摘要：在工业自动化系统的发展过程中，各种技术得到了全面的发展，而PLC以其功能强大化、编程简单化、结构灵活化等被广泛运用于所有的工业自动化领域中。目前，PLC已成为工业自动化系统中关键的组成部分，在一定程度上促进了工业化的稳定发展。基于此，文章就工业自动化系统中PLC的运用进行分析。
关键词：工业自动化；PLC；运用分析
一、PLC的结构组成
（1）进行逻辑和数学运算，控制整个系统，使之协调工作的中央处理器。
（2）用于存放系统的监控程序、用户程序、逻辑变量和一些其他信息的存储器。
（3）接口电路。它是PLC与现场设备以及外围设备的联系通道，如输入/输出接口、键盘/显示接口、通信接口和扩展接口等。
（4）输入/输出电路。输入电路用来对输入信号进行隔离和电平转换；输出电路用来对PLC的输出结果进行放大和电平转换，驱动现场设备。
（5）电源。包括系统电源、备用电源和掉电保护电源等。
二、PLC的工作原理
PLC采用了一种顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即扫描方式。它不同于一般的微型计算机的运行方式，它在一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开时，该线圈的所有触点不会立即动作，必须等到扫描到该触点时才会动作。通常包括三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新。
2.1输入采样阶段
在此阶段PLC以扫描的方式顺序读入各个接口的状态和数据，并将它们存入I/O映像区中的相应单元内。并在用户程序运行阶段和输出刷新阶段保持不变，只有到了下一个周期的采样阶段才会根据实际的变化对I/O映像区作相应的改变。因此若输入的是一个脉冲信号，则必须保证脉冲信号的宽度大于一个扫描周期，才能保证脉冲的有效输入。
2.2用户程序执行阶段
PLC总是按照由上而下的顺序依次扫描用户程序，在每一条梯形图中，又总是按照先左后右、先上后下的顺序对各触点构成的控制线路进行逻辑运算。然后根据运算结果，对输出点的逻辑线圈在系统RAM中的存储状态或I/O映像区状态进行刷新，而且在本扫描周期内只对排在梯形图下面的线圈或数据起作用，排在上面的线圈或数据只能在下一个扫描周期才会进行刷新，这就是扫描技术的最大特点。
2.3输出刷新阶段
在一个扫描周期结束后，CPU根据用户程序执行完后I/O映像区内的各个模块对应的状态和数据对所有的输出锁存电路进行刷新，然后驱动输出电路输出到相应的外设，此时才是PLC一个控制周期的结束。
三、工业自动化控制系统中PLC的运用及其分析
3.1工业自动化控制系统中PLC的主要运用
1.控制开关量。由于PLC系统具有操作简便、速度快、维修方便和可靠性高等优点，所以PLC系统的使用不仅可以避免大系统线路复杂、不易修改等问题，还可以提高系统的质量，从而达到节省时间、人力和提高控制的可靠性目的。在设计PLC系统时，为保证设计的规范化，可根据控制系统中的要求，应用顺序控制器的公式进行计算，设计制作出顺序控制器梯形图示意图，并进行模拟仿真检查。
2.控制模拟量。在工业自动化系统的控制过程中，必须针对具体控制对象的特点，PLC通过一定标准的组装成为标准化功能强大的控制系统，从而实现系统的灵活控制。组成PLC的模块主要有主机、输入和输出、模拟控制、高速计数、通讯等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在工业自动化系统的控制过程中使用PLC进行模拟量的控制，不仅能够对过程进行控制还能够通过编程语句实现对仪表的控制。在工业自动化系统中使用PLC在一定程度上提高了控制系统的精度，同时还可以对热处理的各个过程进行严格的控制，给热处理的工业自动化过程带来了极大的方便。
3.控制位置。在工业自动化控制系统中，对位置进行控制起着重要作用。在工业设备的制造过程中，各种不同刀具的补偿控制工作、搬运定位的控制工作以及主轴的精确度等的控制都属于对位置的控制。在工业自动化控制系统的工作过程中，PLC主要通过对步进电机的控制来实现脉冲的控制，更进一步实现整个位置的控制目的。
4.控制系统集中。在工业自动化控制系统的过程中，PLC不仅能够实现自动化的控制，还能够对系统本身进行控制，如对系统的故障进行检测等。在该工作的进行过程中，主要通过故障检测和错误检测对系统进行监控。在机床的工作过程中其每个工作的实现都需要一定的时间作基础，可在单个工作的实施过程中设置定时器，同时将定时器的信号作为停机和启动的信号。PLC在工业自动化控制系统的工作过程中，电控系统的不同工作部分之间存在着一定的逻辑关系，在设备出现故障时会破坏系统运行的逻辑关系，所以需要将控制系统集中化进行故障的处理。
3.2工业自动化控制系统中PLC应用分析
PLC在工业自动化控制系统中的应用使工业自动化发生了巨大变化，它为不同的工业自动化提供了广泛的应用。PLC的主要作用在于为工业自动化控制系统的提供更加完善和稳定的方案。随着现代电子计算机技术以及通信设备的逐渐完善和飞速发展，工业自动化控制系统也发生了重大的变化，同时PLC新技术系统开放性的增加更加扩大了工业自动化控制系统的应用范畴。
PLC是将各种技术如计算机、自动化、先进制造以及通信技术为一体来实现单机到车间再到整个工厂自动化的控制，它是整个工业自动化控制系统中的关键部位。随着现代科学技术的迅速发展使个人计算机的使用更加广泛，从而使PLC的功能更加强大和灵活。作为现代工业自动化过程中三大支柱之一的PLC技术已经在众多的工业自动化领域（机械制造、化工、石油以及钢铁）中广泛应用。PLC的应用模式也从简单的逻辑和顺序控制发展到具有一定水平和复杂程度的运动控制、信息控制等。
PLC的应用领域的分析主要有：
①对逻辑控制进行分析。该领域是PLC的应用中最为广泛和基本的范畴，它将传统的继电器替换，可以进行逻辑和顺序控制，同时不仅能用于单台设备的控制也能用于多台设备的控制，最终实现自动化流水作业。
②对运动控制进行分析。工业自动化控制系统中PLC对运动控制分析主要是通过对脉冲的控制实现圆周运动或直线运动，在该过程中脉冲的位移量很小，所以，使用PLC的运动控制进行分析具有较高的精度。
③对过程控制进行分析。这主要是对各种模拟量进行分析，并保证系统正常的工作。这主要通过闭环和开环进行控制，这主要用于工业自动化中的冶金、化工、锅炉等的控制。
④对信息控制进行分析。在工业自动化控制系统中运用PLC具有的数学运算、数据转换以及排序等功能，实现数据的处理。这意味着PLC在数据处理和信息化方向上的转化。
工业自动化控制系统中PLC的应用能够保证产品质量并能节省大量的人力。PLC的使用能够在线对产品质量进行检测并制定标准的参数。同时对工业自动化控制系统中PLC的分析发现，PLC长期在工业自动化领域的发展中居于主体地位，它是整个工业自动化控制系统中最为重要的因子。
结束语：
总之，工厂自动化及产品设备自动控制，是以后工业企业发展的一个方向，PLC基于其控制的优势、运用的灵活性及其模块化设计思想等将在以后的工业控制领域中得到充分和大量的应用。
参考文献
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[3]黄干将.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].价值工程，2010，（24）
论文作者:赵建军
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年8月下
论文发表时间:2019/3/13
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