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浅析PLC控制技术的应用与发展

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作者:原作原创  来源:网络转载  发布时间:2018-04-11 09:26:00

   摘要:PLC控制技术自诞生以来发展非常迅速,已经广泛的应用到自动化领域并保持与时俱进。PLC技术结合了计算机控制技术、通信技术和自动化控制技术。随着技术的发展和不断创新,PLC保持着工业自动化控制领域的技术领先优势,为自动化控制设备提供了高可靠度的控制应用,范围逐渐扩大到农业生产及人们日常生活中。 
  关键词:PLC;自动化;控制;应用 
  中图分类号:TM571.61 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2018)01-0012-02
  1 PLC控制技术概述 
  PLC(Programmable logic Controller),全称为可编程序逻辑控制器,是一种数字运算的操作系统,PLC主要的硬件单元有:中央处理器(CPU)、输入/输出模块、外部设备编程器和电源。内部各单元通过总线连接,外部根据实际控制对象对应的设备与控制装置构成PLC控制系统。设计之初专为工业环境下的应用而设计的,通过计算机技术进行设计和编写程序,控制各种类型的生产机械或生产过程。它取代了原来的继电器-接触器控制方案,减少控制系统的复杂性,提高了可靠性,更好的实现了自动化生产控制、远距离控制、全局自动化控制。目前,PLC技术已经进入各行各业甚至是人们的日常生活中。在工业自动化控制范畴的应用趋于成熟,PLC的应用遍及制造行业、医药生产及石油化工等行业中,有着不可替代的作用。在农业生产、智能生活等领域的应用也逐渐呈现,PLC技术的新时代已经到来。 
  2 PLC控制技术的应用 
  2.1 PLC控制技术在工业自动化生产中的应用 
  PLC的应用领域主要有开关量控制、模拟量控制、顺序控制、过程控制、运动控制、数据采集、联网和通信等。PLC在工业自动化生产中最基本的、最广泛的应用是开关量的控制,在开关量逻辑控制中取代了传统继电器控制系统,实现了逻辑控制、顺序流程控制。 
  在工业自动化生产中,利用自动化控制技术实现生产,控制效率高,也减少了人们在复杂、危险的环境下的工作。设计时首先根据工厂自动化生产的需求,确定整个系统的设计方案,选择需要的模块,完成对PLC的选型,同时也要考虑系统可靠性、稳定性和经济性;其次是对整个控制系统的软件设计,结合硬件中的各种开关、传感器等实现对控制系统的外围设备进行控制,设计完成后最重要的就是整个系统的调试,检验系统的功能是否完善、是否达到预期的生产控制要求;最后进行整个系统的现场安装与运行。PLC在实现自动化控制系统过程中,经过不断地实验和完善,不仅完成了复杂、重复性高的工作,还是实现了整个系统的可视化运行。典型的应用有: 
  (1)机床电气控制系统; 
  (2)汽车装配线; 
  (3)啤酒罐装生产线; 
  (4)机械手控制系统; 
  (5)物料分拣系统; 
  (6)工厂生产流水线控制系统。 
  2.2 PLC控制技术在农业生产中的应用 
  PLC配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元,主要通过此单元对模拟量进行控制,按照农业生产用户的需求以及不同特点对开关量进行设定,使PLC的系统参数按照用户的设定值来操作,分析和比较模拟信号的历史状况以及当前状况,实现对压力、温度、湿度、液位、流量等模拟信号进行PID控制,控制效果较为理想。 
  我国农业生产有着规模大但机械化程度不高,产量易受自然条件影响的特点。PLC技术应用于农业生产对促进农业生产发展有着重要意义。通过PLC控制技术合理调节生产条件,减小地域、节对动植物生长的影响,提高生产效率,使农业生产有序而高效。现阶段,PLC技术在农业生产领域的应用逐渐增多,主要的应用有: 
  (1)温度监测与控制系统; 
  (2)自动灌溉施肥系统; 
  (3)大棚自动生产控制系统; 
  (4)养殖场监控系统。 
  2.3 PLC控制技术在智能服务领域的应用 
  PLC除在工业农业中应用广泛外,在生活中的应用也很多,始终与人类的需求同步。比如高楼层生活供水,可实现恒压供水;商场及宾馆的电梯控制等。在智能服务领域,主要是PLC远程控制的实现,主要通过串行通信接口,利用双绞线、同轴电缆将它们连成网络。实现PLC与智能终端之间的互联、PLC与PLC之间的互联、以及PLC与计算机互联、PLC与以太网的互联等,实现智能远程控制。此外PLC具有工作可靠、运行稳定、价格经济的特点,具有一定的抗干扰能力,因此它在日常生活中的智能控制系统类应用备受人们的关注,发挥着重要作用。典型的应用有: 
  (1)交通控制系统; 
  (2)电梯运行控制系统; 
  (3)智能家居控制系统; 
  (4)医院智能呼叫系统; 
  (5)污水处理控制系统; 
  (6)洗衣机、空调等家用电器的控制。 
  3 PLC技术的发展与前景 
  目前,世界上PLC生产厂家有200多家,以美国、欧洲、和日本等三个流派的产品为主,产品都各具特色。其中,美国是PLC生产大国,有100多家PLC厂商,著名的有A-B公司、通用电气(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子(SIEMENS)公司、AEG公司、法国的TE公司。日本主要制造商有三菱、欧姆龙、松下、富士等,产品占有80%以上的PLC市场。PLC控制技术已经走向成熟,控制功能增强,可靠性高,编程灵活方便。在PLC不断发展的同时,其他的新兴技术也在不断地发展,这就要求PLC技术不断的改良、创新、发掘新市场。PLC供应商也在不断努力,更新产品,顺应需求,所推出的新产品功能日益强大,性价比越來越高。 
  PLC技术正在向微型化、编程语言和编程工具的标准化、I/O模块智能化、体系结构开放化和网络化方向发展。结合网络技术,制定不同类型PLC之间的通信标准,多种编程语言的并存、互补,以构成更大的智能网络系统,更好的发扬PLC技术的优势。PLC未来将朝着专用化、高速和多功能和分布式全自动网络化发展。 
  4 结语 
  随着自动化生产和物联网技术的发展,PLC技术的应用在工业自动化中占据主导地位,并且逐渐深入各行各业以及人们日常生活中。对PLC技术的应用研究应扩大范围,不断完善系统、和增强功能,降低成本,使PLC的在各行业应用更加深入,提高PLC技术在工农业及日常生活中的服务质量。对PLC技术的研究,使其产品更加丰富、应用范围更加广泛,技术实现开放化,拓宽其发展空间,为今后全自动网络化奠定了基础。 
  参考文献 
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  [2]黄葵.浅谈PLC在工业自动化控制系统中的应用[J].科学之友,2011,(16):144-145. 
  [3]赵敬亮.PLC技术在电气自动化中的应用[J].科技致富向导,2013,(26):117. 
  [4]周争昊.浅谈PLC技术在农业机械上的应用[J].农业装备技术,2015,41(4):19-21.


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