浅谈PLC控制系统发展前景

徐小红

重庆钢铁集团电子有限责任公司

摘要：可编程序控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种普遍应用在工业领域中的技术。随着经济社会的飞速发展，控制的自动化对人们的需求与日俱增。PLC技术更是潜移默化的运用其中，它区别于传统的自动化，但同时它也和传统自动化相结合并且带来创新，并更有效的满足需求。如今PLC有着较高的控制技术，给自动化带来了优势，在行业中也满足需求，得到了广泛的应用。

关键词：PLC；工业自动化控制；发展前景

1引言

传统的自动化存在着很多弊端，时代日益更新，很多时候不能够及时的满足需求，耗时较多，工作方式也比较繁琐，这时候出现的PLC技术，具有创新理念，省时省力，提高了工作效率，也保证了安全质量，各个方面都与现代技术相结合，已经慢慢变成了趋势的主流。

2PLC的自动化控制概述

顾名思义，PLC技术就是可以变成的控制器。它与传统的控制技术有着明显的差异。在使用的时候可以用线路加装磁环绕的方式，屏蔽双绞线，这样会大大减少对人员的需求，同时它自身安全可靠，只需要把设好的编程合理使用，便可以发挥巨大的效益。在时间上，也大大缩短了监督的时间。但在控制上，仍需要注意两点问题。一是关于控制执行的使用问题，PLC技术从某种方面像是一个机器人，你想要什么样的需求，就需要设定和导入一样的东西，如果没有按时设定，缺乏内容，难免在执行上会出现问题，造成严重的后果[1]。第二点是控制方法的使用，无论是接线还是电源，如果接触不良，从一开始就没有执行任务，那么后续的工作产生的影响也是可以估算的。当然，如果运用合理的话，PLC技术给人们带来的收益会远远高于传统化控制。

3基于PLC的自动化控制主要措施

3.1闭环控制

传统的自动化就有多种的控制方法，而闭环技术更是将PLC技术与传统技术相结合，进一步的提高了效率。所谓闭环控制，是利用动力泵与PLC技术相结合，通过运行的时间，速度，以及控制量等方面进行多元化的对比，从而找出最适合的一种方式，以此对于多种泵来进行有效的筛选，使得不仅耗时少，对于机器的耗损程度也大大减少。在传统的自动化里，常用的控制技术有统计控制和数学控制，而PLC技术的闭环控制，结合传统控制的优点，拥有较高的处理能力，使得运用得到了严密的控制，进行了有效的分析和合理的规划。

3.2顺序控制

顺序控制听起来并不复杂，很容易理解。无论做什么，顺序尤为重要，逻辑思维也遵从顺序愈发严密。PLC技术在这一发展上与传统的自动化产生的差距不大，但是它有效的控制了炉渣，有害物，飞灰等，对执行者的安全产生了保障，这一点充分体现了PLC的技术的优越性。不仅如此，PLC技术对各个环节进行了评估和统筹，大大提升了工作效率的同时也减少了投资的成本，它的控制方式区别于一般传统的控制，是一套较为严密的体系[2]。PLC技术进一步提高了运行的效率和运行的质量，例如采矿业额输煤控制系统，只需要远程控制就减少了很多弊端，这点PLC技术与传统技术有一定的共同性，却又在根本上领先于传统自动化。

3.3开关量控制

开关量的控制，属于PLC技术的基本应用。这一控制可以有效的减少上述PLC技术的缺点之一。开关量的控制可以有效的阻止断路，从最根本解决问题，为PLC技术提供捷径。简单介绍一下开关量：开关量分为有源开关量信号和无源开关量信号，有源开关量信号指的是“开”与“关”的状态是带电源的信号，即跃阶信号，可以理解为脉冲量，一般的都有220VAC、110VAC、24VDC、12VDC等信号，无源开关量信号指的是“开”和“关”的状态时不带电源的信号，一般又称之为干接点。电阻测试法为电阻0或无穷大。而开关量所控制的点数也是很强大的，延时的，组合的，时序的等，都可以进行。现在控制的实例也非常多，机械，纺织，化工等等，贯穿着各项技术，是必不可少的。

3.4加强PLC系统抗干扰性能

通常来讲，要求可编程控制系统具备一定抗干扰性能，以便适应工业生产环境，确保系统的安全运行。常见干扰来源包括强电干扰和柜内干扰，PLC系统供电电源主要来自于电网，当电网覆盖面积扩展时，会受到电磁干扰。另外控制柜内电感性负载、高压电器同样会对PLC造成干扰。当前引起电力系统故障的主要原因便是受到外部环境的干扰，尤其当生产环境中的电磁干扰较强的情况下，不能保证PLC正常运作。面对这一问题，需要从加强可编程控制器的抗干扰性能着手，结合系统运行要求确定改进措施。同时还要定期进行系统和PLC的检修工作，不断完善系统功能，使其能很好运用到工业生产中。可编程控制器和工业生产结合起来，能有效提高设备控制自动化程度，使其根据生产情况，及时调整运行条件。通过利用计算机能进行对设备的控制，当设备出现运作故障时，工作人员可结合设计图纸和设备自身的运行情况确定故障原因，之后从故障部位入手，有序开展维护工作。具体来说，PLC对设备的控制，是通过对执行构件的控制来完成的，表明可根据动作顺序确定故障位置，简化了设备维护操作，是PLC系统可靠运行的关键。

3.5分析输入端口和输出端口的运作状态

信息输入和输出环节的有效开展，是PLC自动化系统正常工作的基础条件，在输入及输出端正常工作的条件下，能保证控制指令的有效执行。输入端和输出端是系统中的信息流通渠道，这类部位的故障发生概率较大，因此，要求技术人员注重这方面的故障检测，通过执行全面的检测计划，及时掌握并处理故障问题，进而保证信息流在系统中的正常传输，为系统正常工作提供信息支持。PLC内的I/O接口起到通信连接的作用，当系统发生故障时，要做好I/O故障排查，制定维修和后续处理方案。PLC控制系统具有自我诊断功能，当检测到故障问题时，将显示出报警信息，帮助技术人员及时掌握故障位置，进而采取相应的故障解决措施。在实际进行系统故障维护时，需要具体分析故障信号，结合系统运行实际确定出现故障的设备或线路。随着电力系统功能的不断完善，它的自动报警功能在提高系统安全性方面有重要意义，为系统故障排查工作的开展带来了便利。

4基于PLC的自动化控制应用前景

PLC自动化控制有着很大的影响力，相比于传统的控制技术，它多元化，高效率，机器耗损少，省时，也大大加强了安全性。难度不高，成本也减少很多，随着科技的发展很多问题得到了解决，创新和融合使得PLC技术一直在稳定提高，慢慢的应用到了生活里。例如检修的工作里面，PLC技术断路器只需要调整程序就可以有效控制，方便的同时修理难度也大幅度降低[3]。另外，PLC技术的编码行程也不是很复杂，相比较以往的规划，简易了许多。但同时PLC技术在日常的运行中也存在一些安全隐患，这点需要及时的发现和改进，以此来寻求最好的解决方法。

4．1人机界面更加友好

PLC通过发展自身软件产业，或利用收购及与软件公司合作的方式，大大提高了其软件水平。大多数PLC厂商拥有与之相对应的开发平台，通过结合软件和硬件提高了系统的性能。同时，从用户的开发和降低运维成本等角度，使更易形成人机友好的控制系统。目前，广泛被应用的是PLC+网络+IPC+CRT的模式。

4．2网络通讯能力提升

近年来，PLC厂家在原来CPU物理层提供RS232/422/485接口的基础上，增加了通讯接口并提供完整的网络通讯功能。由于近年来通讯技术的快速发展，用户要求较高的开放性，同时现场总路线技术和以太网通讯技术也随之快速发展。目前罗克韦尔AB公司已形成了多层结构体系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet及Asi等现场总路线（原DH+网也可兼容）。例如我们重钢股份公司炼铁厂就是应用西门子公司的Profibus-DP通讯网络及Profibus-FMS网络和S7Routing网络，即Profibus-DP和IndustrialEnternet两层结构。同时此厂西门子PLC系统通过MAC网络地址向整个公司大数据系统输送该厂实时数据。见下图：

炼铁厂网络布置图

结束语

PLC的自动化控制和人们生活关系紧密，促进着更好的发展。同时巧妙的与传统自动化技术相融合也展现了应有的高端技术，但为了有效满足我国时代发展的需求，PLC技术不能只满足于现阶段的发展，对系统的体制加大完善力度，发现现有技术存在的问题，在任何时候都能保持稳定的状态，才会令这项技术越走越远。同时，随着PLC技术发展越来越好，同行业的竞争力会大大提升，这也会更好的促进这一技术的发展。

参考文献：

[1]王欣刚.火力发电厂运煤自动化系统设计探讨[J].山东工业技术，2015（09）

[2]孟莎莎.基于PLC的灌溉施肥控制系统的设计与实现[J].计算机与现代化，2015（07）

[3]蒋新卫.PLC在工业自动化中的应用及发展[J].现代物业（上旬刊），2015（06）

[4]陈琥.PLC的发展现状及应用前景[J].电子技术与软件工程，2017（09）