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浅析PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展探讨
作者：付新明 张向伟
来源：《青年文学家》2013年第30期
摘 要：在计算机技术与微电子高速发展的今天，PLC普遍应用于各大领域的生产过程中，成为当代工业自动化最重要的应用技术之一。本文分析了 PLC 在工业自动化控制中的应用，并对其向自动化、信息化、软件化和开放化的方向发展进行了探索。 关键词：PLC ；应用与发展
[中图分类号]： F407.67 [文献标识码]：A [文章编号]：1002-2139（2013）-30--01
PLC ，即可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controrler），是一种融计算机控制技术和通信技术于一体的数字运算控制器。它的优点很多，如抗干扰能力强、可靠性高，适用性强，功能完善，体积小，重量轻等，为自动化控制带来了方便，大大提高了企业工作效率，深受各个工业领域及工程技术人员的推崇。 1.PLC的概述 1.1PLC的组成构件
（1）电源：电源是整个系统的动力，其作用是保证PLC各模块的集成电路的正常运行。 （2）处理单元（CPU）：CPU其主要工作是进行逻辑和数算，对整个系统进行控制，协调，是PLC的控制中枢和核心，每套PLC至少有一个CPU。
（3）存储器：主要是用来存放系统的用户程序、监控程序、逻辑变量和其他相关信息，主要有系统程序存储器和用户程序存储器两种。
（4）输入输出接口电路（I/O模块）： PLC与现场设备输入输出需要有连接通道，I/O模块就是这个通道。工作过程中，一般可以按照I/O的点数来确定模块的规格与数量，但最大数要由PLC系统底板或机架的槽数来决定。
（5）编程设备：编程设备不直接参与整个系统的控制运行，其功能是对PLC进行开发应用、监测运行和检查维护。
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除上述之外，功能模块、通信模块和人机界面也是PLC的重要组成构件。 1.2PLC 的工作原理 （1） 输入采样
此阶段，PLC将各个接口的状态和数据读入，然后存入到I/O映象区中相应的单元内，在同一个扫描周期，存入单元内的状态和数据是不变的。需要注意的是，对脉冲信号进行输入时，要确保输入的信号宽度大于一个扫描周期，这样输入的信号才能被读入。 （2） 用户程序执行
该阶段， PLC对用户程序的扫描是按梯形图的形式从上而下顺序进行的，而对于每个梯形图各个触点构成的控制线路，是按照先左后右、先上后下的顺序进行逻辑运算的。最后在系统RAM内，输出点的逻辑线圈的对应存储区的状态或I/O映像区的状态必须根据运算的结果刷新，并且排在上面的线圈或数据的刷新只能在下一个周期中进行。 （3）输出刷新
上一阶段刷新后的I/O映像区内的各个模块对应的状态和数据对所有的输出锁存电路进行刷新，再驱动输出电路输出到相应的外设。从而完成PLC的一个控制周期。 2. PLC在工业自动化控制领域中的应用
（1）信息控制：在工业自动化领域中，PLC发挥着多种计算功能，如将数据进行传送，转换，运算，排序等。另外还可以进行数据采集与分析处理。
（2）模拟量控制：在工业自动化过程中，要对温度、速度、压力等一些连续变化的模拟量进行控制，PLC都会装有配套的A/D和D/A转换模块，根据不同控制对象的特征，进行编程和模拟，将电流或电压信号转换成数字量信号，实现更容易更精确地控制。
（3） 位置控制：在工业自动控制过程中，一般通过PLC控制伺服电机或步进电机，使其接受来自PLC的脉冲信号，然后根据电机的位置反馈信号实现精确位移。例如，利用机器人搬运物体，必须进行定位控制、主轴的精确刻度控制等位置控制等。
（4）开关量控制：现代工业控制中，PLC的持续发展，软件虚拟继电器取代了传统的继电器电路，不但可以运用在单台设备控制上，还可以运用在多台设备中，从而形成了以其开关量输入输出为控制逻辑的大范围应用构成集成度较高的控制系统。
（5）远程控制：它通过 PLC 的通信接口与联网模块的通信功能，来实现 PLC 的远程控制。
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（6）系统集中监控：PLC通过网口组成工业以太网络，然后使其与在同一网络中的其他控制器进行数据交换，从而实现集中监控，这是方法之一；PLC还可以通过串口组成现场总线，从而可以在底层具有通讯功能的控制仪表上读取数据，进而实现集中监控；还有一种是实现动态画面远程集中监控，它是通过PLC连接触摸屏或上位机组态软件实现的。 3.PLC在工业自动化控制领域中的发展
随着计算机技术与通信技术的进步，其他新技术的出现给PLC带来了冲击，PLC面临市场份额逐渐缩小所的挑战。所以，PLC的未来发展是机遇与挑战并存的双刃剑。
在工业自动化控制领域，PLC已经占领了大多数领域，如开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议等。现在这些已经发生巨大变革，PLC的地位和市场份额是否可以保持下去，完全取决于PLC的发展。
目前，出现了一种新技术，叫软PLC（SoftPLC）控制组态软件技术，在完善和发展过程中，不断得到应用，相较之下，装有SoftPLC组态软件和基于工业PC控制系统的市场份额逐步扩大，这些对传统PLC产生了巨大冲击，所以要求传统PLC的技术发展更加开放。从控制软件方面来说，对于PLC控制器的核心，必须向工业用户提供开放式的编程组态工具软件。此外，PLC在开放式通信网络技术方面得到了重大突破，从而使 PLC更加融入开放的工业控制领域。 参考文献：
[1]邓高寿，潘宏侠.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].机械管理开发.2006（3）
[2]朱雪璇. 浅谈PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].无线互联科技.2011（8） [3]林耀忠. PLC 在工业自动化控制领域中的应用及发展探讨[J].科技与创新.2013.2 [4]李 博. PLC 在工业自动化控制中的应用[J].科技风.2013.7
