PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展.pdf

智能制造技术模具制造 2023年第11期PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展马晓东（广西虹麒科技有限责任公司，广西桂林 541001）【摘要】以PLC为代表的自动化控制技术在当下的工业产业中得到了广泛应用，无论从工作原理还是从工作效果上来说，PLC的引入都让工业企业的生产效率与生产质量得到了有效提升。介绍了P LC的组成与优势，并对PLC在工业自动化领域中的应用及发展进行了浅析，期望能够为工业生产的现代化发展提供参考意义。关键词：PLC；工业自动化控制领域；组成；应用中图分类号：TP273 文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.11.052Application and Development of PLC in the Field of Industrial Automation ControlMa Xiaodong（Guangxi Hongqi Technology Co.,Ltd.,Guilin,Guangxi 541001,CHN）【Abstract】The automation control technology represented by PLC has been widely applied in the current industrial industry.Whether in terms of working principle or working effect,the introduction of PLC has effectively improved the production efficiency and quality of industrial enterprises.Based on this,this article explains the composition and advantages of PLC,and analyzes the application and development of PLC in the field of industrial automation,hoping to provide reference significance for the modern development of industrial production.Key words:PLC；industrial automation control field；compose；apply1 引言在我国科技技术不断发展的时代背景下，工业产业的发展也会引入现代化科技技术，推动工业产业的现代化、智能化、自动化的发展。工业产业作为我国的支柱性产业，其经营与发展对国家经济有巨大的推动力，可以在工业生产加工过程中引入电子计算机技术，使生产行为具备自动化特征，促进工业产业的发展，其中，PLC技术就是基于电子计算机技术研发的控制技术，PLC能够将人工编写的程序进行下载、记忆，将其应用到工业生产过程中，实现自动化设计、生产的实际需求。PLC技术在工业产业中的应用是工业产业向自动化生产方向发展的基础，PLC能够控制生产环境、生产流程、生产质量，还能有效把控信息安全，在降低工业生产成本的同时保障工业生产质量，为工业企业创造更高的经济效益。2PLC的组成与优势2.1 PLC的组成PLC由电源、储存器、输入单元、输出单元、处理单元组成，如图1所示，其中，电源发挥供电的作用，大部分的PLC都会应用具有断电功能的电源控制体系，能够直接通过电源控制实现对PLC的运行状态控制；储存器具备数据记录的功能，能够将PLC中输入的程序、信息、数据进行分类储存，在运行的过程中提供特定的数据，保障PLC能够自动化控制工业设备；输入单元与输出单元是PLC中的信息接收、控制、处理系统，其通过接收信息与输出信息保障主机器与PLC系统之间的“沟通”，实现 PLC 对工业机械的智能化操 166智能制造技术模具制造 2023年第11期作；处理单元是PLC的核心组件，处理单元能够同步连接输入单元与输出单元，对储存器中储存的数据、程序进行智能获取，通过人为操作输入的信息向连接设备发出指令，实现对PLC系统及连接设备的控制1。PLCY1X1电源PLC梯形图程序输入回路输出回路PC或手持编程器图1PLC组成的简易分解图2.2 PLC的应用优势（1）PLC具有可靠性。由于PLC自身运用的运行系统集成性较高，其具备较强的自我保护功能，能够在应用的过程中对运行环境及运行条件进行智能监测。在出现生产行为不当或应用不合理的状况时，PLC会自动做出系统提醒，有效提升PLC的应用价值，避免自动化生产失控的状况。（2）PLC具备操作简单的特性。PLC中使用最多的编程语言是梯形图，梯形图具备直观、形象的特征，学习过继电器电路图相关知识的技术操作人员只需要对梯形图进行短时间的研究，就能够熟悉PLC应用的梯形图语言，并通过编写程序更改PLC的自动化系统。（3）PLC的性能强。普通的小型PLC系统可以容纳上千个用户及编程元件，具备极强的功能性，既能对复杂的程序进行有效控制，又能通过连接互联网，实现分散控制、集中管理，满足大部分中小工业生产企业的自动化发展需求。3 PLC在工业自动化控制领域中的应用3.1 控制生产流程大部分的工业企业都通过研发、生产、销售等进行为获取经济效益，这也意味着生产流程是工业发展中必须重视的一个环节。在工业自动化控制领域中PLC的应用能够有效控制生产流程，对工业机械生产过程、加工顺序进行有力把控。首先，PLC在工业自动化控制领域中的应用能够对机械生产行为进行智能化调整，其中包括外部电器特性的控制、化学反应的催化强度等，通过控制生产行为调整生产产品的结构、外形、强度，并且，这一控制具备量化特征，能够通过直接调整PLC参数、程序的方式，保障同批次工业产品具备同质化特征，提升工业生产的稳定性。其次，PLC能够对工业生产过程中的加工顺序进行智能化调整，在工业生产过程中，加工顺序会直接影响到产品生产的质量、形态、强度，PLC也会根据不同加工顺序的应用效果进行智能把控，根据操作人员的实际需求随意调控加工顺序，对产品生产线进行批量化的调整2。3.2 控制生产环境生产环境会影响到工业产品的产出质量与工艺使用的稳定性，PLC在工业自动化领域中的应用能够实现对生产环境的控制，通过PLC的自动化监控与智能化调整优化工业生产环境，提升机械产能。部分工业企业的产品生产行为需要对环境进行严格控制，比如粮食工业、酒精工业等企业都需要在生产的过程中，严格把控发酵的湿度、温度、酸碱度，以此保障产品的产出质量与机械产能。PLC在其中的应用能对环境变化进行及时感知，通过全天候的监控与及时调整稳定生产环境。一般来说，对生产环境要求较高的工业企业生产的产品都与饮食相关，对人民群众来说，食品安全是需要高度重视的一个问题，PLC技术具有更强的环境感知力，通过对空气成分、温度、湿度的感应把控生产环境，进行智能化的分析与调整。此外，其他工业生产行为也同样具备火灾、中毒的安全隐患，PLC的应用也能保证生产环境的安全性。3.3 控制产品质量在工业产业没有引入自动化技术的状况下，工业生产产品的质量完全由操作工人决定，人工技术存在发挥不稳定、质量把控不严格的问题，PLC在加工流程中的应用能对每一个生产环节进行严格把控，将操作与控制具体到每一项生产行为中，通过信息的处理与智能化的调控保障所有产品都通过统一化、机械化的生产，加强工业生产中的品控力度。在操作人员应用 PLC 技术之前，其会针对生产产品输入特定的参数、数据，PLC能够通过数据的采集、处理、分析调控机械生产设备，对所有产品进行统一化的生产，避免产品生产过程中出现差异性较大的问题，生产出统一质量水平的产品，保障工业企业的产品出厂质量3。3.4 把控信息安全由于PLC技术具备自动化特征，其能在工业自动化领域中进行数据的处理、分析、应用，这也意味着操作人员需要在应用PLC技术的时候提前输入与产品 167智能制造技术模具制造 2023年第11期相关的参数，其中便包含了产品信息，因此，需要强化PLC系统对信息安全的把控，避免出现企业机密泄露的状况。在当下应用的PLC技术中，许多企业对PLC系统进行的改进，能实现远程监控、远程维护、远程操作，通过IPv4终端的形式进行PLC集成通信模块的控制，在以太网RJ45或R S 232窗口通信协议实现双工数据通信，有效防止PLC储存器及处理器中储存的信息数据泄露的状况，加强了PLC在工业自动化控制领域中的应用安全性。并且在PLC应用的过程中，其集成防火墙功能、信息加密功能都能对信息安全进行进一步保障，一旦PLC系统监测到非法访问或错误数据时会即刻关闭操作窗口，并将访问员的IP地址、MAC地址进行标记，通过系统提示告知操作人员，大大增强了PLC技术应用的安全性。4 PLC在工业自动化领域中的发展4.1 功能性会越来越强PLC在工业领域中的应用越来越广泛，也有越来越多的工业企业技术人员对PLC的应用价值进行深度研究，这能有效推动PLC技术功能的开发。在PLC应用的过程中，许多工业企业都面临数据容量、工业产能、零件功能扩容的问题，这些问题会局限PLC技术功能的发挥，技术人员自然会针对性地进行研发与解决，加强PLC的功能性。另外，随着我国工业产业的不断发展，社会对各项工业产品的精密度、精细化程度都提出了更高的要求，在社会需求及工业发展的要求下，PLC技术也需要进行改进，在保留自身自动化功能的同时，提升PLC技术的应用精度，跟上时代的发展，强化PLC的功能应用价值4。4.2 能在工业生产中得到普及PLC具备自动化特性，在工业企业没有引入PLC之前，其更多的采用人工生产的方式，人工生产存在质量把控难度大、生产效率低、经济效益空间小等问题，工业企业要想提升自身的经济效益、创造更大的发展空间，引入自动化技术是其发展过程中必须经历的阶段，其中PLC技术存在功能强、性价比高的特性，相较于其他机电技术来说，PLC 技术的引入成本较低，并且自动化功能较强，能够在PLC系统操作中实现对工业生产行为的自动化把控，既能有效提升工业生产的操作性与专业性，又能使工业产品的生产质量与效率得到更高的保障。在PLC存在诸多优势的状况下，会有越来越多的工业企业积极引入PLC技术，使PLC系统在工业自动化控制领域中发挥价值，促进我国工业产业向现代化、自动化、智能化方向发展。4.3 具备更强的兼容性PLC技术在许多工业企业中都得到了较为深入的应用，并且在信息技术、互联网技术、大数据技术都在不断更新、发展的过程中，PLC技术的应用也会产生全新的功能与理念，其必然需要进行兼容性的提升，才能满足PLC技术功能的开发。目前，PLC技术的应用需要以计算机为基础进行操作，但是计算机操作会对PLC功能有着一定的限制作用，要想实现功能及技术理念的拓展，需要强化PLC技术与不同系统、操作平台的兼容性。工业产业中有许多不同的门类，不同类型的产品生产应用到的生产工艺、机械设备都不同，在应用PLC技术的时候，技术系统的操作软件也会有一定的差异性，为了提高PLC技术的应用广度与深度，需要进行PLC兼容性的提升，拓展PLC技术在工业自动化控制领域中的应用范围5。综上所述，在我国的工业生产企业中，PLC得到了较为广泛应用，并且，其在生产行为中表现出了良好的自动化生产效果，为企业的现代化发展与创新改革奠定了技术基础。PLC能够对生产流程、环境、质量进行有效控制，大大减少了工业企业在生产环节投入的人力资源成本，在控制生产成本的同时产出更高质量的产品，提升了工业企业的经济效益，并且，PLC的应用还能有效加强生产过程中的安全性，预防生产事故的发生。作为工业企业技术研发人员，需要对PLC技术进行更加深入的研究，探究其更多的应用效能，不断对技术进行优化，结合企业需求开发PLC的全新功能。参 考 文 献1叶润安.浅析工业自动化PLC控制的应用与调试J.新型工业化,2022,12(12):2802832孙庆峰.工业自动化PLC控制的应用与调试研究J.南方农机,2022,53(12):1441463施巍鹏.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展J.电子元器件与信息技术,2021,5(12):60624徐妙棂.PLC控制技术在工业自动化中的应用研究J.科技风,2020,(32):89905姜涛.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展J.房地产世界,2020,(19):9798作者简介：马晓东，男，1974年9月生，回族，广西桂林人，大专，中级电气工程师，研究方向：电气工程。（收稿日期：2023-07-13）DMM 168