摘要：PLC是一种可编程控制器，它的出现让工业自动化的控制领域发生了翻天覆地的变化。PLC技术的应用，不仅满足了许多工业的技术需求，更为居民提供了更加良好的环境和发展空间。并且随着计算机和通信技术的发展，PLC也在不断地发展创新中，PLC技术的应用可以降低能耗和成本，为企业取得更大的经济利益，因此，对于它的前景研究是极为重要的。
关键词：PLC；工业自动化；控制领域；应用及发展
1 PLC的概述
PLC（Programmable Logic Controller），全称可编程控制器。主要用于工业过程控制，实现自动化完成制定工作或任务。PLC包括输入中央处理器模块、输出模块、通讯模块等。输入模块相当于是一个收集作用的外部信息感官，工业过程中输入模块就是把一些需要的状态、各种物理信号、位置信号不停地采集他们的状态。我们称之为收集系统条件信号，中央处理器模块是保存着我们写的完成特殊任务的程序，它一直不停地循环运行，运行程序中就包含输入模块的信号作为条件，而以这些条件结合程序就会有相应结果出来。这些结果就会通过输出模块输出信号控制现场的设备动作，或者在上位机画面上显示数据等。总之，PLC集计算机技术、通信技术、自动化控制技术于一体是一种数字运算的可编程逻辑控制器。
PLC的结构：PLC主要由以下几个方面构成：①电源：在系统中起着非常重要的作用，一般交流电压波动在±10%或者±15%范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。②CPU：即中央处理单元，是PLC的控制中枢，对整个装置的控制起着很重要的作用。③存储器：存放系统软件程序。④输入输出接口电路。⑤功能模块：包含定位、计数等功能作用。⑥通信模块：与其他设备进行通信功能作用。
PLC的工作原理：当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的运行速度重复执行上述三个阶段。
PLC的特点：①功能丰富：有控制、编程、运算、通讯、诊断等功能，还可以建立人机界面，进行信息交换。②使用方便：主要体现在配置、安装、编程、维修、改用等方面极其方便。③工作可靠：PLC在软件和硬件方面都采取了许多措施，确保它能可靠工作。④经济合算：尽管投资成本较大，但是PLC的体积小，所占空间少，所需要的辅助设施的投入少；还有运行费、维修费等费用少，从长远来看，PLC的经济效益还是很合算的。
2 PLC在工业自动化控制领域中的应用
PLC的众多功能及其巨大的优势，以及它的可观前景让它在工业生产领域中被广泛地应用，并且占据了极为重要的地位，PLC在工业自动化控制中的新时代已经全面展开。
2.1开关量逻辑控制
开关量的逻辑控制是PLC使用最频繁的应用领域，它不仅具有超强的抗干扰能力以及极高的可靠性，还可以实现多机群控和自动化流水线的控制。除此以外，它的运行速度快，数字运算质量高，节省了人力、物力、财力的大幅度输出，还减少了由于系统线路复杂而导致的修改繁琐等一系列问题。
2.2过程控制
过程控制是工业生产中最常用、最基本的控制，它主要针对的是模拟量，即对模拟量的工作过程进行控制。过程控制分为开环控制与闭环控制，模拟量指的是连续变化的电流、电压、温度、压力等相关参数。过程控制中通过分析有关模拟量当前与历史的输入状况，通过分析，产生所需要的输出量。
2.3顺序控制
传统的顺序控制需要设置继电器触电来进行控制，然而PLC技术则是通过PLC触电的状态信息来进行控制的，只需要输入几条简单的指令即可实现全方面的控制，可谓是技术的一大创新。PLC的顺序控制不仅是PLC的基本优势之一，还是其研发的主要功能。如今，PLC的顺序控制远远领先于其他技术，在工业生产中发挥着巨大作用。
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2.4远程控制
主要依赖于PLC通信接口的配置以及联网模块中的通信功能，远程控制的控制方式主要是通过PLC与智能终端、PLC控制网、计算机、以太网之间的互联来实现远程控制。
2.5运动控制
主要针对于工作对象的位置、速度及加速度，在运动控制中，若工作对象的运动轨迹为直线运动或圆周运动，那么PLC可以通过对脉冲量的控制来实现对控制对象机械运动的控制。
2.6信息控制
可以实现数据处理的功能，这其中包含对信息的检索、采集、传输、存储及变换等处理，此外，信息控制还兼具数据分析的作用。信息控制标志着PLC在信息化功能方面的成功转化。
3 PLC存在的问题及发展前景
3.1 PLC存在的问题
尽管在工业生产中PLC抗干扰能力强、可靠性高，但是对于周围复杂的环境来说，还是有很多因素容易对PLC的生产及操作产生影响。（1）温度：PLC的工作对于温度的要求有其自身的限制，要求温度需要介于0~55℃之间，因此，在进行PLC的安装时，需要考虑到机器的散热性，如果周围温度过高，则需要给机器安装散热装置。（2）湿度：由于PLC器件的绝缘性能与空气中的水分子含量有极大的关系，因此，PLC对于湿度也是有一定的要求，器件需要在环境湿度85%以下，如果超过这个值，就可能使PLC器件的某些元器件异常或者出现提前损坏的现象。（3）空气：PLC在使用过程中需要避开氧化氢、硫化氢等具有腐蚀性的易燃气体，这就导致它在封闭环境中的使用年限大于在空气中的使用年限。（4）电源：虽然PLC对于普通电源线所带来的干扰性具有一定的抗干扰能力，但是一旦超过这个能力范围，就有可能对plc造成干扰，使得PLC接受的错误的信息。因此，对于一些要求度高的工业生产，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器以减小干扰。（5）震动：PLC对防震的要求极高，使用时必须远离那些强烈震动的物件，以减少频繁的震动给器件所带来的影响。
3.2 PLC的发展前景
如今，PLC在工业生产中的作用已经实现了工厂和车间的自动化控制，未来，它的应用将会更加广阔，随着它的不断应用，PLC在未来也还会不断的发展。在未来，PLC的发展主要放在扩大容量，加快传输速度，加大编程语言设计，发展PLC多样品种等方面。目前，PLC的发展方向主要由以下几个方面：①PLC操作向简易化方向发展；②PLC向高性能小型化方向发展；③PLC对于网络技术的发展；④PLC在嵌入式方面的发展等等。在未来发展趋势中，PLC的性能将会被进一步改进，所运用的范围也将会进一步扩大，它将会成为工业生产发展的重要支撑力量。
4结语
随着科学技术的高速发展，自动化的技术也在不断的发展中，工业生产中对于自动化技术的应用更是在逐步扩大。其中，高效、可靠、多功能的PLC更加能够满足工业生产的需求。而且，PLC技术的不断发展，会使产品更加丰富，技术更加多元化，功能更加齐全，这不仅能够使得工业的发展更加迅速，还能促进人类的发展。可以说，PLC将会成为未来工业发展的主流设备。
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论文作者:王子荣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/6/22
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