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摘要：近年来，随着现代科学技术的不断发展，以PLC为代表的自动化控制技术在工业领域中的应用范围也在不断的拓展，所以为了更好地应对当前工业领域的发展趋势，紧密朝着自动化和信息化以及现代化的方向发展，我们必须注重PLC的研究，并切实强化对其的应用。以下笔者就此展开探究。
关键词：PLC；工业自动化；控制领域；应用
一、分析PLC的组成及其原理
1.1组成
PLC从工作原理上看，是将计算机应用于工业控制，其不管是硬件结构还是内部工作原理与计算机均无差别，主要构件为：（1）电源。即为系统电源，承担着整个系统的电源供应工作，确保PLC各部分集成电路的正常运转，对于整个系统来说都有着十分重要的作用。②中央处理单元（CPU）。作为PLC控制中枢的部分，CPU的主要作用，是对系统逻辑和数学部分进行演算，在调节系统控制的同时，对系统整体进行调节，是PLC的主要核心。③存储器。主要划分为系统程序储存器与用户程序储存器两个部分，主要储存系统中的监控程序、用户程序、逻辑变量和其他重要信息。④输入输出接口电路（I/O模块）。I/O模块主要将PLC和现场设备输入输出接口电路通联。在运行时，以I/O的点数来判断模块数量和规格，但最大值主要还是取决于PLC系统底板或是机架的槽数。⑤编程设备。编程设备是PLC的开发、检测、运行与检修的构成元件，间接参与PLC系统的控制与运行过程。此外，PLC还分为功能模块、通信模块以及人机界面等。
1.2工作原理
①输入采样阶段。此阶段，PLC通过扫描，将各对接口的状态与数据储存入I/O映像区对应的单元格，并使得相同扫描周期中单元内的状态与数据相同。因此，将脉冲信号进行输入，输入脉冲信号的宽度必须大于扫描周期，该输入信号才有可能储存。②用户程序执行阶段。在PLC一个扫描周期的第二个阶段，PLC将以梯形图的形状由上而下一次对用户程序扫描，而对于各个梯形图，将以从左往右、上向下的次序，各个触点由此构成控制线路，并对线路进行逻辑演算。基于运算结果，在系统RAM的相应存储区或I/O映像区，更新输出点的状态，因此会造成在扫描中，一个周期中只与梯形图下的线圈或者数据有效果，而位置处于上面的线圈或数据只能等到下一个扫描周期才会刷新。③输出刷新阶段。输出刷新是PLC在一个完整周期内的最后工作阶段。在此阶段，CPU通过对扫描阶段执行之后I/O映像内，不同、模块相应的状态以及数据，对现有的输出电路进行刷新，并驱动输出电路对应输出入外部设备，这时，PLC的控制周期才完全结束。
二、PLC在工业自动化控制领域中的应用
2.1开关量逻辑控制
这是PLC用的最频繁的应用领域。它不仅具有超强抗干扰能力，还方便维修、具有很高的可靠性，除此之外还能以极快的运行速度来提高数字运算系统的质量，这样就可以大幅度节省工业人力和时间的输出，同时使工业环境在运行过程中减少系统线路复杂、修改繁琐等一系列问题。
2.2位置控制
位置控制是工业自动化控制中的重点控制内容，工业自动化生产中，位置控制主要包括机床刀具串刀补偿控制、搬运定位控制以及主轴精确分度控制等。在控制步进电机的过程中，可使步进电机绕组发出脉冲，来对步进电机的位移进行定位和控制，进而实现对位置的控制。
2.3模拟量控制
在掌握控制对象的具体特征以后，PLC利用组合功能模块组装来实现对系统的控制，进而成功组装为完备的控制系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主机模块、高速计数模块、通信模块、I/O模块等共同构成了PLC，PLC的模拟量控制可实现对热处理过程中的升温、降温以及保温等的控制，有效地提高了过程控制系统的精度，这也是PLC优于普通仪表控制系统的主要特征。
2.4系统集中调控
PLC除了可以对自动化的进程进行控制，还可以实现对系统本身的良好控制，例如使用它可以实现对系统故障进行检测，并可以很好的显示系统故障。它实现对系统控制的原理是通过时限故障和逻辑错误的检测机理来完成的，可以实现对系统进程的监控。一般机床等设备在循环工作的过程中每个工作步骤都需要一定的时间实现动作执行，因此可以使用定时器，实现对工作步骤的检测，可以将定时器输出的信号设定为报警信号。
2.5电动机变频调速控制
电机运转过程的控制可由PLC指令系统与变频器共同完成，在二者间加上电压平滑电路后，在PWM指令中设置相应的t值来实现对转速的控制，转速会随着t值的增大而增大。
三、PLC应用需要注意的问题
3.1温度问题
温度是影响PLC性能的一大重要因素。通过相关的研究我们可以知道，PLC在正常使用的时候温度范围是零度到五十五摄氏度。这是它正常工作的温度范围。根据这个我们也可以知道，这对我们安装提出了更高的要求，要合理控制温度的范围，既不能安装在温度较高的地方，如果安装环境温度较高，在其周边一定要安装相应的散热装置；也不能安装在温度较低的地方，如果安装的环境温度较低，则此时一定要做好保暖措施。只有保证PLC是在允许的温度范围内运转，才有可能保障其是在正常的工作，否则只会造成更大的损失。
3.2湿度问题
PLC构件的绝缘性与所处环境的湿度有关。对生产环境湿度的控制是PLC构件正常运转的基础，PLC构件对环境的要求湿度为85%以下，超过这个定值则会有元固件异常或者提早损坏的风险。
3.3振动问题
PLC在工作的时候遇到振动现象，则此时的PLC性能会受到很大程度的损伤。在应用PLC的时候，尽可能将其远离振动源，尽可能避免将其与振动源接触，尤其是那些振动频率较大的振动源产生的危害更加严重。如果实在是无法远离振动源，此种情况下只能采取一些具体的措施来减小振动产生的危害，比如对频率源进行减振或者是在频率传播的过程进行处理，同时也可以使用一种减震胶，减震胶的作用就是减小振动产生的影响。
3.4防干扰设计
虽然PLC具有很强的抗干扰性，但是依然会受到一些干扰，如内部干扰、辐射干扰以及引线干扰。厂商在进行设计时，要考虑到元件与电路之间的电池辐射产生的内部干扰；引线干扰是由于信号线和电源传导的干扰；辐射干扰是由于生产环境中的电视辐射、通信网络辐射以及电器辐射。为了提高系统的稳定性，要进行合理的设计、安装以及布线等手段，对产生干扰的因素进行抑制，保证系统正常的运行。
结语
随着可编程控制器技术的发展，它将会普遍应用于工业自动化控制的各个领域，并在工业自动化控制系统中发挥着更加重要的作用。当然工业技术发展的同时，对PLC提出了更高的要求，相应的研究人员应针对具体的工作情况对PLC进行必要的探索以及开展相应的研究和创新共作。促进PLC在未来工业领域中发挥更好的作用，带动工业技术的进步和发展。
参考文献
[1]傅宇.PLC在工业自动化控制中的应用研究[J].机电信息，2012.
[2]张明光.PLC在工业自动化控制中的应用研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2012.
作者简介
徐旸(1984.4-),男,吉林磐石人,北华大学电气工程及其自动化专业工学学士,单位:吉林吉恩镍业(吉林，磐石红旗岭),单位邮编:132300。
论文作者:徐旸
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/12
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