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摘要：PLC是一种将计算机控制技术与通信技术集为一体的数字运算控制器，它为自动化控制带来了方便，它的广泛应用大大提高了企业工作效率。因此，本文主要对PLC的构成以及功能做出了充分的阐述，提出了PLC 控制系统的核心技术，并分析PLC在工业自动化控制的应用。
关键词：PLC；工业电气自动化；控制；应用
引言：对于PLC本身而言，其作为一种数字运算电子系统是专为工业环境应用而设计的，其实现了单机和车间以及工厂的工业自动化控制，而其表现出来的具有抗干扰能力强、维修方便等特点也开始使得其受到工业自动化控制领域的重视，不仅如此，PLC在控制现场的实时监控的极高可靠性以及其编程的简单和灵活也使得其在工业自动化领域的控制中也开始得到广泛的应用。
1、PLC的构成和功能
1.1 PLC的构成
PLC主要由电源、CPU、接口电路、I/O电路及存储器等构成。其中，电源包含了系统、掉电保护及备用等电源。而CPU即为中央处理器，其功能为逻辑与数学运算，作用在于协调整个系统的工作。而对于接口电路而言，其主要指PLC和现场设备、外围设备相连通道等等。至于I/O电路，其对系统的输入电路而言，是把输入信号隔离和电平的转化，对输出电路而言，是对PLC输出结果放大以及电平的转化。而对存储器而言，其主要作用是存放系统中的逻辑变量和用户程序以及监控等信息。
1.2PLC的功能
对于PLC而言，PLC是为当前我国的工业自动化专门应用而设计的，这导致了PLC与一般计算机的功能也是存在差异的，下面就其功能进行简单的分析：
首先，开关量的控制。其主要的功能：结合控制现场所给检测信号而依据系统的限位开关和操作按钮，能够对工业控制中的机械运动部件进行控制。
其次，系统的限时和计数控制。对其限时控制而言，主要是指可以在PLC系统里设置有关的计时指令，而且在定时的设定时可以根据实际情况变通，且这主要在系统的准确实时控制应用。而对PLC计数控制而言，其计数器分为高速和普通以及可逆计数器，对功能而言，就是完成系统中的不相同的各种用途的计数控制。
2、基于PLC控制系统的核心技术
2.1控制技术
PLC的工作流程是：通电开机，系统自检，信息处理，输入输出。若果发现输入输出信息不和逻辑，则回到系统自检过程。PLC控制技术可以通过梯形图的方式表达整个控制流程，起到了直观、方便的作用。还可以用顺序图的方式，易于编写。
基于PLC的控制系统分为硬件部分和软件部分。硬件部分是PLC的控制逻辑的实现所必须的一些电子设备，如二极管，导线，开关等等部件。软件则是控制功能的载体，包含着控制逻辑的信息，通常控制人员通过编写软件，并通过软件逻辑在硬件上的执行实现控制。2.2可编程控制器的设计原则
PLC在的设计阶段需要有着以下的原则：首先，PLC程序需要能够满足对于某一受控制系统的控制要求，设计应当尽可能的简便，易懂，从而使得控制系统的成本较低，突出PLC的稳定性强，可靠性强，价格低廉的优势。另外PLC的设计应当能够满足一定的接口性能，能够实现扩展，升级和再次开发。另外PLC的封装性能要求其能够应对日常的维护修理。
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3、PLC在电气自动化控制中的应用
3.1顺序控制
顺序控制与开关量控制是输送自动化辅助系统的主要工艺控制方式，精准定位是该行业生产随着行业要求的提高而越加关注的重点，所以对生产过程中的自动控制水平的要求也不断提高。PLC取代继电控制器而在输送自动化辅助系统的控制方面发挥重要作用，不仅实现了对单独工艺流程的控制，而且在通信总线连接与信息模块的协调配合下，还可以实现对全场生产工作的协调与控制。应用PLC技术的输送自动化系统包括人机接口与PLC构成的主站层、远程 IO 站及现场传感器这三层的网络结构，置于系统集控室的主站层与远程 IO站通过通信总线实现连接，而通过二次电缆，远程IO站实现与传感器的连接。通过集控室内主站层的PLC系统，只需通过控制室的显示屏，工作人员就可实现对整个系统运作的监控。
3.2开关量控制
传统控制系统的采用大量电磁性继电器等电磁元件，因此，大量的触点故障降低了系统的可靠性，而且传统控制系统本身还存在着接线复杂等问题，而应用PLC技术的自动化控制系统的运行，只需通过取缔大量实物元件的软继电器便可实现，不仅大大提高了系统可靠性，而且系统本身的功能齐备且维修简便，在简化二次接线的基础上，还取消了对专门闪光电源的配备需求。PLC控制系统不仅可以降低系统辅助开关数目，而且还可以集中显示多台断路器的信号并实现集中控制。设备故障或人员闯入运转中的机内时，自动切断设备电源而停止设备，增强输送机的可动设备的安全可靠性。而为了保证此安全机制能确实保证人体和设备的安全，基于PLC技术的自动输送系统，另外建立独立的安全PLC系统，主控制PLC与安全PLC各自独立运行，两者单独控制不同的开关量，但又互相关联，两个系统的运行方式都可以通过编程的修改与调整来实现，而且系统本身都还具有逻辑判断与数据处理能力，另外还提高了系统的抗干扰能力，扩大了适用范围，落实了系统的安全可靠运行的实现。
3.3闭环控制
输送系统是由多个电机或气动、液压单元组成的驱动系统，系统启动有不同种方式，主要有联合自动启动，部分区域的组合单独自动启动，现场控制箱手动启动及机旁屏手动启动等，通过应用PLC技术的自动启动方式，PLC内的顺控模块可在系统运行时，基于驱动电机的累积运行时间来触发下一个驱动电机启动的选择。而通过机旁屏手动启动方式，单个电机启动时只需要进行现场开关的调节便可，并根据每台电机输送物品在席的检测，来进行驱动范围内的干涉确认，进而决定驱动电机能否启动或关闭，只是要进行现场操作的话，开关需要调至“点动”档位才可以进行。目前，主PLC控制系统与安全PLC控制系统的配合使用，是输送自动化系统运行中较为常用的控制方式，安全PLC控制系统是作为PLC控制系统的补充而存在的，是输送机控制的安全回路，也就是说，主控制PLC在发生故障而停止运行的时候，安全PLC制系统则动作，根据故障的轻重判断，来选择停止设备自动状态还是直接切断设备电源，确保输送系统在安全的环境下运行。PLC技术的输送控制系统主要包括四个构成单元，即电子调节单元、转速测量单元及气动或液压执行单元，而这四个构成单元又分别实现了对调制解调器的调节规律的形成、转速测量及导向机构的驱动的有效控制。
结束语
总之，为了能够有效地适应未来更为广泛、种类繁多的工业生产控制场所需要，PLC 控制系统需要不断完善，用更加强大的功能、更加完美的人机界面、更为完善的通信设备、更为成熟的现场总线通信能力来不断适应各工业控制场合需求，更好的为现代工业的自动化服务。
参考文献
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[2]袁光辉.基于PLC自动化电气控制应用探讨[J].建筑工程技术与设计，2017
[3]水华丽.宋斌.王泽.PLC在电气自动化控制中的应用[J].中国科技投资，2017
论文作者:朱金华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/3
标签：系统论文; 控制系统论文; 功能论文; 方式论文; 自动化控制论文; 逻辑论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;