论文部分内容阅读
摘 要：世界上最早的可编程控制器（简称PLC）于1969年诞生于美国。至今为止，PLC技术经历了30多年的时光，已经走向了全世界各个角落。然而，随着社会经济的迅猛发展，计算机技术也相应的在飞速发展，它已经不仅仅局限于逻辑控制，而是在企业社会技术中也得到了相应的发展。本文就PLC控制技术在企业设备技术中的应用进行分析，以便能够找到PLC控制技术在企业中应用的方向与趋势。
关键词：PLC控制技术，企业设备技术，分析
一、PLC定义
PLC指的是基于家算计技术之上的一种新型工业控制装置。PLC于1987年国际电工委员会给予了最新的定义“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计”。
二、PLC的应用
（一）根据IO点数分类
可以分为大型、中型、小型和微型PLC系统：大型PLC系统不少于1024个IO点，主要用于冶金自动化生产线和电厂。目前有超过8000个IO点的巨型PLC系统在电厂运用；中型PLC系统有256～1023个IO点，主要用于冶金、电力、造纸、化工、加工/组装生产流水线、包装流水线等领域；小型PLC系统有64～255个IO点，主要用于设备控制，也有用作小型系统控制器的；微型PLC系统的IO点少于64个，它主要用于单台设备的监控，在纺织机械、数控机床、塑料加工机械、小型包装机械上。
（二）根据PLC的应用方式分类
PLC的应用方式分类如下：第一，开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域。它取代了传统的继电器电路，逻辑控制，顺序控制，可用于控制一台设备，也可用于多组控制和自动化系。第二，模拟量控制。在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等。为了对付模拟可编程控制器，必须实现模拟量和数字量之间的A/D转换和D/A转换。第三，运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块可以驱动步进电机或伺服电机单或多轴位置控制模块。第四，过程控制。过程控制是指在温度，压力和流量等模拟的一个闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。第五，数据处理。现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大规模的控制系统。第六，通信及联网。包括通信和交流之间的其它智能设备PLC可编程序控制器PLC的通讯。新生产的PLC通讯接口，通讯十分便利。
三、PLC在中国应用现状
自动化产业的发展对我国工业化和信息化进程具有举足轻重的作用。为了推动中国工业自动化的发展，国家发展和改革委员会有一个新的大规模示威复杂的自动化系统和设备的知识产权，实现工业自动化和高技术产业化项目的中心。工业企业自动化程度普遍较低，而广泛采用先进的自动化系统来控制生产过程中的大中型企业，但小企业绝大多数都没有得到应用的自动化系统和生产过程控制的产品。随着竞争日趋激烈，越来越多的小企业将使用经济实用的自动化产品，控制生产过程中，为了提高经济效率和竞争力。制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用PLC，从而为PLC的应用提供广阔的应用前景。从此可见，PLC在我国有很大的發展潜力。
四、PLC的发展前景及趋势
（一）功能方面
计算机技术的新成果会更多地应用于PLC设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；处理的交换机上的原始量的基础上，PLC将进一步增强模拟处理能力，并持续集成顺序控制，过程控制及运动控制功能。大型PLC系统的控制的基础上，增加了综合管理和控制功能；不仅具有小型PLC顺序控制和连锁逻辑功能，还将移植大中型PLC的一些高级功能，如模拟量的闭环调节和运动控制等。
（二）产品规模
会进一步向小型及超大型方向发展。PLC与DCS将融为一体，硬件性能接近的通用计算机，该软件会变得更加强大。在设备级采用配套的PLC，不可或缺的高性能发展，提高基于产品越来越小体积系统的可靠性，质量越来越轻，功能越来越强。
（三）产品的配套性
产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；PLC为了适应机电一体化产品的需要，除了增强功能，增大存储容量和加快运算速度外，还要进一步缩小体积，加强坚固性和密封性，提高可靠性和易维护性。
（四）市场
各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，出现国际通用的编程语言。
（五）网络的发展
PLC和其他工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。当前计算机分布式控制系统具有大量的DCS的PLC应用。随着计算机网络的发展，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在行业的许多领域和行业内外发挥着越来越重要的作用。从编程语言上看，PLC有许多指令语言，如IL、ST、FBD和梯形图等，其中梯形图运用最广泛。
结束语
当前PLC控制技术已经在企业中得到了广泛的应用，在应用过程中也得到了相应的改进，它与DCS相结合的控制系统发展迅速，彼此相互渗透和融合并彼此产生竞争。在当今网络技术高速发展的形势下，PLC通过相关的技术衔接、产品创新，将成为21世界网络世界的不败之星。
参考文献
[1]邱阿瑞，柴建云，孟朔，等.现代电力传动与控制.北京，电子工业出版社，2012.
[2]肖维荣.发展迅猛的PLC控制技术新一代可编程控制器-现代机械制造业的开拓者（三）.机械制造，2013（3）：44-46.
[3]邓星钟，周祖德，邓坚.机电传动控制（第三版）.武汉：华中科技大学出版社，2012.
[4]王士兰.可编程序逻辑控制器（PLC）的发展概况及其应用.安徽工学院学报，2011，14（1）：53-56.
[5]陈洁.新技术形势下PLC的发展前景.机械上程与自动化，2010（8）：84-85，89.
[6]乔美荣，杨昌焜.可编程序控制器发展走向及其市场应用.中国计算机用户，2013（6）：13-15.
关键词：PLC控制技术，企业设备技术，分析
一、PLC定义
PLC指的是基于家算计技术之上的一种新型工业控制装置。PLC于1987年国际电工委员会给予了最新的定义“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计”。
二、PLC的应用
（一）根据IO点数分类
可以分为大型、中型、小型和微型PLC系统：大型PLC系统不少于1024个IO点，主要用于冶金自动化生产线和电厂。目前有超过8000个IO点的巨型PLC系统在电厂运用；中型PLC系统有256～1023个IO点，主要用于冶金、电力、造纸、化工、加工/组装生产流水线、包装流水线等领域；小型PLC系统有64～255个IO点，主要用于设备控制，也有用作小型系统控制器的；微型PLC系统的IO点少于64个，它主要用于单台设备的监控，在纺织机械、数控机床、塑料加工机械、小型包装机械上。
（二）根据PLC的应用方式分类
PLC的应用方式分类如下：第一，开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域。它取代了传统的继电器电路，逻辑控制，顺序控制，可用于控制一台设备，也可用于多组控制和自动化系。第二，模拟量控制。在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等。为了对付模拟可编程控制器，必须实现模拟量和数字量之间的A/D转换和D/A转换。第三，运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块可以驱动步进电机或伺服电机单或多轴位置控制模块。第四，过程控制。过程控制是指在温度，压力和流量等模拟的一个闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。第五，数据处理。现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大规模的控制系统。第六，通信及联网。包括通信和交流之间的其它智能设备PLC可编程序控制器PLC的通讯。新生产的PLC通讯接口，通讯十分便利。
三、PLC在中国应用现状
自动化产业的发展对我国工业化和信息化进程具有举足轻重的作用。为了推动中国工业自动化的发展，国家发展和改革委员会有一个新的大规模示威复杂的自动化系统和设备的知识产权，实现工业自动化和高技术产业化项目的中心。工业企业自动化程度普遍较低，而广泛采用先进的自动化系统来控制生产过程中的大中型企业，但小企业绝大多数都没有得到应用的自动化系统和生产过程控制的产品。随着竞争日趋激烈，越来越多的小企业将使用经济实用的自动化产品，控制生产过程中，为了提高经济效率和竞争力。制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用PLC，从而为PLC的应用提供广阔的应用前景。从此可见，PLC在我国有很大的發展潜力。
四、PLC的发展前景及趋势
（一）功能方面
计算机技术的新成果会更多地应用于PLC设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；处理的交换机上的原始量的基础上，PLC将进一步增强模拟处理能力，并持续集成顺序控制，过程控制及运动控制功能。大型PLC系统的控制的基础上，增加了综合管理和控制功能；不仅具有小型PLC顺序控制和连锁逻辑功能，还将移植大中型PLC的一些高级功能，如模拟量的闭环调节和运动控制等。
（二）产品规模
会进一步向小型及超大型方向发展。PLC与DCS将融为一体，硬件性能接近的通用计算机，该软件会变得更加强大。在设备级采用配套的PLC，不可或缺的高性能发展，提高基于产品越来越小体积系统的可靠性，质量越来越轻，功能越来越强。
（三）产品的配套性
产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；PLC为了适应机电一体化产品的需要，除了增强功能，增大存储容量和加快运算速度外，还要进一步缩小体积，加强坚固性和密封性，提高可靠性和易维护性。
（四）市场
各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，出现国际通用的编程语言。
（五）网络的发展
PLC和其他工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。当前计算机分布式控制系统具有大量的DCS的PLC应用。随着计算机网络的发展，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在行业的许多领域和行业内外发挥着越来越重要的作用。从编程语言上看，PLC有许多指令语言，如IL、ST、FBD和梯形图等，其中梯形图运用最广泛。
结束语
当前PLC控制技术已经在企业中得到了广泛的应用，在应用过程中也得到了相应的改进，它与DCS相结合的控制系统发展迅速，彼此相互渗透和融合并彼此产生竞争。在当今网络技术高速发展的形势下，PLC通过相关的技术衔接、产品创新，将成为21世界网络世界的不败之星。
参考文献
[1]邱阿瑞，柴建云，孟朔，等.现代电力传动与控制.北京，电子工业出版社，2012.
[2]肖维荣.发展迅猛的PLC控制技术新一代可编程控制器-现代机械制造业的开拓者（三）.机械制造，2013（3）：44-46.
[3]邓星钟，周祖德，邓坚.机电传动控制（第三版）.武汉：华中科技大学出版社，2012.
[4]王士兰.可编程序逻辑控制器（PLC）的发展概况及其应用.安徽工学院学报，2011，14（1）：53-56.
[5]陈洁.新技术形势下PLC的发展前景.机械上程与自动化，2010（8）：84-85，89.
[6]乔美荣，杨昌焜.可编程序控制器发展走向及其市场应用.中国计算机用户，2013（6）：13-15.