可以实现对整个生产线的自动化控制。
3.3 模拟量控制
在工业自动化生产中常见的模拟量有压力、温度、浓度、速度、温度等。PLC 控制技术可以将需要控制对象的特征作为根本依据对功能模块组合的目的进行实现，进而完善的控制系统得以形成，可实现系统灵活控制的目的。通讯模块、模拟量控制模块、高速计算模块、主机模块、位置控制模块等功能模块都存在于PLC 控制技术内。PLC 控制技术利用控制模量实现控制各个模块的目的，进而不仅可达成控制过程的目的，而且可达成对仪表进行有效控制的目的。PLC 模量控制可有效提高过程控制的精度和速度，其还可达成温度控制的目的，进而有效管控保温、升温、降温等，提升了工业热处理过程中维护和控制设计工作的便捷性，于工业仪表自动化控制的实现有积极作用。
3.4 顺序控制
现代化工业生产的主要生产模式是流水化作业，这就要求工业生产控制技术不但能够控制单体工艺部分，还能够做到对整个生产线的总体调控，从而实现各单元的协调作业。PLC技术能够实现全流程下各工艺单元的独立操控，而且在远程基站与主操控站之间的通信连接的基础上，通过通讯电缆和信息编程进行联通，能够实现对整个流水线设备的协调与操控。
3.5远程控制
PLC通过互联网通信技术可实现对工业设备的远程控制，并且能够时时监控工艺流程参数，借助于定时器控制还可以监测和维护设备软件。同时PLC技术还具有对设备维护、故障处理过程记录的功能，有助于技术人员对程序的优化与升级。
3.6 集中控制
借助于PLC自身控制能够实现对系统的集中控制。常见的集中控制有系统时限控制和故障检测控制。PLC控制通过逻辑错误检测和故障检测及时发现系统错误并做出响应。例如常见的机床设备，在机加工作业时，每一个工步执行都有特定的时间消耗，若在工步检测的同时启动定时器，定时器的输出端可连接故障报警或紧急停机信号。当设备正常运行时，系统的输入端、中间记忆单元及输出端存在一定的逻辑关系，以判断和保证设备运行的良好状态。若设备在运行到某一工步时发生故障，上述逻辑关系被打断，此时可对常见的故障进行分析，并与控制程序建立逻辑关系，从而在系统控制中实现故障的判断和分析，并对分析结果做出指示、报警或停机等响应。
3.7 数据处理控制
一般来说，工业生产工艺复杂，设备庞大，因此产生的相关数据信息量很大。在大数据时代背景下，充分利用这些数据信息对于企业优化生产工艺、监控设备运行状态等方面均具有很大帮助。PLC控制系统在数据收集、数据分析、数据存储等方面具有很大优势。PLC数据处理控制系统已在工业生产中得到了广泛应用。
4结语
PLC控制技术具有功能强大、应用便捷、稳定性高、灵活性强等优点。随着我国工业生产技术的快速发展，PLC控制技术在工业自动化中的应用会越来越广，其作用和贡献必将越来越大。
参考文献：
[1]华俊良.PLC控制技术在工业自动化中的优化应用策略[J].电子技术与软件工程，2019(04):114-115.
[2]唐明涛.机械自动化控制中PLC技术的应用研究[J].南方农机,2019,50(23):114.