浅谈PLC技术在工业自动化中的应用

作者简介：王丽娟（1984-），女，河南郑州人，助理工程师，郑州华信学院机电工程学院实验教师。

摘要：可编程控制器（Programmable Logic Controller，即PLC）是一种数字运算和操作的控制装置，它是代替传统继电器发展起来的，集计算机技术、通信技术、自动控制技术为一体的电子系统。目前，PLC 广泛应用于机械制造、造纸、化工、轻工、电力、冶金等领域，是现代工业控制的支柱之一，大大推进了机电一体化的进程发展。

关键词：PLC；机械；技术；发展

PLC的本质其实是一种专门用于工业控制的计算机，它的硬件结构与微型计算机大体上是相通的，由电源、输入输出接口电路（I/O模块）、存储器、中央处理单元（CPU）等结构组成。

开发PLC 的目的就是为了把工业环境中的一台设备控制转化成工厂流程的自动化运行。PLC的特点是体积小，编程容易，能够灵活的组装，并且能够高效的抗干扰，而且还有很强的可靠性。随着技术的进步，硬件和软件的设计以及开发使得PLC的程序更简单化。其功能和系统却增强了。

控制理论是实现PLC自动化的理论基础。这样能根据被控对象的一些特征和环境，自动的将信息反馈回来，并加以控制，达到系统按预设的功能进行运行。

PLC在工业自动化技术中的应用主要体现在以下方面

物资供输自动化。物资供输自动化管理是自动化机械制造过程中不可缺少的一部分，它可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到相应的位置。一般情况下，该材料的一个自动化物资供输管理系统包括一个独立的自动装置，自动输运设备，自动化软件系统的组件。

生产自动化。机械制造和处理系统的自动化，它不但可以自动装卸机械组件，还可以自动地不断重复该循环过程。减少机械在生产过程中存在的其他因素和人为操作失误的风险，完全取代人工劳动，使用自动化机械制造，生产和处理系统，可以大大提高产品的质量。

设备装配自动化。基于对技术的要求使用特定规格、形状的机械零件，通过装配自动化设备的设计预订和处理程序形成组装，调试，测试，验收等，自动装配生产线的生产过程。设备装配是机械制造过程中重要的组成环节，以往人工循环是制造加工机械设备的组装，装配工作的重要组成部分，随着现代制造业的发展，人工循环复杂操作已经不适应，而自动化设备装配系统作为现代化机械制造中的一项重要技术，它不但能够有效的提高机械生产的效率还可以提高产品的质量。

检测自动化。在二十一世纪机械制造业中，随着科学技术不断的提高和发展，导致各种新型材料和部件陆续出现，更有的新型复杂加工设备还需要特殊功能要求，因此产品的检测技术和工作难度随着科学技术的不断发展也迅速的增大，现代化高精度工艺水平的产品检测已经不适合传统的人工直接检测的方法，也不能满足要求，所以，自动化检测技术代替人工检测是一个必然的发展趋势。基于时序、组件磨损状态的识别检测、人工神经网络对刀具、电流信号、以及智能设备诊断技术等都是当代应用相对较多的技术。

PLC 在工业自动化技术应用中的注意事项

温度： 0～55 ℃范围内是PLC所要求的环境温度，发热量较大的元件下面是不适合安装PLC的，通风和散热需要有足够大的空间，基本单元和扩展单元之间的间隔必须要确保其大于30 mm，在开关柜上，用来避免太阳光的照射的通风百叶窗可以不用设置，如果周围的环境高于55 ℃的情况下，就必须安装风扇强迫通风。

湿度：为了保证PLC 的绝缘性，它周围空气的相对湿度要保持低于85%的范围内，并且要保证没有凝露。

震动：PLC 周围不能有强烈的振动源，要尽可能的远离，防止振动频率为10～55 Hz 的频繁振动或者连续振动。如果在使用环境中不可避免会有震動时，就必须采取相应的减震措施。

电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。为了减少设备与地之间的干扰，可以在对电源干扰特别严重或可靠性要求很高的环境中安装一台带屏蔽层的隔离变压。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易导致PLC接收到错误的反馈信息。

PLC在工业自动化技术中的发展趋势

先进机械制造自动化技术在于应用。发展PLC机械自动化技术的最终目的是为了满足企业的生产和技术发展的需求。PLC自动化的本质其实是一个动态的概念，它的主要研究表现在制造单元技术和人机一体化制造系统、适应现化生产模式的制造环境、制造系统中的集成技术、制造过程的计划、调度、系统技术和柔性制造技术等方面。

先进的PLC自动化技术在控制理论的指导下，对人的作用和生产的物流进行研究，主要涉及计算机技术和机械技术、微电子技术、自动控制理论。计算机辅助设计是PLC自动化技术的关键所在，使它能智能化可以处理更多的复杂问题。发展PLC自动化技术和抓好自动化技术应用的工作应该同步进行，相关人员也必从实际应用工作出发进行推广，发展动机、配套发展PLC自动化控制系统和元件也是不可缺少的。PLC自动化的技术基础主要包括可编程控制器、微处理机、控制系统、电子计算机、新型刀具、系统软件和传感器。生产水准较高及优良的机电产品是发展PLC自动化技术的关键所在。

综上所述，PLC技术在我国机械制造业发展应用， 起点不但要高， 以世界先进水准为基础， 其中非包括在国际领域中的某些新技术，各种灵活的见效快、低成本的自动化技术也必须包括其中， 坚持提高与普及相结合的方针，在这样的情况下我国的机械自动化技术发展应用才能真正的走上高质量、高速度和高效益之路。（作者单位：郑州华信学院）

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