PLC先进控制策略探究

PLC先进控制策略探究

罗志强 中山市中等专业学校

PLC作为可编程存储器，能够根据用户的需求对自身存储程序实现编辑，属于自动化控制机制当中的有机组成部分，有着多功能、抗干扰以及可靠性好等方面的优点。随着当今社会工业化的飞速发展以及控制对象的多元化，人们将工业技术同PLC控制相结合，研究出PLC先进程序技术。本文简要介绍PLC技术，分析其具体应用，并在此基础上探讨PLC先进控制策略的改进。

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当代社会智能化产品的种类以及数量越来越多，这些产品当中PLC控制系统发挥着不可替代的控制作用。PLC技术随着网络的发展，已经取得了长足的进步。PLC控制在生产生活当中随处可见，比如智能手机、全自动汽车以及各种温感光感当中，都离不开PLC技术。

1.PLC概述

在我国经济社会的发展过程当中，机械技术的自动化水平越来越高，机械设备自动化的实现离不开程序设计[1]。机械设备只有可以独立处理涉及到的数据问题，才可以真真达到自动化。PLC技术的出现在很大程度上解决这一问题。开始阶段PLC功能只包括逻辑运算、定时以及计数等功能，应用的范围也只局限在常规制造业。可以会所早期PLC技术的应用范围比较狭窄[2]。不过随着当代社会对计算机技术重视程度的加大，自动化机械设备得到开发利用，程序设计也有了快速的发展。当前PLC已经在各行各业得到广泛的应用，应用的潜力非常巨大。

PLC主要组成部分包括输入输出板、中央处理器、电源以及内存条等，同我们生活当中应用的个人电脑构成非常类似[3]。中央处理器可以说是PLC控制系统的核心，指导控制器各个小部件的正常运转，还能够借助于设定中央处理器来指挥控制器运动。输入输出板块则是用来同外界实现数据交换，也就是输入外界数据，并且输出自己的数据，这样一来可编程控制器就能够同外界接触同时完成数据的处理[4]。内存条则是控制器存储设备，能够存储计算环节生成的结果以及数据，内存条能够随机调用数据，从而便于用户的使用。电源则是PLC最为关键的组成部分之一，没有电源控制器无法正常工作。电源还能够为显示器提供点亮支持，并且在中央处理器的工作过程当中需要确保电源工作正常状态。PLC构成同个人电脑比较类似，因此在使用之前应当详细了解其具体的组成[5]。

可编程控制器相关研究得到人们的高度重视，从开始到现在从未停止过，能够不断发展并且一直进行改进，一个重要的原因就是PLC技术还存在着非常明显的完善空间，能够持续进行升级[6]。从PLC的发展历程可以发现，PLC从一开始的逻辑控制逐渐发展到现代有着丰富功能的处理器，发展历程是一点点积累起来的。PLC有着使用简便、通用性强、程序简单还有稳定性好等方面的优点，其控制功能非常强大，费用也比较低廉，这是PLC长期存在并且得到发展的一个重要原因。

2.PLC先进控制策略的应用

第一，PLC在机械控制当中的应用。机械切割当中使用的控制手段，通常都属于PLC控制。这是因为PLC控制可以确保机械设备能够精确发现物体切割点，在精密仪器制造的过程当中，这一特点不可替代[7]。通过利用PLC的CPU来精确计算得到切割的位置，要比人类操作的眼力观测更为精确，并且还能够快速准确地计算出结果。这样就能够显著改进工作的效率。PLC这一特点在机床切割当中得到了非常广泛的使用。

第二，PLC控制的应用。为了解决传统控制技术无法解决的困难，研究人员发明先进控制技术。先进控制的作用要显著由于传统控制技术。先进控制是借助于把信息技术嵌入PLC系统从而实现的，当前这些技术广泛应用在日常生活当中。嵌入先进技术的PLC，一方面显著改进其控制效果，另一方面稳定性也得到明显的改进，同时还增强了PLC的数据处理能力以及速度[8]。这对于扩大PLC使用的范围与领域有重要价值。浮点运算在当前生活当中的应用非常普遍，不过PLC在浮点运算功能方面普遍比较匮乏，这就使得PLC的应用遭到限制。同时PLC浮点运算环节的欠缺也不利于先进控制技术的进一步应用。

第三，PLC在人工智能控制当中的应用。随着经济社会的发展，人们的生活质量越来越高，在生活以及工作当中懒得亲自动手，而需要使用机械，并且对机械的智能化程度要求越来越高。人工智能控制可以说是一种毕竟高级的控制技术，涉及到的控制领域也毕竟广泛。要是缺乏配套的先进控制技术作支撑，要想实现人工智能控制无异于空中楼阁。人工智能控制很多情况下被人们称为神经网络控制，并且从字面意义可以发现，人们希望能够模拟大脑神经机制，借助于模拟神经系统的功能来完成控制。PLC控制技术能够最大限度达到这一目标。不过需要注意的是，PLC在人工智能控制当中的应用还需要进一步的深入挖掘，以当前的技术水平而言，短时间内无法顺利实现。

第四，PLC在闭环过程当中的应用。所谓闭环控制指的是特定系统当中，持续控制外界的温度、压力以及流量的影响因素。我们当前生活当中，存在着大量的人造机器设备，这些机器设备很多时候是使用PLC完成控制的，比如人造温泉。人造温泉当中，人们使用PLC技术来控制流量以及水温等因子，从而维持在在一个比较合理的温度范围，营造出天然温泉的特点。除此之外，气象台人员还能够使用PLC技术检测天气情况，同时检测的结果也比较精确，这是因为通过运用PLC技术能够帮助工作人员处理检测的温度、风向以及湿度等气象因子，并分析未来气象因素的发展状况，从而准确掌握未来时间段内天气的状况。

3.PLC先进控制策略的改进

在PLC先进控制策略改进的过程当中，应当综合考虑应用环节的优点以及缺点，在此基础上通过具体的试验来探索具体的改进的措施。在试验的过程当中，工作人员应当注意以下几个方面的问题。第一，试验研究环节需要在开环控制的模式下完成。第二，需要单独检测机器的钢带，应用模糊控制技术，在避免其他因素影响的基础上，检测传送系统的性能理想与否。第三，为探索解决措施，应当对机器钢带开展比较试验。模糊控制试验顺利完成之后，使用复合控制。在试验的过程当中，需要配套软件的配合。在模糊控制以及复合控制试验对比环节，工作人员应当记录具体的数据。开环控制条件下分析试验结果的是，通常情况下钢带的传送功能记录数据误差会随着企业生产速度的提高而不断扩大，不过二者之间的关系并不是非常明确。从具体生产环节，钢带传送的误差同多个方面的影响因素存在联系，比如工厂设备运行状况以及钢带卷大小等。通过进行模糊控制试验，其结果往往表明存在着控制的盲区，也就是在特定的时间段内，模糊控制无法充分发挥效果，使得在确定误差值的时候存在困难。在复合控制的过程当中，研究人员发现同单纯的模糊控制比较而言，复合控制更可以充分发挥PLC的应用价值，同时不受速度高低的影响。借助于分析这些方面的试验结果，可以从以下几个方面加以改进。

第一，PLC控制器应当检测各个方面的功能，从而及时应用各种新技术。在当前社会经济迅速发展的条件下，应用PLC系统应当符合社会的发展方向。借助于检测内部系统不同环节的功能，有利于及时发现存在的问题，同时在解决问题的基础上应用新的技术以及理念。新技术可以为PLC技术的应用提供助力，确保PLC技术更好适应当代工业生产的发展特点，应用新理念则有利于改进PLC技术的实用性以及效率。第二，应当积极使用PID复合控制。从相关试验的结果而言，通过应用复合控制可以顺利解决模糊控制在特定领域存在的作用死区，这样就能够保证相关工作可以顺利完成。在这一过程当中，复合控制无需需要投入大规模的物力资源以及人力资源，是一项比较实惠的做法。第三，PLC控制器在编程环节，应当借助于编程人员来提高其精确程度。改进工作的时候应当从各个不同的环节着手，编程是保证功能顺利实现的基础，程序人员应当精确控制计算同时合理使用编程语言，这样能够为后期的改进提供理想的助力。第四，改进PLC控制策略要求设计工作人员可以结合实际的应用环境来展开工作。机器的使用过程当中，在一定程度上通过系统控制。在生产操作环节，设计工作人员应当跟踪记录在控制器控制相关机器的运行状况，从而保证机器设备稳定运行。在这一环节，PLC技术的优缺点可以及时被工作人员发现，在此基础上结合不同企业的机器设备状况进行系统改良。

综上所述，随着工业技术的进步，控制对象以及控制过程日益复杂，一系列的难题使得传统控制技术难以有效满足需求，这就需要进一步研究PLC控制技术。PLC应用的领域越来越广泛，生产生活当中已经离不开PLC技术，并且借助于挖掘PLC技术的应用潜力，来提高生产生活的智能化以及自动化水平能够。可以说PLC先进控制策略方面的研究以及应用，对我国工业化进程的加快以及经济社会的发展都有不可替代的重要价值。

[1]刘建，罗晓曙，陈赤，梁俊英.PLC在自动剥线机中的应用[J].现代电子技术，2014， 11（3）：159-161.

[2]卢燕，罗青华，魏克新.PLC实现的模糊PID控制器及在高炉布料系统中的应用[J].天津理工大学学报，2014，10（2）：102-103.

[3]黄轶，徐少川.基于PLC的模糊PID控制器设计[J].华北科技学院学报，2014，6（2）：303-305.

[4]林勇坚，莫胜撼.基于PLC的模糊控制在污水处理中的应用[J].广西轻工业，2014，10（5）：236-239

[2]许斌.PLC先进控制策略研究与应用[J].电子制作,2015，12(8)：305-306.

[6]陈夕松，张帚胜．过程控制发展综述与教学研讨[J].南京工程学报，2015，2(1)：49-52．

[7]张志辉．一套常减压先进控制的应用与开发[J].现代电子技术，2015，10（1）：20-25．

[8]任俊杰，钱琳琳，刘泽祥．基于SIMATICs7PLC的现场总线控制系统[J].电工技术杂志，2014，15(9)：40-42．