基于PLC的电气自动化系统分析及其应用

李丹

摘 要：在工业环境中，PLC作为一种可编程控制器系统，通过对数据的运算、控制和记录等操作实现对工业生产的控制。本文以电气自动化的含义和发展现状及PLC的的特点和基本工作过程为基础，阐述了PLC在电气自动化系统中的应用。

关键词：电气自动化；系统；PLC

1 电气自动化

现如今，电气自动化作为一门专门研究与电气工程相关的实验分析、自动控制等电子领域的学科。以逐渐朝着融合计算机技术和电器工业自动化的方向发展。与此同时，个人计算机以及互联网的飞速发展也极大的推动了电气自动化的发展。

2 PLC的特点

2.1 系统结构的大型化和小型化特点

PLC系统結构的大型化与小型化特点能很好的针对生产应用的不同要求。体积小、重量轻的微型PLC因其能耗低、体积小、安装方便的特点而广受青睐。同时大型PLC也因其大容量、快速运算的特点，在某些特定的场合拥有其用武之地。

2.2 应用简单、普遍、实用性强

PLC因其简单直观的接口以及与继电器电路图类似的编译特征，让工程技术人员很容易上手。技术人员只需要掌握基本的PLC操作指令技能在电气自动化控制中将其运用。因为这些特点，PLC现在以广泛应用于各类电气控制场合，同时在其他领域也逐渐得到推广。

2.3 抗干扰能力较强

在PLC的设计过程中，就采用了比较先进的抗干扰技术，并且还安装了配套的预警装置。用以保护PLC以及与之相关的其他设备与电路。因此，与常用的继电器相比，PLC较强的抗干扰能力让其更适合于复杂的工业制造环境。

2.4 维护与改造简单、方便

PLC采用了较为先进的存储逻辑设计方法，极大的缩减了设备的外在接线以及设计控制系统的时间。这样就能使后期的维护工作更加方便。并能在很短的时间内编写控制程序以适应生产要求。

3 PLC的工作过程

3.1 实时收集和输入现场信息

通过软件程序的控制，对现场的输入区域执行预编辑指进行实时扫描。同时对输入区域的运行状态进行分析以及判断。

3.2 程序针对特定功能的执行

在控制系统中根据用户设定的程序指令的控制下，按照一定的步骤对现场输入区域进行全面扫描，同时，根据现场的实际状况以及影响因素，开始进行分析、逻辑性运算等步骤。

3.3 控制系统的有效响应过程

将分析以及逻辑运算的相关结果收集起来并对系统的控制主机进行输出。然后通过主机对全部输出点进行响应信号的输出。以此来达到控制相关设备功能的目的。

4 PLC在常见电气控制系统中的应用

4.1 在中央空调中的应用

作为空调中最为重要的组成部分，冷却系统的发展到目前为止主要采用三种控制方法：继电器、直接数字、可编程控制器。第一种方法，继电器控制。由于采用继电器的冷却控制系统结构较为复杂，且能耗较高，加之后期普遍偏高的故障率导致该方法逐渐被淘汰。而第二种方法，直接数字控制。由于系统自身的抗干扰能力偏弱，同时，其结构中采用的分级分步式的结构特点在一些实际应用中存在诸多限制。因此，即便它具备智能化方面的优势，在现实应用中也不是很常见。较前两者相比较而言，可编程控制器控制，在结构和使用可靠性上优于继电器，而在抗干扰方面也强于直接数字控制。再加上起自身具备的一些特点，在中央空调的冷却系统控制领域已得到广泛应用。

4.2 在交通系统中的广泛应用

因为可编程控制器具备较强的环境适应性以及稳定的内部定时功能等特点。因此，在交通系统当中被广泛的应用在交通信号灯的控制当中。绝大部分的可编程控制器都安装了实时时钟在其内部，这也使得在岔路口较多，交通较为繁忙的路段，可编程控制器的这种智能化得到最大体现。不仅能对交通信号灯进行精准的控制，同时也大大的降低了交通管理中的人力成本。但是，由于通讯功能的缺乏，可编程控制器不能讲单个路口的交通信号灯与整个路网联合起来进行调度。所以，这就要求在进行路网信号灯设计时，需要讲同一路线上的信号灯联合起来，才能实现对整个交通的有效控制。

4.3 在数控系统中的应用

由于数控加工过程中特别是在点位加工领域及孔加工，对于刀具的位置精度要求很高。因此，可编程控制器控制精准的优点得以发挥。通过对程序进行编设，刀具能迅速而又准确的移动到指定加工位置，并且编译加工工序的指令也十分简单易行，方便技术人员操作。同时，刀具移动相对于刀具或者工件等其他运动是独立的。这也使得整个加工过程的每个步骤更加清晰，程序编写更加方便。

5 结语

PLC较之以前所采用的电气自动化控制方式有着许多自身的优势，因此在电气自动化中的应用也得到了大范围的普及。但是，在一些PLC技术使用尚未成熟的领域中，我们需要不断的进行研究，以期能将该领域相关技术与PLC相结合以便更好的为生产服务。而在已得到普及的领域内，PLC技术的应用仍有许多难题需要我们去攻克、去研究。这所有的一切都需要我们相关从业人员的共同努力才能得到实现。

[参考文献]

[1]吕丽荣.可编程控制器在电气控制中的应用[J].内蒙古科技与经济，2012（5）：93-95.

[2]叶晓晖.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品，2009，（15）.