PLC在工业控制中的应用主要有哪些方面？plc在工业控制中的应用主要有哪些方面内容

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　　现在科技水平有了明显提高，为更好满足各行各业生产方面的需求，对电气自动化控制系统中应用越来越重视。可是目前的电气自动化控制系统的应用还是有诸多问题与缺陷，渐渐的无法满足实际生产的需求，因此为了此方面问题得以有效解决，于是引用PLC自动控制技术。它在电气自动化控制系统中的应用，不仅提高系统运行效率，也带来了很多的经济效益，也促进了工业自动化的发展。

　　PLC应用在电气自动化控制领域不断丰富与完善，特别在工业自动化控制领域的开关量作业方面，有着十分突出贡献。随着技术的不断发展以及生产要求的提高，PLC控制系统控制功能越来越强大，现在的大型PLC控制系统已经可以与DCS控制系统相媲美了。

　　PLC在工业控制中的主要应用，例如数控领域、空调领域、交通领域等。

　　如数控领域，它是电气自动化控制系统应用最为广泛的，而且发展前景非常好。而采用PLC自动控制技术，来提高数控准确性，从而实现对机床的每个工作参数严格控制，确保机床按照期望轨迹工作。应用PLC在数控领域，不仅提高数控系统准确度，还可避免系统错误运行使生产产品质量严重受到影响。如空调领域，其实电气自动化控制系统在空调领域应用难度不小，利用PLC自动控制技术还是能有效缓解的。因为空调系统运行包含很多控制方法，对于其整个控制系统来说，用PLC控制技术取得的控制效果最佳。PLC控制技术的应用能对外界因素有效屏蔽，给用户设定程序，执行各个控制程序。因此它的应用能使空调运行效率明显提升，确保系统操作与用户实际需求一致，还能延长空调维护周期，为用户带来更佳的体验感。在交通领域的应用是我们体验最深刻的，我们开车上路根据交通信号灯决定自身行为，让我们严格遵守交通规则，这就是PLC自动控制技术应用带来的好处，避免事故发生。除此之外，PLC自动控制技术的应用还有在冶金、化工、石油、水力、电力、建材等行业也普遍应用。

　　上述了PLC自动控制技术的应用在很多领域，其实PLC在工业生产过程中，有着大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行联锁保护动作的控制，以及大量的离散量数据采集。起初这些控制都是由继电器控制来完成任务的，由此可知，最初的PLC是为了替代继电器控制而产生的。PLC控制技术发展至今，它的功能也发生了巨大的变化，不在是起初最为简单的逻辑控制了，除此之外，还在模拟运算、数字运算、人机接口、网络能力方面有很大的提升。因此PLC控制系统可用于温度、压力、液位、流量、转速、位移等各式各样的控制场合。显然，PLC已经成为工业自动化控制中的主流控制器之一。

　　在回答这个问题之前让我们先了解一下PLC的特点。PLC从诞生之初就肩负着简化电路的使命，随着PLC技术的发展，它更是拥有了体积小，携带方便，易于安装，可靠性高，编程简单等特点。由于有这些优点，它在工业控制中也拥有者不可替代的运用。在逻辑控制和顺序控制方面，它主要应用于自动化生产线，自动化包装线，自动化立体仓库等。在运动控制方面，它主要运用于各种数控机床，机器人，驱动控制，普通电机控制等。在通信方面的，它主要作用于PLC本身通信，触摸屏通信等。如果感觉回答的还可以，敬请点赞转发评论和关注作者。回答不易，你动一下手就是对作者莫大的支持。

　　PLC是以自动控制技术、微计算机技术、和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，随着微处理器技术的发展，PLC得到了迅速的发展，也在社会各领域的生产训得到了越来越多的应用。目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制

　　这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

　　2模拟量控制

　　在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

　　3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。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

　　4过程控制

　　过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。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。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

　　5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。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

　　6通信及联网

　　PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

　　在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。 一、PLC的发展历程

　　在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。 个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。 PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

　　二、PLC的构成

　　从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

　　三、CPU的构成

　　CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。 CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。 在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

　　四、I/O模块

　　PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。

　　五、电源模块

　　PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。

　　六、底板或机架

　　大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

　　七、PLC系统的其它设备

　　1、编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 2、人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。

　　八、PLC的通信联网

　　依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。 PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。 PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。 对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。

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　　PLC全名是可编程逻辑控制器的英文简称，在台湾地区简称为“可程器”，根据名称它的作用主要是用来实现工业上的逻辑控制。早期自动化分为工业电气自动化，自动控制自动化和生产过程自动化，只有工业自动化这么课要修学PLC这么课程，可见PLC侧重应用于电气控制类系统，请关注：机电猫

　　早些时候，没有PLC或者PLC价格比较昂贵的时候，逻辑控制基本上是使用继电器和接触器来完成的。继电器或者接触器就是一个线圈加几路常开或者常闭触点，利用线圈和触点之间的自保和互锁来组合各种复杂的工业控制逻辑，比如机床控制，要启动电机正反转，要实现各个轴之间互相配合，要开启冷些液体循环泵，要让驱动器启停，都要用大量的继电器。逻辑分为组合逻辑和时序逻辑，继电器实现组合逻辑容易，但是实现时序逻辑就有点困难了，毕竟时间继电器是比较粗糙的。

　　因为继电器和接触器体积比较庞大，这样逻辑复杂了以后，设计起来比较费劲，要考虑很多个线路回路，稍微不留神就弄错；安装也麻烦，要使用很大的电柜，布局不容易；调试也是一件痛苦事情，修改线路要命，因为改线很容易出错；维护更加操心，线路多了，让你眼花缭乱，继电器都有一定使用周期，让维修电工整体烦接触不良等问题。

　　电子技术发展起来了，单板机出现了，后来人们尝试使用单板机来替代继电器电路，结果很复杂的逻辑，只要集成在一块板子上就可以满足功能要求了。所以工业电气系统能实现更复杂的逻辑控制，体积又小，维护起来比继电器容易多了。但是单板机可靠性不行，工业场所需要抗干扰很强，粉尘和震动也很厉害，而且使用汇编语言编程，一般电工都学不会。单片机出来以后，单板机的功能基本上集成到一块芯片上，所以有家叫莫迪康的公司设计了PLC这款产品出来了，硬件考虑了工业场所要求，处理比较稳定可靠，然后软件根据电工的思维习惯，弄出了一套梯形图编程的系统来，和线下的继电器电路差不多，这样通过电脑上“接线”，用符合来替代实物，就可以实现“软”方法来修改逻辑电路了。

　　而且PLC里边设计出了计数器和计时器，这样避免使用麻烦的实物计时器和时间继电器，修改计数和计时值非常快捷方便，把以往传统继电器很难实现的时序逻辑控制做得非常精准。甚至有些老板担心客户不给钱，使用万年历设定一个时钟，运行到某年某月某日某时某分某秒，自动会停下部分功能来。

　　在工业控制领域，只要是需要用到逻辑控制的设备上，都可以用PLC来实现。比如冶金，塑料，木工，水处理，化工，石油，建材，电力，家电等等，几乎所有领域，只要有自动化设备的场合，都会用到PLC，而且一些民用领域，比如安防，交通，智能家居等也会用到PLC。

　　早期的PLC只是可以完成逻辑控制而已，但是芯片和电子技术发展非常快速，PLC增加了模拟量处理功能，可以直接读取传感器的模拟量数据，这样可以用来做一些数据采集和监控，如果这些数据用来控制变频器等装置，又可以实现了一些闭环目标控制。

　　PLC增加了高速计数功能，可以实现一些长度等参数计量，同时还有高速脉冲输出，可以用来控制伺服和步进控制器定位。

　　PLC运算速度快了，可以在里边自己编写一些PID或者模糊算法功能，可以用来做一些复杂的回路控制，甚至有些PLC自身带有了PID模块，直接调用就可以了。

　　PLC还集成了各种通讯接口比如485，232和RJ45这些，可以实现和变频器，触摸屏，温控模块，工控机等产品进行通讯联网。

　　PLC增加了这些功能，很多方面已经取代过程控制领域里边的控制器，而PLC只需要增加一个功能模块，就可以轻松实现这些传统控制器的某些功能，一些大型PLC实现的功能，不比DCS系统差多少了。