工业控制中PLC的主要应用方向

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。

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，要开启冷却液体循环泵，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，让维修电工整体烦的接触不良等问题。

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。

新手学PLC，弄清plc应用方向有助于就业选择

目前，PLC已经成为工业自动化的一个重要标志。起初PLC主要用于开关量的逻辑控制，随着计算机技术的发展，市面上的PLC功能越来越强大，在国内外应用以及普及的程度上也越来越广泛。

PLC功能分类以及应用场景：

一、开关量的逻辑控制

作为PLC的基本，亦是应用领域上最广泛的，它替代了以往的继电器电路控制，从而实现逻辑顺序控制；能用于单机设备的控制，亦可用于群机控制及自动化工厂流水线，应用场合如：组合机床、磨床、包装生产线流水线等。

二、模拟量控制

在工业生产的过程中，有许多会连续变化的量，比如温度、压力、流量、液位和速度等。为了使PLC处理这些模拟量，必须要实现模拟量和数字量之间的A/D及D/A的转换。如今PLC厂家通常都会生产配套的A/D和D/A转换模块，让PLC便于模拟量控制。

三、运动控制

PLC本体专用的运动控制模块，可驱动步进电机或伺服电机做直线运动或圆周运动。国内外各主要PLC厂家产品几乎都具有运动控制的功能。

应用场合如：机械、机床、电梯等。

四、过程控制

作为工业级控制计算机，PLC能编制各式各样的控制算法程序，来对温度、压力、流量等模拟量完成闭环控制。PID调节在闭环控制系统中是用得比较多的调节方法，在大中型的PLC上一般都有PID模块，现在许多小型的PLC也配备有此功能的模块，

应用场合如：冶金、化工、热处理、锅炉控制等。

五、数据处理

现在的PLC可以完成数据的采集、分析及处理，比如数学运算、数据传送、数据转换、排序、查表及位操作等。而这些数据就可以与存储在存储器中的参考值来比较，从而来完成一定的控制操作。数据处理常用于大型的控制系统上。

应用场合如：柔性造纸、轻纺、食品工业等部分大型控制系统。

六、通信及联网

随着工业厂区的自动化网络发展，各个PLC的生产厂商对PLC的通信功能非常重视，都推出自家特性的网络系统。如今生产的PLC都配备有通信接口，使PLC与PLC之间通信、PLC与第三方设备通信更加便捷。

以上这几点着重从质上讲的。若从量上来讲，PLC是有大有小，所以它的控制范围也是可大可小的。小到只控制某个设备，甚至某个部件，某个站点；大的可控制多台设备，生产线甚至于整个工厂。

实际上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域，如钢铁、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，不管是生产制造还是管理检验，都可以看到PLC的影子，这是PLC不断完善自身特点决定的。

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