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PLC在工业控制的应用及前景

2012-08-15韦林君

河南科技 2012年22期
关键词:编程语言工业模块

韦林君

(广西防城港务集团有限公司, 广西 防城港 538001)

PLC 是可编程序控制器(Programmable Logic Controller)的简称,美国(DEC)公司为了应对通用汽车公司的公开招标,在1969年研制出了第一台PLC,并将其应用于通用汽车公司的生产线,自此PLC 进入了快速发展阶段,并在工业控制领域开始得到越来越广泛的应用。可以说,PLC 在工业控制领域的大量推广和应用,引起了国内工程技术界的高度重视,越来越多的企业和行业开始引进PLC 设备和生产线,并对其进行积极的消化和充分的再开发、再利用。同时,PLC 在对新技术进行不断融合的过程中表现出了更加强大的生命力,目前在我国已经广泛应用于机械制造、电力、造纸、冶金、化工、矿业、汽车等多个行业,具有十分广阔的发展前景。

1 PLC在工业控制中的具体应用

1.1 开关量控制

随着PLC 的发展,目前已经成为继电器控制的良好替代品,在自动开关量控制方面具有更高的可靠性,它通过中间继电器控制系统动作,借助顺序控制器的公式开展相关设计工作,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,确保了设计过程的规范化。

1.2 位置控制

众所周知,工业控制中位置控制的重要性是不容小觑的,具有十分重要的地位,在工业生产的具体实践中,主轴精确的分度控制、机床刀具串刀的补偿控制、搬运的定位控制等都是位置控制的重要内容。为了顺利实现对位置进行控制的目的,PLC 通过向给步进电机的绕组发出相应脉冲,可以准确计算机出步进电机的位移变化情况。

1.3 模拟量控制

一般说来,PLC 的模拟量控制与传统仪表控制系统相比,具有很多方面的优势,它不仅促进了过程系统控制的精度水平,还可以实现对在热处理过程中降温、升温、保温等过程的高效控制,这在很大程度上促进了过程控制、设计与维护工作的良好开展。按照控制对象的不同特征,PLC 可以通过不同功能模块之间的组合形成功能完善的控制系统,最终实现系统控制的灵活性、科学性和有效性。目前,PLC 主要有主机模块、高速计数模块、模拟量控制模块、位置控制模块、I/O 模块、通讯模块等。

1.4 电动机的变频调速与控制

PLC 的指令系统可以连同变频器共同使用,进而实现对电机调速与运转的有效控制。因此我们可以将电压平滑电路设置在PLC 与PWM 输出变频器之间,通过PWM 指令的t 值来实现对电动机变频器转速的控制。

1.5 系统的集中控制

在工业控制领域,PLC 技术不仅可以进行工业控制的自动化,还可以对系统自身进行控制,实现系统故障的检测、显示等控制功能,其原理是在逻辑错误检测和时限故障检测的基础上,对系统进行有效的监控。例如,对于机床设备而言,每个工步的完成都需要一个时间段,因此在检测工步动作的同时可以一起启动定时器,并将定时器的输出信号转化为自动停机或启动报警等信号。

2 PLC的发展趋势与前景

在工业控制日趋精确化、自动化、复杂化的社会背景下,随着现场总线技术、工业计算机技术等相关技术的迅速发展,PLC 的增长速度不再像以前那样迅猛,在很多区域市场的发展都出现了趋缓的趋势,可以说PLC 市场份额的部分流失具有一定的必然性。但是随着信息技术的不断发展以及在PLC 中应用的越来越广泛,现代PLC 已经取得了很多软硬件上的最新科技成果,使得PLC 的功能实现了不断的扩充、完善和发展,使现代PLC 已经突破了传统PLC“逻辑控制”概念和功能特征。因此,现代PLC 的市场发展潜力仍旧是不可估量的,其市场发展前景是十分广阔的。

2.1 品种日趋多样化

目前,市场上的PLC 仍旧以中小型的传统产品居多,但随着市场需求的进一步变化,PLC 的市场品种将会日趋多样化,尤其是超大型PLC、超小型PLC 产品将会迎来更广阔的市场空间。

2.2 大容量、高速度

随着PLC 技术的进一步发展,其运算能力将会得到持续不断的提高,因此会对 PLC 的数据交换能力提出更高的要求,而随着微型高速存储设备的发展,存储设备的容量、数据传输速度和可靠性等方面的能力已经得到了明显的提升,这在一定程度上促进了PLC 控制朝着大容量、高速度的方向发展。

2.3 智能模块更加丰富

随着PLC 市场上特殊功能需求的不断增多,带有各种功能的智能模块也将层出不穷。智能模块的不断丰富,可以有效降低对主处理器时间的占用,提高PLC 的扫描速度和运行效率,增强PLC 的控制功能。

2.4 编程语言日渐多样化、高级化

随着PLC 研究机构和研究时间的不断增多,PLC 的编程语言也将日渐多样化、高级化,新的编程语言将会不断的出现。目前,中小型PLC 编程语言比较流向的是梯形图语言,现在已有部分PLC 采用高级语言(如BASIC, C 语言等),而面向过程的编程语言将是一个重要的发展方向。

2.5 网络通信能力会更加强大

随着PLC 技术的持续进步和不断发展,增强PLC 的联网与通信能力是必然的发展趋势。PLC 的联网与通信主要包括PLC 与PLC 之间的通信、PLC 与计算机之间的通信两种形式。随着近年来现场总线技术的发展,各个独立的PLC 系统之间可以传递信息,通讯能力得到了明显的增强。实时以太网技术也逐渐走进了PLC 厂商的视野,因此PLC 的网络通信能力会更加强大。

3 结论

综上所述,在工业自动化控制领域当中,随着现代信息技术、自动控制理论和PLC 技术的进一步发展,PLC 所具有的高可靠性、高性价比、系统简洁性以及适用上的广泛性等优势将会体现的更加明显,在工业控制领域中的应用将会更加广泛,相关人员必须紧密结合工业生产和系统控制的需要,准确把握PLC 的发展趋势和前景,制定科学的PLC 设计步骤和方法,这样才能实现更加理想的应用效果,实现更高的经济效益和社会效益。

[1]王起.论 PLC、单片机、工控机在工业现场中的应用及选用方法[J].广西轻工业, 2011,(01).

[2]邴波,汤启光.简述PLC 应用及使用中应注意的问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊), 2011,(01).

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