摘要：随着自动控制技术的不断发展，越来越多的行业开始引进自动控制技术，尤其是在工业控制领域自动化更是大势所趋。PLC是工业自动控制技术中的佼佼者，因其具有良好的稳定性以及强大的适用性而倍受青睐。本文就PLC在自动化控制系统中的应用进行了简要的探讨，为PLC在我国工控领域的不断发展，不断优化提供了一定的参考。
关键词：自动化技术；工业控制；PLC
引言：
PLC全称Programmable Logic Controller，是传统电气控制技术与数字计算机技术融合的产物。因此PLC不仅有良好的控制性能也具备快速精准的数字计算性能，是现代工业自动控制系统的重要组成部分。PLC有着传统电气控制技术无法比拟的优势，主要体现在编程简单，数据传输准确，可靠性维修性好，环境适应性强，通信能力突出等方面。这些优势让PLC在工控领域成为了主流，同时也推进了自动化控制系统的不断发展，极大的提高了生产的效率。
一、PLC的主要特性
PLC作为一种控制器，和一般控制器一样都有着中央处理器、存储器、编程器、输入/输出接口、电源等功能模块[1]。但也有不同之处，比如PLC的电源模块不仅仅具有输入电压转化、电能提供而且还带有系统断电保护以及电能储蓄功能。PLC的工作过程按照发生顺序先后可大致分为五个阶段。分别为预设参数（即用户程序输入）、工控量信息采集（即受控对象参量读取）、信息处理、信息输出、信息反馈再处理。
PLC功能的划分按按受控对象性质的不同可分为开关量的控制、时序控制、记数控制、步进控制、网络通信等。开关量控制是PLC继电器基本功能之一，一般是通过控制按键或者行程开关等方式来进行继电器开关操作。时序控制是通过PLC内置计时器来实现受控对象以时间为自变量的输出值的变化控制，主要应用于系统对受控对象的实时监测。记数控制是通过PLC内置计数器来完成对受控对象在数量方面上的控制，计数器按运行速度不同可分为高速计数器和普通计数器。步进控制是PLC控住的一个技术亮点，主要通过内部位移寄存器来实现对受控对象的步进控制，除了具有快速精准的控制能力外还具有步拍稳定，丢步较少甚至不丢步的特点。
PLC另一个重要的特性就是可通过编程器来对控制器进行程序输入。这极大的提高了PLC的灵活性，也丰富了PLC的应用场合。对于编程操作一般是使用梯形图编程，既是因为梯形图通识性高也是因为梯形图编程方式较为简单，易于学习易于掌握[2]。
在安装性与维修性等方面，PLC秉承了一贯的简单可靠的优点，因为体积小巧，所以安装位置更为灵活。因为使用虚拟软件构成的虚拟继电器较多代替了实际的继电器，从而故障率极大降低，可维修性极大升高。
总之，PLC因其具有强大的逻辑计算，计时计数能力、模拟数字信号的处理能力以及快速准确的数理计算能力，而备受关注。因其具有简单易学的编程语言，稳定可靠的使用性能，方便可行的维修性能，价格相对较低质量相对较高等特点而被广泛应用[3]。
二、PLC在自动控制系统中的应用
由上述分析可知PLC因其自身的特点而被广泛的应用于工业控制领域。目前就我国工控领域对PLC的应用情况来看，PLC技术的应用范围不管是其应用广度还是应用深度都急需再进一步。我国对PLC的应用大多数停留在开关量的控制阶段，这是PLC所有功能中最基本，最简单的功能。如果对于PLC应用的大多数仅仅处于这个阶段，那么我国工控水平就永远不可能实现追赶，永远不可能实现超越。
（一）开关量控制
开关量控制是PLC的主要功能之一，自PLC问世以来就在不断取代传统继电器在控制中的地位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆PLC开关接线简单，配件更换容易。既能对于单一对象的多个受控端子进行控制，也能对多个对象的多个受控端子进行控制。在现代自动控制系统中，大型空压机与自动输送线，高低温实验箱等应用较多。
（二）监测与过程控制
PLC对于设备运行参量的监测与过程控制，实质上就是对受控量变化的监测与控制，主要是通过采集连续不断变化的受控模拟量，通过AD转换器将模拟量转换成系统可识别的数字量。在现代自动控制系统中冶炼行业，航天航空业以及采矿行业应用较多。另外近年来由于油气输送产业的发展以及需求PLC也用于检测管道输油过程中的油液输送状态，通过在输送管道首尾分别布置PLC检测系统，在油管上间点布置相关传感器，比如压力传感器、液位传感器，流量传感器等。并使用GPRS来进行网络通信以及检测定位，极大的实现了对长输管道的自动化控制功能，也保证了油液输送的安全。
（三）运动控制
PLC中的运动控制主要指对执行机构的直线运动和圆周运动控制，按照描述方式的不同可分为矢量描述和标量描述，具体可根据实际应用而选择不同的描述方式。对于运动的精度把控主要由系统发出的脉冲频宽来决定。在现代自动控制系统中组合机床和工业机器人应用较多。
（四）PLC网络通信
在硬件技术的不断发展以及与网络通信技术的不断融合中PLC的网络通信功能得到了非常好的发展。不仅能与其他系统设备实现稳定可靠的通信，还可以与现场设备总线实现高度融合的实时的通信，这就很大程度上提升了控制的响应速度。在通信协议上由于采用了国际标准的通讯协议，这更加增强了PLC 在自动化控制系统中的使用容错率。
（五）系统集中控制
PLC能进行系统集中控制，这就很大程度的提高了系统资源配置比，使得系统资源配置更加的合理，更大提升了系统运行效率。在系统集中控制中PLC能通过外设输入的控制语句来对整个的仪表或者控制阀进行实时监测，能有效提升系统安全性。此外PLC系统集中控制还可以对自身系统进行自检操作，一旦遇到系统故障，能及时的启动应急电路，并进行故障报警。这在自动化无人工厂中使用较多。
三、PLC的发展前景展望
在工业控制技术的不断发展下，PLC的发展前景良好，尤其是在工业4.0概念的提出以及人工智能技术的快速崛起，都为PLC提供了良好发展的环境。结合目前的应用实际情况，PLC未来将向着系统更加兼容化、运算速度更加高速化、编程语言更加通用化更加多元化、更加小型化的方向发展[4]。具体来说则是PLC系统将与更多的系统的设备进行通信兼容，应用的领域的更加宽泛而不止只限于工控领域。运算速度的提升能使得PLC处理更庞杂的数据，同时也能提升系统响应速度。
四、结束语
PLC的出现使得工业自动控制变得精确，使得工人劳动强度得以减轻，同时也使得控制系统设计变得简单。这些不同的方面都使得工业生产变得更加高效，生产成本变得更加低廉，为自动控制系统的发展注入的非常强劲的动力。
参考文献：
[1]苏鹏.PLC在电气自动化控制中的应用[J].产业与科技论坛，2015（12）：62-63.
[2]王峰.关于PLC在工业自动化控制领域中的应用分析[J].科技展望，2015（5）：159.
[3]史树峰.试论PLC在工业自动化控制中的应用[J].现代职业教育，2015（21）：158.
[4]甘能.基于PLC控制技术在工业自动化中的应用研究[J].电子技术与软件工程，2015（6）：159-160.
论文作者:宋风雷
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
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