一、概述

自诞生以来，可编程逻辑控制器（简称PLC）已经历了从传统的接线逻辑到先进的存储逻辑的飞跃式发展。其功能的不断增强，不仅实现了从基础逻辑控制到复杂数字控制的升级，而且应用领域也从单一的设备控制扩展到了涵盖运动控制、过程控制及集散控制等多个领域。当今的PLC在模拟量处理、数字运算、人机交互以及网络连接等方面均展现出了显著的性能提升，已然成为工业控制领域的核心控制设备，并在各个行业中扮演着日益重要的角色。

二、PLC的应用领域

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，使用情况主要分为如下几类：

1．开关量逻辑控制

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．工业过程控制

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。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。

3．运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。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，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4．数据处理

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。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5．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。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

三、PLC的应用特性

1．高度可靠，抗干扰性zhuoyue

PLC在电气控制设备中以其高可靠性著称。这得益于现代大规模集成电路技术的应用，以及严格的生产工艺和先进的内部电路抗干扰技术。与同等规模的继电接触器系统相比，PLC显著减少了电气接线和开关接点，从而大大降低了故障率。此外，PLC自带的硬件故障自我检测功能以及用户可编入的外围器件故障自诊断程序，使得整个系统具备了极高的可靠性。

2．产品系列化，功能全面，适应性强

PLC产品系列化发展至今，已经涵盖了各种规模的工业控制场合。除了强大的逻辑处理能力外，PLC还具备完善的数据运算能力，可广泛应用于各种数字控制领域。随着功能单元的多样化，PLC已渗透到位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加之PLC通信能力的增强和人机界面技术的进步，使用PLC构建各种控制系统变得轻而易举。

3．易学易用，广受工程技术人员的青睐

PLC作为一款面向工矿企业的工控设备，其接口友好且编程语言易于工程技术人员理解。梯形图语言与继电器电路图的图形符号和表达方式相近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人员提供了便捷的工业控制途径。

4．系统设计简化，维护便捷，易于改造

PLC以存储逻辑取代了传统的接线逻辑，大幅减少了控制设备外部的接线，从而显著缩短了控制系统设计和建造的周期。同时，日常维护也变得更为简单。更重要的是，通过改变程序，同一设备可以轻松适应不同的生产过程，特别适用于多品种、小批量的生产场合。

四、PLC应用中需关注的事项

PLC，作为工业自动化控制的核心设备，通常无需额外措施即可直接应用于工业环境。然而，尽管其具备高可靠性和强抗干扰能力，但在极端生产环境、强烈电磁干扰或不当安装使用情况下，仍可能导致程序或运算错误，引发误输入与误输出，从而影响设备的正常运行。因此，要提升PLC控制系统的可靠性，不仅要求生产厂家提升设备的抗干扰能力，还需在设计、安装、使用及维护等多个环节给予高度重视，共同协作以有效增强系统的抗干扰性能。以下是使用中应关注的重点：

1. 工作环境考量

（1）温度控制

PLC对环境温度有特定要求，应维持在0至55摄氏度之间。安装时应避开高热量元件，并确保四周有足够的通风散热空间。

（2）湿度管理

为保持PLC的绝缘性能，环境空气的相对湿度应低于85%（无凝露）。

（3）震动防护

PLC应远离强震动源，特别是10至55赫兹的频繁或连续震动。在无法避免震动的情况下，需采取减震措施，如使用减震胶等。

（4）空气质量

避免腐蚀性和易燃气体，如氯化氢、硫化氢等。对于含粉尘或腐蚀性气体的环境，建议将PLC安装在密封性良好的控制室或控制柜内。

（5）电源优化

PLC对电源线干扰有一定抵抗力。在高可靠性要求或电源干扰严重的环境中，可安装带屏蔽层的隔离变压器以减少地间干扰。通常，PLC提供直流24V输出，当使用外接直流电源时，建议选择直流稳压电源以避免纹波影响。

2. 控制系统中的干扰及其来源

现场电磁干扰是影响PLC控制系统可靠性的重要因素之一。了解干扰源及其分类，有助于提出有效的解决方案。

（1）干扰源及分类

干扰源主要源自电流或电压剧烈变化的部位，通过电磁辐射和电磁波影响设备。干扰通常分为共模干扰和差模干扰，前者是信号对地电位差，后者作用于信号两极间。

（2）PLC系统中的主要干扰源及途径

干扰主要源自电网供电、控制柜内部干扰、信号线引入的干扰、接地系统混乱及PLC系统内部干扰等。此外，变频器也会产生谐波和电磁辐射干扰。

3. 抗干扰措施

（1）电源优化处理

为抑制电网引入的干扰，可安装带屏蔽层的隔离变压器，并在电源输入端串接LC滤波电路。

（2）安装与布线

动力线、控制线、PLC电源线和I/O线应分开配线。

PLC应远离强干扰源，如电焊机、大功率设备等。

输入与输出线、开关量与模拟量应分开走线。

模拟量信号传送应使用屏蔽线，屏蔽层应正确接地。

（3）I/O端接线

输入接线不宜过长，除非环境干扰小、电压降不大。

输入/输出线应分开，避免使用同一根电缆。

输出端接线应注意类型和电压等级的一致性。

使用继电器输出时，应合理选择或加隔离继电器以承受电感性负载。

（4）接地系统

正确的接地是保证PLC可靠工作的重要条件。

接地系统包括安全地、系统地、信号与屏蔽地等。

应避免接地混乱，防止地电位差引起的地环路电流。

（5）变频器干扰抑制

使用隔离变压器、滤波器、输出电抗器等设备减少变频器产生的干扰。

（6）抗干扰设计总结

抗干扰设计应综合考虑各方面因素，如电磁辐射、传导干扰、电源质量等。

正确的安装、布线、接地和选用适当的抗干扰设备是抑制干扰、保证PLC系统正常工作的关键。

随着PLC应用领域的不断扩大，高效可靠地使用PLC已成为工业自动化领域的重要课题。因此，在设计和实施PLC控制系统时，必须充分考虑系统的抗干扰能力，采取合理的措施来降低和抑制干扰，以确保系统的稳定运行。

五、结束语

随着科技的飞速发展，PLC（可编程逻辑控制器）作为工业自动化领域的核心设备，其发展前景广阔且充满潜力。未来，PLC将迎来更大的发展，产品的品种将进一步丰富，规格也将更加齐全。通过不断的技术创新，PLC将拥有更加完美的人机界面和更加完备的通信设备，使其能够更好地适应各种复杂的工业控制场合需求。

作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，PLC将在工业控制领域发挥越来越大的作用。从智能制造到工业自动化，从节能减排到环境保护，PLC都将扮演着举足轻重的角色。面对未来，我们有理由相信，随着人工智能、物联网、云计算等先进技术的深度融合，PLC将实现更加智能化、网络化和集成化的发展。这将不仅提升工业生产的效率和质量，还将为工业自动化领域带来更多的创新和突破。

因此，对于PLC编程的研究和应用，我们应给予高度的关注和重视。只有不断探索和创新，我们才能充分利用PLC的优势，推动工业自动化水平的持续提升，为构建智能、绿色、高效的工业体系贡献我们的力量。