工业自动化控制汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇工业自动化控制范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

1.1PLC（可编程序控制器）PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController，1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求:①编程简单，可在现场修改和调试程序；②维护方便，采用插入式模块结构；③可靠性高于继电器控制系统；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制系统竞争；⑦可直接用115V交流电压输入；⑧输出量为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；⑨通用性强，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少4kB。为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的PLC（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产PLC的厂家分别是：德国西门子、AEG，日本的三菱、美国AB，GE法国的TE公司等。我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显着的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。

1.2工控PC由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。由于PLC受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。近年来，工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3-5年内，占领30%(50%的国内市场，并实现产业化。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。

2.工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

2.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

2.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

2.3环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

2.4仪器仪表

篇（2）

1.1PLC（可编程序控制器）

PLC—可编程序控制器的英文为ProgrammableLogicController，1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求

①编程简单，可在现场修改和调试程序；

②维护方便，采用插入式模块结构；

③可靠性高于继电器控制系统；

④体积小于继电器控制装置；

⑤数据可直接送入管理计算机；

⑥成本可与继电器控制系统竞争；

⑦可直接用115V交流电压输入；

⑧输出量为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；

⑨通用性强，易于扩展；

⑩用户程序存储器容量至少4kB。

为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的PLC（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产PLC的厂家分别是：德国西门子、AEG，日本的三菱、美国AB，GE法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。

1.2工控PC

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。

由于PLC受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年来，工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3-5年内，占领30%(50%的国内市场，并实现产业化。

几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。

2工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

2.1电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

2.2科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

2.3环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

2.4仪器仪表

篇（3）

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.12.009

近年来，我国工业发展逐渐朝着自动化、信息化、智能化方向发展，越来越多的自动化控制系统被应用在工业生产中，然而工业自动化控制系统应用现状却不理想，各种各样的干扰源对于自动化控制系统的稳定、正常运行产生了直接影响，所以应充分了解工业自动化控制系统受到的干扰情况，有针对性地进行抗干扰处理，提高工业自动化控制系统运行的稳定性。

1工业自动化控制系统的干扰分析

1.1传导干扰

（1）信号线引入干扰。电流通过信号线过程中产生感应磁场，相邻信号线受到感应磁场影响会产生一定的感应电流，随着感应电流的增大，和检测开关相连接的接收设备会受到干扰影响，由于信号线中电流持续流过，会影响和信号线相连接的自动化控制系统正常运行，使得控制器逻辑数据不稳定，甚至发生死机或者错误动作。（2）设计施工干扰。工业自动化控制系统在施工设计阶段，由于操作、设备型号、调试、安装、工程技术设计等因素，安装设计过程中，接地系统混乱或者控制器、高频发生器或者开关高功率设备之间的距离较短，造成工业自动化控制系统设计施工干扰。（3）电源线干扰。工业现场的电源线干扰非常常见，其主要来自两个方面，一方面是工业自动化控制系统受到供电电源耦合影响；另一方面，干扰信号通过供电电源系统进入自动化控制系统。工业自动化控制系统主要通过电网电源供电，其运行过程中经常受到很多因素的干扰和影响，例如，电网短路暂态冲击、大功率用电设备停止或者开启、电网波动等都会影响工业自动化控制系统的正常运行。

1.2辐射干扰

工业自动化控制系统受到的辐射干扰主要是指电弧电路、高频感应设备、雷电、射频设备等产生的干扰，对于这种干扰源，在实际应用中没有很好的方法进行消除，而可以通过减弱或者直接切断电磁干扰传播途径，采用装设防雷设备、合理布置线路、保护隔离、等位机屏蔽或者联机等措施，保障工业自动化控制系统的安全运行。

2工业自动化控制系统的抗干扰技术

2.1软件设计

工业自动化控制系统设计过程中，采用惯性滤波、限幅滤波、中位值滤波、平均值滤波等方法通过计算机程序对系统信号实现数学处理，消除或者减少干扰信号的强度、数量，保障输入信号的稳定性和可靠性，这种方法计算机程序很容易移植，便于修改系统参数，有效提高数字滤波的稳定。

2.2管线设计

为了减少工业自动化控制系统的干扰，应优化管线设计，包括通信线、电源线、信号线管道等，电源线设置应和通信管线保持足够距离，并且使用金属管道覆盖通信管线，正确敷设电缆线路，结合抗干扰、经济性、实用性等因素，选择合适的信号电缆线，其中最常见的是双芯屏蔽双绞线，电缆线敷设过程中应注意以下问题：其一，对于不同信号，敷设不同电缆线路，结合传输信号类型，分层敷设电缆线路；其二，不能使用同一根多芯电缆同时传输数字信号和模拟信号，电缆和电源线不能共用；其三，不能在同一个线槽中放置电源线缆和信号线缆，避免平行、近距离的进行敷设施工，若电源线缆和信号线缆必须放置在一起，两种线缆应保持60cm以上的距离；其四，大功率电动机应和信号线缆保持适当的距离。

2.3电源设计

若工业生产现场包含变频器和大功率器件，对于电源线路采取科学有效的抗干扰措施，对电源设备进行有效隔离，在进线电源分级部位设置避雷器，使用隔离变压器设置在PLC电源输入端，对于隔离变压器的次级绕组和初级绕组，装设屏蔽层，然后做好可靠接地，通过双绞线作为二次侧接线。

2.4接地设计

工业生产现场环境变化会干扰信号线，发生误动作、测量精度下降、死机、程序跑飞、系统数据混乱等现象，这主要是由于接地系统设置不合理，对于工业自动化控制系统应做好接地设计，通过正确、合理的接地设计，有效抑制工业自动化控制系统受到电磁干扰影响，在实际应用中包括信号屏蔽接地、系统接地和安全接地。工业自动化控制系统接地设计过程中，严格区分保护接地和工作接地，保护接地电阻不能超过2欧姆，强电设备接地点和接地极接地点之间保持10m以上的距离，埋设在工业生产现场建筑物周围10m的区域。信号源接地设计，在信号侧接地设置屏蔽层，若信号线中间如果有接头，做好绝缘处理，牢固连接屏蔽层，防止信号线多点接地，连接多芯对绞电缆线和屏蔽双绞线，相互连接好各个屏蔽层，然后进行绝缘处理以后，选择合适接地位置进行单点接地。另外，计算机接入信号之前，在大地和信号线之间连接电容，有效减少共模干扰，将滤波器装设在信号两极之间，减少差模干扰。

2.5选择合适器件

结合不同电子设备的特性，选择合适的器件，例如，通过设置RC、AD双积分滤波器，使电流信号和电压信号转换传输过程中消除高频干扰，有效减少差模干扰。采用双绞线和差动输入器，做好单边接地、屏蔽地线和光电隔离，消除共模干扰。

3结束语

工业自动化控制系统在实际应用中容易受到各种各样的干扰影响，而干扰抑制是一项非常复杂、系统的项目，应综合考虑多方面因素，在施工设计过程中结合自动化控制系统的规格和型号，做好各方面的抗干扰设计，提高工业自动化控制系统的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]李世发.基于工业自动化控制系统的抗干扰措施的研究[J].硅谷,2011(13):86.

[2]赵琳,翟诺,申敏.工业控制系统中应用的PLC抗干扰技术[J].自动化技术与应用,2008(09):129-131+76.

[3]宋家杰.PLC控制系统中的工程问题研究[D].南京理工大学,2004.

篇（4）

中图分类号TP13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0053-02

0引言

自动化控制设备在工业系统当中，属于极为重要的产业设备，它将直接决定着工业生产工作是否可以正常化的运转，并且对于工业的生产来说，将直接关系到工业系统是否能正常稳定的运转。通过较长的的一段时间发现，工业部门为了保证自动化控制设备能够安全有效地工作，常会定期进行试验、检查以及维修。但是这种做法有其盲目性及强制性，没有充分考虑到设备的现实运行情况，仅仅是依照规定的定期检查、维修周期来执行。这样易造成过度检查或者检查不足，浪费人力财力。

1 工业自动化控制设备的可靠性分析

1.1设备可靠性

对于工业自动化的定义主要是指：相关设备在所规定的具体时间之内，完成并实现所要求的具体功能的能力。目前设备产生的故障形式很多，在进行可靠性分析时也极为复杂。设备的缺陷、劣化具有一定随机性，在损坏时速度也有快慢之分，但是一般在发展期均会出现一些前兆，具体表现为光、电、热、声和一些其他化学性变化。依据各种征兆以及特点判断其发展趋势，进行一些比较必要的可靠性分析后，预测并判断出工业自动化控制设备的运行状态，尽可能早发现设备中存在的故障。

1.2工业自动化控制设备可靠性诊断

在对可靠性较高的事件进行研究与制定时，其研究内容方面，不仅是对各种类型的故障以及相关检修停运工作作出科学性的统计与合理的评价，而且还要对于相关指标的可靠性进行具体的推断与考察，在进行的方式方面上，应当特别注意，尽可能将预测与评价两者相互结合，并对导致问题出现的根本性因素与关键性原因进行重点解决。

2 设备可靠性测试的主要方法

对工业自动化控制设备的可靠性进行评价时，首先要选择比较合适的测试方法，现今比较通行的对工业自动化控制设备进行可靠性测试的方法如下表1所示。

2.1试验室测试法

试验室要具备一定的设施条件，可以在现场进行模拟，使被测的工业自动化控制设备能够达到工作时的环境应力，试验累计时间与失效数据等通过相应的分析软件进行计算分析，得到一系列可靠性指标。数据准确真实但对试验条件要求较为苛刻。而且由于试验条件等因素，实验值与真实值很难一致。试验费用较高，适合用于批量生产的自动化控制设备。

2.2保证实验法

一般是在产品出厂之前在一定条件下进行的无故障试验。对工业自动化控制设备进行保证试验，即测试设备早期的时效性。改进设备的性能使设备达到相应的指标规定。该方法适用于数量少但可靠性要求高的控制设备。

2.3现场测试法

在工业自动化控制设备运行现场进行测试，记录其数据，利用相关软件分析计算。这种方法更能反映设备在实际运行中的真实可靠性。缺陷是不可以进行有效控制，在试验时容易受到外界影响，试验条件再现性不足。一般将现场测试分为在线测试、脱机测试以及停机测试3种（如下表2所示）。在线测试法相对比较复杂，但是设备容易在运行时发现或者产生故障，所以常采用在线测试法进行检测。

3 对于目前所存在的相关问题与具体的解决建议

对于监测系统的本省来说，由于其自身具有相应的可靠性，因此在对其进行管理时，应当尽可能的将其进行统一管理，对于系统当中带有性能不稳定的设施、设备则应当通过适当的技术手段对其进行处理，并且尽可能的将故障问题尽早的将其解决。工业自动化控制设备的操作人员技术、管理水平不足，不能够及时发现设备的早期故障，使故障变得越来越复杂，要对相关人员进行专业培训。同时也要考虑工业自动化控制设备的易用性。

4 结论

如今国民经济迅猛发展，国内企业的规模发展也迅速壮大，而工业自动化控制设备结构复杂程度也越来越高。对工业自动化控制设备的可靠性进行系统的研究非常重要，本文探讨了工业自动化控制设备可靠性诊断与测试方式，为设备的维修提供了依据，促进工业的发展。

参考文献

篇（5）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.035

人的创造力是无限的，社会的发展就是人类不断改造世界的过程。在生产制造行业中，机械已逐步代替了人工，在能源的驱动下会社会不断创造丰富的物资，而随着计算机技术的发展与广泛应用，人们开始研究机械的自动化控制，降低人工运营成本，提高工业制造效率。工业控制自动化技术包括工业自动化软件、硬件以及系统这三个组成部分，通过信息技术的应用来实现工业生产过程中的自动控制调配，能大大提升生产效率和生产质量，确保生产安全性，为企业创造更大的经济效益。随着科学技术水平的提高，工业生产中的自动化控制技术也在不断发展，目前正向着网络化、智能化、集成化的方向发展[1]。

1 工业自动化控制技术的应用价值

目前我国工业生产中使用最广泛的自动化控制系统是PC-based自动化控制系统，具有成本低，收益高的优点。在工业自动化控制的三个层次――基础自动化、过程自动化和管理自动化中，基础自动化和管理自动化体系中所运用的硬件、软件设施基本上都是从国外进口的，价格昂贵，一般公司都无法承受如此高的建设成本，因此PC-based自动化控制系统在开发之后被广泛应用，而且事实证明该系统的控制器与PLC具有相同的安全性[2]。

我国人口基数大，产品的市场需求量也比较大，在科学技术还没有现在发达的时候，工业生产一般都是依靠人工的力量，属于劳动密集型发展模式，而随着科学技术在工业生产中的应用，我国的生产主力已经从人工转变为机械设备，目前电气自动化生产已经占据了我国工业生产的主流。电气自动化生产体系的应用，大大提升了产品的生产效率，且统一的机械化生产又保证了产品的质量，因此生产规模能够不断扩大。随之而来的，就是生产的控制体系，要想保证工业化生产效益，就必须有与之对应的自动化控制体系，通过收集各个生产环节的生产信息，实现电气设备生产的自动化调控，最大程度上压缩生产成本，取缔人工调控。工业自动化控制技术是实现电气自动化生产的基础，类似于人体的大脑，是确保整个生产过程能够有序进行的一项技术。

工业自动化控制系统的广泛应用，正说明了它的价值，说明它能够为企业创造更大的利益。仪器仪表技术、计算机技术、网络信息技术的发展，都为工业自动化控制提供了良好的建设基础。工业自动化技术的应用，具有以下几点意义：①实现工业生产的低成本控制，工业自动化技术的应用，是工业生产中的一项变革，打破了传统工业制造的原有生产方式，能够更有效地引进生产新工艺与生产设备，通过自动化控制系统进行良好的衔接，消除传统工业生产中高耗低收益的生产环节。工业自动化控制系统能降低生产中的材料浪费，简化工序，大大提升生产效益；②消除人工生产的主观不理因素。人工的调控具有一定主观性质，会受到很多外界因素的干扰，而且操作不规范，自动化控制是根据设定好的程序进行的，能够通过系统软件信息自动分析，进行合理的调配，节省时间，只要保证控制系统不出现故障，就能确保各个生产环节按部就班进行，不会出现生产事故，提高生产安全性；③实现工业生产的统一调配。现在的企业规模越来越大，单靠人工控制很难有效处理各个生产环节的信息，实现协调统一的调配，自动化控制系统能够直接将所有有效信息收集录入，进行系统分析，实现各个生产环节的统一调度，确保生产的有序性和高效性。

2 工业发展过程中应用的自动化控制技术

随着科学技术的不断发展，自动化控制技术在实际应用时也在不断根据市场需求进行调整完善，目前，市面上的自动化控制系统已经能够良好地适应生产环境，对采集到的信息进行系统分析，确保控制的及时有效性和准确稳定性，保证工业生产的质量和效率。在不同的生产行业中，其中运用到的自动化控制技术和系统组成基本是一致的，但是会根据生产的现实要求和企业的生产环境进行适当的调整重组，而且其中应用到的数据处理系统以及系统参数都需要具体设置，确保自动化控制体系能满足生产需求，提高自动化控制技术的使用效益。

2.1 信息采集模块

要想实现工业生产的一体化系统性控制，就必须将各个生产环节中仪表数据和具体信息采集录入到中枢管理系统中，因此信息采集模块是实现工业自动化控制的基础模块。自动化控制的实现，是需要控制系统能够掌握实际的生产信息，协调控制自动化生产设备以及先进的工艺工序，解决各方面的矛盾，实现统一的调配。大数据时代的带来，让工业生产面临着巨大的考验，信息采集系统就能够有效解决的数据信息的获取问题，实现庞大数据的捕获与处理，为工业生产的进步提供与发展提供信息支持。

2.2 系统建模模块

在工业自动化控制系统中，凭借A/D单元实现信息的数字化装换，录入存储数据，通过系统中的信息处理软件进行整合分析，获取有效信息，做为系统调配的参考，进行统一地管理调配。信息采集模块能够实现生产信息的实时采集，也就相当于实现生产的实时监控，能够确保自动化控制的精准性，最大程度地节约生产成本[3]。此外，在整个系统中，如果有某个生产环节发生异常，系统能及时感应，并进行处理，将出现故障的机械停止，启用备用器械，将故障器械送去检修，及时止损，确保各个生产环节的生产安全性和效率。生产设备故障问题其实是在电气自动化生产体系应用以来控制系统中最难解决的一个问题，因为多个生产环节数千台机器一同运作，单靠人工管理的话，如果出现设备故障，需要花费较长的时间去排查，找出故障环节，这样会严重影响到产品的生产效率，给公司造成较大的经济损失。

（下转第20页）

（上接第43页）

2.3 动态控制模块

自动化控制技术的核心，在于动态控制模块，在一体化自动控制系统中，凭借着计算接技术与网络信息技术的应用，就能基本实现工业生产的动态控制。自动化控制技术的应用，以智能动态控制系统取代了以往控制生产工序的人工，具备全体那后全方位监控生产过程的优点，能够大大提升控制的精密性，实现各个生产环节的完美衔接。

机械之所以能够逐步取代人工的位置，就在于其劳动强度更大，能够做到很多人们无法做到的事情。机械设备与动态控制系统地结合，避免了人工操作质量不统一、工作效率较低且体力有限的问题，这也正是工业自动化控制系统被广泛应用于生产管控的主要原因[4]。

3 结语

工业自动化技术在开发之后被迅速投入生产过程中，取得了良好的应用效果，能够降低生产成本，提高生产效率，同时保证生产安全与产品质量，对于工业生产的促进作用是毋庸置疑的[5]。在工业中用于生产过程管理的自动化控制技术其基本组成是相同的，都包含了信息采集、系统建模、动态控制这三个模块，但是在实际应用过程中，还需要根据企业生产环境和生产需求来进行适当地调整，选择合适的软件、硬件与系统，确保自动化控制技术的应用效果。

参考文献：

[1]伊栋，郭树珂.自动化网络控制技术在冶金工业综合控制中的应用[J].信息通信，2013（04）：171-172.

[2]秦海珊.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].轻工科技，2013（05）：99-100.

篇（6）

信息技术近几年来在工业生产领域得到了广泛应用，信息化也是现如今工业生产的大势所趋。自动化控制系统在工业生产中的的迅速发展，极大地减少了对人力的使用，降低了企业生产成本，提高了生产效率。用好工业自动化控制系统关键在信息，对企业而言，随之而来的问题是，如何保障工业自动化控制系统的信息安全[1]。本文将对这一问题展开讨论，简要介绍工业自动化控制系统自身的特点，并具体说明我国企业在保障工业自动化控制系统信息安全方面存在的问题以及应对的策略。

1.工业自动化控制系统简述

传统的工业生产以人力操作为主，需要人为的直接干预，遇到繁重的生产活动，常常使人不堪重负，而且易出现偏差。而工业自动化则是通过对各种参数的调节，生产目标的提前设定和控制生产过程来实现工业生产，是人类社会的巨大进步，大规模的、智能型的机器生产代替了手工操作，工人不必直接面对生a流程，只需熟练掌握自动化控制系统，对照产品要求启动相应的系统程序。与传统的工业生产相比，自动化生产效率更高，产品合格率也更高。从实际情况来看，企业在自动化系统方面收获的效益要远远高于其对该系统的投入[2]。要实现工业自动化，所用的设备也较多，大致可分为三类：通用自动化装备、自动装配检测生产线、专用设备自动化控制系统。专用设备自动化控制系统又包括控制层、驱动层和执行层三个部分。如今在机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，工业自动化已得到广泛运用，极大地提高了企业生产效率。

2.对工业自动化控制系统信息安全的探讨

2.1我国企业在保障工业自动化控制系统信息安全方面存在的问题

（1）管理制度不够完善。我国市场经济的发展历史才三十年，即使是较为成熟的大型国有企业，在管理制度方面也存在很多漏洞。人员是企业运行的主体，管理好了人员，一个企业才能良好运行。例如，现如今我国很多生产企业都没有规范门禁制度，外来人员与内部员工不能很好区分，鱼龙混杂，极容易导致重要信息的泄露。对于工业自动化控制系统也没有严格执行“一人对应一个系统”的管理制度，无法规范自己的人员，也就无法保障信息的绝对安全。

（2）缺乏专业的技术人才。工业自动化控制系统的迅速普及呼唤专业的技术人才。目前我国在培养工业自动化控制系统专业技术人才方面还未建立健全科学、有效的教育培训体系，专业技术人才略显匮乏。另外一个方面，自动化控制系统更新换代的速度也远远超过人才培养的速度，对员工的技术培训远远跟不上时代前进的步伐。中国企业真正缺少既了解控制系统又能保障信息安全的综合性人才。

2.2针对存在的问题采取的应对策略

（1）借鉴欧美发达国家的先进管理理念。欧美发达国家的工业生产历史长达两百多年，他们有更为丰富的工业管理经验，当前中国企业在管理上出现的诸多问题对他们而言屡见不鲜。在保障工业自动化控制系统信息安全领域，他们也有着更多成功的经验，可以充分借鉴。

（2）加强专业技术人才培养。专业技术人才是工业自动化控制系统的灵魂，灵魂健全才能使该系统发挥最大效力。因此，企业应针对工业自动化控制系统，完善教育培训体系，大力培养专业性的操作人才，与工业生产前沿接轨，同时针对员工信息安全意识薄弱的问题，加强思想教育，使其充分认识到保障信息安全的重要性[3]。此外，还有必要构建完善的工业自动化控制系统信息安全管理体系，加强人员及系统设备的管理，进一步使工业自动化系统信息安全得到有效保障。

3.结语

工业自动化控制系统信息安全是控制系统和信息安全的充分结合，是当下工业生产的潮流。不仅要求企业了解计算机控制系统，还要求企业懂得如何保障信息安全。用好工业自动化控制系统将极大地促进我国工业的迅猛发展，为中国经济添砖加瓦。工业自动化控制系统信息安全涉及到企业生产的多个环节，需要各个生产部门的完美协作。相信在企业、员工与政府三方的共同努力下，工业自动化控制系统必将不断完善，信息安全也将得到充分保障。

参考文献：

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1、工业自动化的概念及意义

工业自动化，是指工业生产的一个自动化过程，在这个过程中利用各种先进的科技设备，使生产不需要人员的直接参与的一种过程。

工业实现这种自动化的生产，目的是节省人力资源，提高工作效率。工业自动化控制，主要是通过对生产过程中参数的控制，从而控制整个过程。控制参数，实现自动化，而不是人为的直接参与，这就节约了人力资源，优化了生产和管理结构；工业自动化控制，是通过一些能源和咨询进行生产工作，应用了先进的科学和技术，将生产模式优化，使之提高生产效率。自动化技术，涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的起源。工业革命与科学技术是相互作用的，科学技术有效地促进了工业的发展。如今，自动化技术已经运用到社会各个领域，比如，机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域，并且自动化技术已经成为提高劳动生产率的主要手段。

2、工业自动化控制的现状

工业自动化控制的诞生和应用，是我国制造业高速发展的需要。我国制造业发展，制造业内传统的设备和技术都不能满足生产的需要，因此，现实的需要，激发了自动化仪表和控制系统的形成和发展。

近年来，自动化仪表技术发展，在现场总线技术的发展方面虽取得了显著成就，现场总线，不仅是信号制式的改变，它是为控制技术的信息化提供基础的。用户对系统底层信息化改造的需求是现场总线技术推广的原始动力。近些年来现场总线在设备资产管理、预测诊断和平稳操作等方面的潜力开始被挖掘出来，显现了极富发展前景的势头。但自动化仪表的发展有一定的缺陷，主要的是存在资金和市场的缺陷。其一是自动化仪表的新兴市场的用户对产品价格敏感度很高；其二是往往可以找非常便宜的替代品时，用户更热衷选择替代品。这样的现状，很难激发研制新型仪表。因此，许多自动化生产仪器在应用方面仍处在初级阶段。

自动化控制的这种发展趋势的变化是很自然的，任何一个新东西的推广和应用都是需要一定的过程的，符合事物的发展规律。在应用方面积累了一些问题，智能仪表设计的许多创新功能也未得到充分的应用，应该注意一下几个问题：其一数字仪表和系统的信息保密问题、安全问题；其二程序和软件的可行性问题。其三通信的保密、安全和可行性问题；其四智能仪表在运行时是可以与控制系统互动的以及如何进行互动问题；其五智能仪表提供了远比模拟仪表多的信息以及如何充分利用这些信息；其六众多智能仪表的可互操作问题；其七仪表和系统的故障诊断以及故障诊断信息的可互操作问题等。

上述问题经过细细分析会发现，都是由于数字化和网络化引起的，不是现有技术不能解决的问题，只是可没有统一的解决方案，而如何统一是当前正在研究的。

3、工业自动化控制的发展趋势

3.1将自动化仪表与企业的信息化有效结合，增强工业自动化控制，更好地为企业服务。 信息技术的发展与自动化仪表两者也是相互联系，相互影响的。信息化对自动化的影响主要体现在两个方面：其一，信息技术与自动化仪表同样都需要科技人才；另一方面自动化仪表借用了信息技术，加快了信息的步伐。自动化对信息化的影响呢？自动化仪表技术包括内容广泛，其在信息采集、信息处理、信息应用这方面，其实是信息化技术的一个分支。也就是说信息技术的发展是依赖于自动化仪表的。在工业生产过程中，重视信息技术与自动化控制技术的结合，是工业自动化控制得以发展的重要方法之一。

3.2自动化仪表重视工业内部信息的分层次、有序性、开放性。自动化仪表系统在工业内部要具有全面可互操作性。可操作性是分层次的，最基本的是控制系统与现场仪表表层的联系，上一层是控制系统维护与生产设备诊断信息，在高一层是企业管理信息的客户操作。整体信息化至少要实现可互操作。不同层级实现可互操作的技术和方法是不完全一样的。在控制系统中就要实现相应的程序设置，让全局信息整合至少要使企业各层之间的信息交换无障碍。仪表的用户企业由于贴近生产过程和应用，一些用户组织对自动化仪表的应用提出许多要求，制订了一些团体标准。 当然这是一个漫长的过程，需要不断地完善。

3.3 注意自动化控制功能安全问题。安全是一个非常广泛的主题，在自动化仪表领域，主要的安全问题是关注功能方面的安全问题。近年来，大量经过功能安全认证的仪表已经推向市场。因此，功能安全仪表，不只是用在有安全要求的系统中，功能安全认证还起到对仪表质量的检测中。为了争取竞争中的有利地位，仪表制造商都会致力于开展功能安全研究。自20世纪，由于研究的重视，仪表制造的质量大幅提高。但是由于可行性数据都是由制造企业自己取得的，对用户的公信力较低，因此只有很少企业将可行性的定量数据公布出来。所以可行性对用户来说是经验性的、模糊的，人们更愿意相信品牌。

3.4 重视系统维护与仪表诊断。缘于企业对安全和质量的要求，系统维护与

仪表诊断受到用户、制造商和研究者各方面的关注。系统维护与仪表诊断分为

四个层次:生产流程的诊断、生产装备的诊断、自动化控制系统的诊断、现场仪

表的诊断。生产流程的诊断，在原则上是不属于自动化仪表范畴，但是诊断信息

的交换涉及自动化仪表系统。自动化控制系统诊断产品发展很快，功能和性能不

断增强；现在生产装备的监控与自动化控制系统自身的诊断往往是在同一个平台

上进行。

3.5 要求自动化控制实现无线通信。工业无线通信技术的快速发展是近两年自动化仪表领域显著的亮点，主要表现在以下几个方面。其一技术方案多样化。各种方案针对一定的对象和应用，在某些局部具有优势。其二参与者迅速增加。有学校、研究机构、自动化仪表企业，还有一些半导体器件制造企业和具有专项技术的小型高技术企业。其三成立了专业组织。其四推出多种无线演示系统、测量仪表样机，各种供自动化仪表企业开发无线产品各种无线模块更是不计其数，而提供这些模块的企业往往才是无线技术的真正持有者。

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1 关于工业自动化仪器仪表模块的分析

1.1 为了满足现阶段工业自动化工作的需要，进行控制方案的优化是必要的，这需要进行工业控制体系的健全，满足工厂的自动化控制的需要。这需要应用到各种技术，保证工厂的生产及其制造，保证其自动化、效率化、精确化，保证其整体可靠性及可视性。这就需要进行工业自动化控制体系的健全，实现内部各个模块的协调。

时代的进步，推动了世界经济的发展，这就有利于工控技术的发展，这就出现了第三次工业革命，提升了工程的生产速度，有利于其效率的提升。为了提升现阶段的工业自动化效益。进行国外先进工控技术的更新是必要的。从而进行先进性的工控技术的分析。进行相关的工业控制产品的分析，比如进行触摸屏、变频器、工控机等的分析。满足我国制造业自动化工作的需要。这就需要进行现代化建设的贡献的突出。进行相关型号的可编程序控制器的应用。比如进行继电器控制装置的应用，更好的进行先进工控技术的分析。

上述设备的应用，具备良好的效益性，比如具备良好的编程性，能够满足现场修改及其调试的需要，其维护具备简单性，更有利于进行插入式模块结构的应用，其有利于继电器的控制系统的工作需要，更有利于进行继电器的控制装置的优化。通过对数据的管理计算机的送入，更有利于进行继电器及其成本的系统竞争的控制，满足了交流电压的输入工作需要，更好的进行输出量的控制，保证了一系列的设备的驱动，也具备良好的性能通用性，比较适合于机器设备的扩展。这对于用户程序的存储器提出了更高的要求，为了使用当下通用汽车的工作需要，进行可编程序控制器的应用是必要的，从而满足当下制造模块的需要。这是种国际流行趋势，都体现在PLC设备的研发及其开发上，这需要进行不同模块的PLC生产模块的优化，从而提升其应用效益。

1.2 随着我国科学技术体系的健全，我国的PLC研制方案也在不断优化，实现了生产模块及其应用模块的开展，比如在机器设备应用模块取得了不错的成功。在改革开放前，我国进行了很多的国外成套设备的引进，这些PLC设备有的是比较过时的。在现阶段的传统设备改造模块及其新设备设计模块中，PLC应用的范围越来越广泛，其实现了当下PLC现代化研制模块的开展，更有利于其生产环节及其应用环节的协调，更有利于现阶段科学工作的开展。进行传统设备及其新设备设计方案的更新，更好的满足PLC应用的需要，保证其经济效益的提升。这需要引起相关人员的重视，保证工业自动化水平的优化，保证科研环节及其工厂生产环节的研制模块及其生产模块的控制。进行相关工作体系的健全，满足PC控制器的工作需要。

1.3 PC控制器的发展，更像是PLC机械设备的发展。这是现代工作的普及，逐渐引起操作及其维护人员的重视。这就诞生了一个个的PC控制方案。通过对PC控制系统的分析，更有利于安装模块及其使用模块的发展，这就需要进行高级诊断功能的分析，为PC控制系统的稳定发展创造更加良好的利润，保证PLC控制体系的健全，更有利于满足当下工作的需要。为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。由于PLC受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

在当下PC控制模块中，可以看到PC的应用方案在我国的不断发展。在；国际应用范围上，工业PC模块可以进行多种类型的分析，比如进行IPC工控机及其相关变形机的分析。通过其基础自动化模块及其过程自动化模块的分析，更有利于进行PC工业机的运行稳定性的控制，更有利于进行其配置的优化，这就需要进行IPC方案的更新，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3-5年内，占领30%-50%的国内市场，并实现产业化。

随着软PLC模式的开展，工业PC实现了对PLC的冲击，但是目前来说，工业PC体系依旧是存在的，并没有进行PLC的替代。这受到很多因素的影响，比较常见的因素就是系统的集成模块的影响，影响了其平台软件工作的开展。另一个系统就是软件的操作系统，影响了工业PC工作的开展。另一个重要的原因就是软件操作系统的的原因。这就导致了控制系统的在不同方式、功能上的选择。这需要应用到一系列的平台软件，进行客户所需要东西的分析，保证工业PC及其PLC竞争模块的开展，满足当下高端应用模块的优化，进行数据复杂性及其设备集成性的分析。微型的PLC模块及其工业PC模块都有各自的应用模式，为了更好的进行PLC市场的适应，进行控制系统整体方案的优化是必要的。

2 工控行业仪器仪表发展模块及其相关模块的分析

2.1 随着工业经济的发展，工控仪表实现了现场总线技术的不断发展，这主要表现为主控系统的装置及其现场总线技术的不断发展，比如自动化仪表模块、特种仪表模块等。实现了服务领域的扩大。不断的推进了仪器系统的数字化模块、网络化模块、智能化模块等的开展，实行了自动化仪表的数字技术的变化，保证了数字仪表的比例的提升。保证自主产权的软件商业化工作的开展，保证电工仪器仪表的设计模块的优化，满足其电网计量自动管理工作的需要，进行国内市场占有率的控制，更有利于进行国内市场的占据，满足现阶段工作的需要。

在当下工作模块中，进行测试仪器发展体系的健全是必要的的，比如进行工业所需的各种零部件提升的健全，更好的进行工业仪器仪表等的更新，进行相关汽车零部件的动力测试模块及其相关性能检测模块的开展，更好的进行相关仪器、试验机的产品设计优化，保证其设计整体路线的分析，实现其整体产值的优化控制，这需要引起相关人员的重视，保证现阶段测试仪器的工作发展需要。这也需要进行大气环境、取样系统等各种产品模式的分析，保证技术水平的提升。

2.2 在当下工作模块中，环保仪器仪表也是比较常见的，其更适合进行大气环境、水环境的检测仪器仪表的设计，进行取样系统的分析，更好的进行环境检测自动化控制系统产品的应用，从而满足当下国际先进技术的应用需要，进行国内市场占有率的控制，保证仪器仪表元器件的控制及其优化，保证适销对路的产品的适应。尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。

3 结束语

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一、前言

工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。

工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“PLC，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

二、工业自动化仪器仪表

（一）PLC（可编程序控制器）

PLC―可编程序控制器的英文为Programmable Logic Controller，1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求： ①编程简单，可在现场修改和调试程序；②维护方便，采用插入式模块结构；③可靠性高于继电器控制系统；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制系统竞争；⑦可直接用115V交流电压输入；⑧输出量为115V、2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；⑨通用性强，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少4kB。

为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的PLC（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了PLC的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产PLC的厂家分别是：德国西门子、AEG，日本的三菱、美国AB，GE法国的TE公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。

目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。

（二）工控PC

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。

由于PLC受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。 事实上，他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年来，工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3-5年内，占领30%（50%的国内市场，并实现产业化。几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并？没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。

三、工控行业仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。

（一）电工仪器仪表

电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。

（二）科学测试仪器

科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。

（三）环保仪器仪表

环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。

（四）仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。

（五）信息技术电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。

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中图分类号：TG603 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0192-01

1 引言

工业自动化控制技术可以提高工业生产的效率和质量，降低工业生产过程对人工操作的依赖，是未来工业发展的一个必然趋势。而在工业自动化控制领域中，PLC以其强大的性能和优点，成为了国内外生产企业采用最普遍的控制技术之一，尤其在一些生产环境较为恶劣的领域中，PLC控制技术更是具有突出优势，它对外界的干扰具有较强的抵抗能力，因此备受关注。

PLC是一种专门服务于工业自动化控制的装置，在工业自动化控制中有着尤为广泛的应用，如开关量控制、模拟量控制、数字量控制等，这给工业生产控制带来了极大的便利。虽然当前PLC在工业自动化控制中的应用还存在一些问题，但笔者坚信，随着相关技术及产品的不断完善，PLC作为工业控制领域中的主要控制装置，其未来的应用前景是非常广阔的。

2 PLC的功能及构成

2.1 PLC的基本结构

PLC是采用计算机技术为基础的一种新型的控制装置，其硬件组成部分主要包括中央处理器、储存器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口和电源等。其中，中央处理器是 PLC的核心硬件；输入单元的作用是将输入设备与处理器相连；输出单元将输出设备与处理器相连；通信接口用于与编程器等外部设施的连接。根据各部件的连接方式不同，PLC 可以分为整体式和模块式两类。前者所有部件都集成在一起；后者的各部件都分别封装成模块，并通过总线连接为一个整体。

下面简单介绍 PLC几种主要硬件的作用：

1.电源

电源主要是由掉电保护系统进行控制，备用系统是电源之中的重要组成部分，帮助 PLC 可以在断电的情况之下稳定的工作。

2.中央处理器

PLC装置中相关工作主要由中央处理器来协调和实现，主要负责将读入数据进行处理和分析，并转化成为相应的控制指令。

3.存储器

存放用户编写的程序和数据。

4.I/O 接口电路

输入接口电路是连接PLC 与现场各种输入设备的接口，其目的是将外部设备的状态或信息读入中央处理器；而输出接口电路则是将处理器的运行结果进行处理和放大，实现电平的转化，从而实现对现场设备的驱动。

5.通信接口

PLC配有各种通信接口。通过这些接口可与不同设备连接，实现不同的功能。

2.2 PLC的功能

总的来讲，PLC的组成与一般的计算机结构非常的相似，但是因为PLC主要是服务于工业生产控制领域，所以它与一般的计算机肯定会有所区别。在PLC之中，微电子技术起着重要的作用，通过运用微电子技术对读入PLC的数据进行处理，可以按照预先编好的程序对数据进行处理，并生成控制指令以完成对现场设备的驱动。PLC的一个非常重要的功能是对开关量进行控制，对工业设备和相关机械设备的运动、操作、按钮的工作方式、限位开关的信号检测和现场的数据处理等进行调控，实现高效的现场操作。另一个重要功能则是依靠PLC自带的计时指令实现高精度的技术控制，其操作过程和程序编译方式也非常简单，一般通过厂家提供的PC端软件就可以很方便地进行设定。

结合上述的分析可知，在对工业生产实施自动控制时，选取PLC控制装置具有简单、易行等方面的优势，它不仅可以满足当前工业生产领域绝大部分的自动控制需要，并且具有编程简单、技术实现成本低等方面的优势，这对于现代化的工业自动化控制和相关技术的发展产生了巨大的推动作用。

3 PLC在工业自动化控制中的应用

3.1 控制开关量

PLC所控制的I/O点数，少则十几点，多则可达成千上万点。因为它能联网，所以任意数量的点数几乎都能控制。此外，PLC所控制的逻辑问题也具有多样性，例如即时和延时问题、随机和固定顺序问题、计数和不计数问题等。

3.2 控制模拟量

PLC能够控制压力、温度、速度及电压等连续变化的模拟量，这使得其在工业连续型生产的控制系统中具有较大的应用优势。在进行 PID（将模拟量转换为数字量） 运算前，需要将模拟量转化为无量纲的标准格式。在进行 PID 运算后，通常会产生在0～1范围内的控制标准值，用于驱动执行机构完成控制动作。应用PLC控制模拟量时，要配置A/D和D/A 转换模块。

3.3 控制数字量

除了开关量和模拟量外，在工业控制系统中，有时还需要对机床主轴的位移等数字量进行控制。数字量控制宜采用PLC数字控制技术（Numerical Control，NC）。

3.4 数据采集

PLC的数据存储区越来越大。早期的PLC产品存储数据有限，其DM区往往仅有几十个字，而现在的PLC产品能够存储大量数据，多则可达6000个字。

3.5 进行监控

PLC自检信号很多，如果对其加以合理利用，则完全可以实现对控制对象的自动监控。当控制对象较复杂时，为了确保控制动作执行无误，对整个系统进行监控乃至于诊断是十分有必要的。这能有效降低控制系统的故障率，即使故障无法避免，也能为故障排除工作提供数据参考。

3.6 联网、通讯

PLC的联网、通讯能力很强，能够与PC或服务器进行通讯。此时，可通过PC编写PLC的控制程序，并通过网络传输给PLC，完成对PLC的控制设定。PLC与计算机的通讯功能灵活多样，既可以通过一台PC实现对多个PLC的管理，也可以将一个PLC的控制信息传输到多台计算机上，从而实现了多地同步监控。

4 PLC的实际应用案例

4.1 用PLC取代传统的工业电气控制系统

以往的工业电气控制系统中用的继电器比较多，这种控制方式虽然原理简单、易于实现，但其工作稳定性和动作准确性都较低。相比较而言，PLC是一种专门为工业控制而开发的装置，它不仅同样具有易于实现的优点，而且抗干扰能力得到了显著提高，无论稳定性还是动作准确性都明显强于传统的电气控制系统，应用潜力巨大。

4.2 远程控制系统

随着技术的发展，当前的工业生产正朝着服务型制造的方向发展，未来的生产模式必然会越来越多地涉及到生产服务型网络、物联网以及云制造等方面的技术，对工业远程控制系统的依赖程度会越来越高。而PLC能够提供更为快捷的远程控制服务，例如在工程师站和远程PLC站之间通过Modem拨号进行连接，就可以在需要时很方便地进行远程访问（如图1所示）。

5 结束语

综上所述，通过分析PLC在工业自动化控制中的应用可以看出，PLC对推动工业自动化的发展具有重要意义。随着PLC技术及其相关产品的日趋完善，笔者坚信，PLC在工业自动化控制领域中的应用范围一定会越来越大，其应用程度也会日渐加深。

参考文献