工业机器人 | 工业自动化中PLC技术的应用分析

机器人及PLC

随着计算机技术和电子通讯技术的不断进步，PLC技术也得到了快速的发展，被广泛应用在工业自动化领域，在我国的工业现代化中发挥着重要的作用。本文对PLC技术进行了简单介绍，对PLC技术在工业自动化中的应用进行了初步分析，并提出应用过程中需要注意的几点问题，希望能够促进PLC技术在工业自动化领域的进一步应用和发展。

PLC技术是一种数字运算和操纵技术，它由计算机技术、自控技术、通讯技术几个模块构成，具有操作简单、抗干扰能力强、功能丰富等特点。目前，PLC技术的发展水平和工业化应用程度，己经成为一个国家工业现代化的衡量标准。随着PLC功能的不断完善和应用的不断普及，工业自动化发展越来越依赖于PLC技术的发展，加强PLC技术的研究和探讨，对于我国实现工业现代化具有非常重要的意义。



1.1 开关量控制

PLC在工业自动化控制中的开关量控制主要体现在以下几点：

PLC最初作为取代继电器而生的一种产品，它集成了开关控制功能，且相对于继电器而言，PLC开关具有线路连接简易、反应灵敏、操作简单、易维护、可信度高等特点。

PLC开关的控制能力非常强大，它可控制的节点少则十几个，多则几千甚至上万个，大大节省了人力资源，提高了时间利用率，使得系统质量获得极大的提升。PLC开关的设计应该以PLC系统的控制顺序和设计思路为基础，进而绘制出控制系统的直观梯形图，并借助模拟仿真操作来检测系统的状态，保证系统设计的规范性和有效性。

PLC开关的逻辑控制方式灵活多变，可以在组合与时序、即时与延时、计数与不计数、固定与随机之间进行转换。

1.2 过程和运动控制

PLC过程控制包括离散型过程的控制和连续化过程的控制，PLC可以灵活的改变控制算法，使得系统的温度、流量、液位、压力和成分等各项参数严格按照系统的要求进行变换，满足工业生产的需要，这种类型的PLC主要面向化工、冶炼、热处理以及锅炉等领域。

PLC运动控制即加工设备的轨迹控制，包括圆周运动控制和直线运动控制，值得一提的是，PLC能够进行基于脉冲的设备控制，由于脉冲控制只产生很小的位移，使得PLc的控制精度达到了一个非常高的层次。现阶段，此类PLC运动控制主要面向机器、电梯和车床等领域。

1.3 模拟量和集中控制

PLC控制系统根据控制对象的不同，具备不同的组合模块，包括中央处理模块、输入输出模块、逻辑运算模块、通信模块等等，通过各模块的组合应用，针对性的实现了对系统的控制。通过PLc的模拟量极大的提升了系统对于过程控制的准确度，使得系统的升温、降温、保温等过程严格按计划执行，充分满足了工业过程的控制设计和要求。

此外，PLC具有强大的集中控制功能，除了能够满足工业自动化控制，还可以实现自身的良好控制，LPC通过检测输入输出信号与中间记忆模块的逻辑关系，及时的诊断和指示自身故障，从而实现设备故障的分析和预警。

1.4 电机变频控制

PLC在电动机变频调控方面的指令极为丰富，并且可以与变频器组合使用，共同完成电机转速的调控。以P恻为例，通常在LPC与P恻之间增加电压平滑电路，并通过P恻指令中的t值控制电机转速，转速与t值成正相关关系，当转数与t值之比大于一时，电机就会相应的提高转速。



作为工业自动化的直接保障，PLC的稳定性对生产具有非常重要的意义，就目前而言，PLC技术相对比较成熟，具有较好的稳定性，但PLC的应用范围十分广泛，往往要面临一些比较恶劣的工作环境，因此要充分考虑温度、湿度、震动、干扰等负面因素的影响，加强设计和保护，为PLC系统创造有利的工作环境。

2.1 温度限制

PLC对工作环境的温度有一定的要求，一般限制在0℃~55℃，因此，PLC在安装过程中就要充分的考虑好散热因素，尽量规避阳光或其他热源，不能直接安放在其他发热设备的下方。对于温度较高，超出设计要求的工作环境，要加装通风散热设备或制冷设备，并预留足够的散热空间，以有效控制其工作温度，保证PLC系统的稳定运行。

2.2 湿度限制

LPC系统中的部分元部件对环境的湿度比较敏感，湿度过高会导致元部件的绝缘性能受到影响，进而影响系统的稳定运行或导致元件故障，因此要控制好PLC系统的工作环境湿度，一般不能超过8590。

2.3 震动控制

对于PLC系统而言，强烈的震动是非常有害的一个因素，尤其是频率在10至55赫兹之间长时间震动，要尽量加以避免，对于某些难以避免的震动环境，要采取加装减震胶等减震措施，以防系统受到震动破坏。

2.4 防干扰设计

尽管PLC系统具有较高的稳定性，但依然受到内部干扰、引线干扰和辐射干扰等干扰因素的影响。内部干扰产生于PLC元部件与电路之间的电磁辐射，是PLC生产商在设计时就应该干扰，包括由信号线和电源传导而来的干扰;辐射干扰的情况比较复杂，它产生于环境中充斥着的各种电磁辐射，包括电视辐射、通信网络辐射、电器辐射等。

为提高PLC系统的稳定性，应该通过科学有效的设计、合理的安装和布线，以及隔离电源等手段，对干扰进行有效的抑制和屏蔽，保证PLC系统的正常运行。

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