工业自动化监控系统中PLC技术的应用研究

　21世纪是个信息化的时代，在这个时代中各项技术得到了迅猛的发展。在工业发展中自动化监控系统有着重要的作用，目前PLC由于其强大的功能特性，被广泛地应用到各个领域中。在工业化自动监控系统中，PLC也是其中一个重要的组成部分，并以其强大的功能优势促进工业自动化水平的发展。下面具体对PLC和其在工业自动化监控系统中的应用进行阐述、分析。
　　1 PLC技术的概述
　　1.1 PLC简介
　　PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），集结了自动控制技术、计算机集成技术、通讯技术于一体的数字运算操作通用电子控制装置。PLC的开发是专门针对工业环境，以实现对整个工业流程进行自动化控制。PLC属于一种新型的自动化控制技术，性能可靠、对工业环境的适应能力较强，而且它还是目前工业自动化监控系统中最先进的自动化控制装置，主导着现代工业自动化监控系统的发展。PLC的硬件组成结构如图1所示。
　　1.2 PLC的特点
　　（1） PLC具有较强大的功能，使用范围广，性价比高。PLC是在继电器控制装置的基础上发展起来的，经过几十年的发展和完善，PLC技术除了具有系统逻辑运算功能、数字运算功能、顺序控制功能、通讯功能等，还能够通过图形化的界面进行功率驱动、人机对话等。
　　现在的PLC中采用的是模块化和标准化的核心部件，并形成了不同系列的配套产品，这些产品通过不同的配置能够使用于不同的监控系统中，例如位置监控系统、CNC监控系统、数字监控系统等，PLC自动化监控技术既能够对某台设备进行监控，还能够对整条生产线的设备进行监控，甚至可以监控到整个工业生产过程。PLC和传统的继电器控制系统相比还具有性价比方面的优势。
　　（2） PLC装置具有操作简单和通用性特征。在PLC装置中包含有程序输入和程序更改两个操作步骤，在此装置中配置了各种各样的语言供操作者选择时使用，当操作者输入程序时，装置自动显示出来，这样的操作十分简单明了。在对程序进行更改时，结合实际更改相关的参数即可。另外，PLC装置有很多品种，能够满足不同领域的自动化监控系统，其通用性较强，即使在工业中更换了设备，此监控装置仍能使用，在设备安装好之后只需更改程序就可以了。
　　（3） PLC具有较高的可靠性。在工业自动化监控系统中，PLC装置几乎都会受到各种电路或电磁的干扰。但是在PLC装置中使用的是多层抗干扰技术，即使将此装置放在各种恶劣的环境中，它依然能够正常运行。因此，PLC具有较高的可靠性。　　（4） PLC具有体积小、质轻、能耗低的优势。因为PLC在设置和制造时较多采用了集成电路技术和先进的制造工艺，因此其体积较小，同时它的安装尺寸也都≤10 cm，重量也在150 g之下，其在运行过程中耗用的功率也只有几瓦。因此PLC装置具有体积小、耗能低等特点，在实现机电一体化中起到了重要的作用。
　　（5） PLC装置系统的设计、安装、调试简单。在PLC装置中使用的是存储逻辑，在很大程度上减少了外部接线，因此也就使整个监控系统的设计变得简单，进而缩短了系统装置的建设周期，提高生产率。
　　2 PLC在工业化自动监控系统中的运用
　　2.1 开关量控制
　　在工业化自动监控系统中，对开关量的控制是最基本，也是应用最广泛的。PLC装置通过对开关量的控制，实现了系统的顺序控制和逻辑控制。首先，PLC装置控制开关量的能力很大，其控制量在十几点到上万点，若再与互联网进行连接，其控制的开关量还会更大。其次，它能够控制多种多样的逻辑形式，例如随机或固定形式、组合或单人等。
　　另外，PLC控制开关量可以针对某一台设备进行控制，例如订书机、注塑机等；可以对设备群进行控制；还可以对流水线INXS自动化的生产控制。
　　2.2 模拟量的控制
　　工业化自动控制系统中针对的是某些具体的对象特点，而PLC是在一定标准下组装成的具有强大功能的标准化控制系统，实现了系统的灵活性控制。PLC在工业自动化控制系统中通过对模拟量的控制实现对工业生产过程的控制，还能够利用编程语句实现对仪表的控制。PLC的使用在一定程度上提高了工业自动化监控系统的精度，同时对工业生产中热处理的过程进行严格的控制。
　　2.3 控制位置
　　在工业设备生产过程中，工业自动化监控系统对于位置的控制是十分重要的。而对于位置的控制是通过对运动的控制来实现的。在PLC装置技术中，对于位置的控制是利用脉冲量促使机械做直线运动或是圆周运动来实现的。利用脉冲量控制的位置运动位移量都很小，因此利用PLC对位置的控制具有很高的精确度。在PLC装置中，对工业设备位置的控制通常是利用装置中专用的运动控制模块来完成的。
　　2.4 自动化控制系统的集中
　　在工业自动化监控系统中，PLC除了要对工业生产过程进行控制外，还能够实现对自身系统的控制。PLC对自身系统的控制主要是对系统进行检测和故障排除等。在工业生产中每项工作都需要一定的时间才能完成，因此可以在生产设备上安装定时器，并将定时器的信号作为工作启动的完成信号。PLC在工业自动化监控系统中工作时，监控系统中各电控系统的不同工作部分之间存在一定的逻辑关系，当生产设备出现故障时，系统中的这种逻辑关系就会被破坏，因此在控制系统中要实现集中化的控制和故障处理。
　　2.5 系统数据处理
　　在工业自动化监控系统中，PLC装置中具有数字运算操作功能，PLC中的数字运算流程主要包含：数据采集、数据分析、数据处理几个部分，实现监控系统对生产过程中的数据控制和处理。
　　2.6 远程监控
　　在PLC中的通信技术，不但能够实现信息的传输，还可以将系统的通信接口和PLC的网络模块连接在一起，再通过系统中的通信功能，实现工业自动化监控系统中PLC装置的远程控制。
　　3 结 语
　　在工业自动化监控系统中，PLC技术的应用不但推进了工业自动化的发展水平，还在一定程度上为工业生产节省了大量的人力和物力，同时工业的生产效率也得到了很大的提高。只有加大在工业自动化监控系统中PLC技术的运用，才能够提高工业自动化监控系统的水平，最终更好地服务于我国国民经济。
　　参考文献
　　[1] 蓝昭艺.工业自动化监控系统中PLC装置的应用[J].科技创新与应用，2014（2）：290?291.