PLC在工业电气自动化中的应用

张一丁

摘 要：国民经济在近年来的发展速度是非常快的，其中工业在国民经济中的地位非常明显，因此，工业在发展过程中一定要重视电气自动化的应用，电气自动化在工业中进行应用能够更好的促进工业生产率的提高，同时也要重视可编程控制器在工业电气自动化中的应用，这样能够更好的促进工业的发展。

关键词：电气自动化；工业控制；PLC

工业在不断发展过程中已经实现了自动化操作，这样能够更好的推动工业生产技术的发展，工业电气自动化在发展过程中应用可编程控制器是非常重要的，为了更好的促进工业电气自动化的发展，要对可编程控制器的工作原理进行分析，同时对其工作的特点也要进行了解，这样能够更好的促进工业技术的发展。

1 工业电气自动化概述

工业电气自动化就是工业企业的电气自动化，在技术方面主要涉及到电子技术，电机电器技术，信息技术，网络技术和机电一体化等技术，涉及到的领域也是非常广泛的。随着科学技术的不断发展，计算机技术和互联网技术的发展使得工业电气自动化在技术方面得到了更好的发展。现在工业电气自动化在发展的过程中慢慢实现了信息化和开放化，工业电气自动化的发展在一定程度上促进了工业企业获得了更好的发展，同时在一定程度上也更好的促进经济社会的发展。

2 PLC概述

可编程控制器是一种专门为工业控制进行设计的，是一种新型的通用自动控制装置，能够在工业生产过程中对电气设备进行更好的控制。可编程控制器将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术进行了融合，因此，在使用的时候能够实现了操作方面的便捷性。为了更好地促进工业电气自动化的发展，一定要对PLC控制器进行分析，对其工作原理和使用特点进行了解。

2.1 PLC的工作原理

PLC的工作原理要通过对不同的阶段进行分析，在不同的阶段，PLC的工作原理存在着一定的差别。在输入采样阶段，可编程控制器利用扫描方式来对采样数据进行读取，然后将读取的数据存储在输入输出映像区的對应单元中。在输入的数据状态发生变化的时候，处理单元的数据是不会发生变化的，因此，在进行数据读取的时候要对信号形式进行选择，这样才能更好的保证在任何的情况下数据信息都能被读入。在程序执行阶段，可编程控制器的执行顺序可以按照自上而下的方式对用户的程序进行扫描，同时在扫描的过程中可以按照固定的顺序和路线进行运算，在进行扫描的时候顺序也有一定的变化，这样能够更好的在扫描以后进行结果的运算。在系统输出阶段，可编程控制器能够在执行用户程序以后进行刷新，在刷新的过程中系统中央处理器能够根据相应的状态对前一阶段的输入数据进行锁存，这样能够更好的对其他外设装置进行驱动，这也是可编程控制器在使用的过程中真正的任务。

2.2 PLC的特点

可编程控制器在应用的时候具有非常高的可靠性，同时在使用的过程中抗干扰能力也非常强，主要是因为PLC控制器在使用的时候自诊能力是非常强的，能够及时对出现的错误信息进行过滤和隔离，硬件设施进行保护。同时PLC在使用的时候能够更好的对出现的故障进行检测，同时也具备必要的信息保护和恢复功能。PLC在使用的时候通用性是非常强的，同时在使用的过程中控制程序是可变的，因此，操作是非常方便的。PLC具备品种齐全的硬件装置，因此在控制系统中能够更好的满足各种不同的需求。用户在使用的时候不用在硬件装置方面投入过多。PLC在功能方面是非常齐全的，同时在使用的时候使用面也非常广。PLC在逻辑运算和顺序控制方面功能是非常齐全的，同时在通信方面功能也是非常齐全的。PLC能够对生产机械进行控制，同时也能对生产线进行控制，甚至对一个生产过程都是可以进行控制的。PLC在使用的时候编程是非常简单的，同时也非常容易进行掌握，相关的技术人员可以通常短期的培训或者是对用户手册进行学习就可以掌握必要的操作技术，这样也使得PLC在应用范围上能够做到更加的广。

3 PLC在工业电气自动化中的应用

3.1 PLC在传统机床系统中的应用

在工业企业中，传统的机床都是采用电气控制模式，这样非常容易出现触头接触不良的情况，同时线路也经常会出现老化的情况。传统的机床在使用过程中经常会出现工作效率低，能耗大和故障率高的情况，这样就会导致工业生产中出现各种各样的问题。

为了提高其自动化的程度，可用PLC控制对机床的电气部分进行软件和硬件的改造。利用PLC系统进行编程控制，实现实时控制，运行状态监控等功能，在提高系统运行的稳定性和效率的同时，还降低了日常维护成本，节约了能源。从而实现机床设备从传统的电气控制向逻辑控制和数字控制的转变。PLC在传统机床改造中已经得到了广泛的应用。使用PLC模块化的模式，取代传统的液压和气动系统，不仅使机床的控制系统更加稳定，同时简化了机床的机械结构，大大提高了加工精度和生产效率，基于PLC技术的控制系统的改动和操作都非常方便。

3.2 PLC在火电系统中的应用

在火电厂中有许多的辅助系统，包括水处理系统、输煤系统、除渣系统和除灰系统等，这些系统的工艺流程需要大量的顺序控制和开关量控制。应用PLC系统，不仅可以控制某一系统的某个工艺流程，而且可以通过其通讯模块，实现全厂的数据通信，从而掌握各辅助系统的运行情况，协调全厂的生产。PLC的顺序控制功能主要应用于输煤系统和除灰系统。输煤系统采用分层式的网络结构，纵向分为三个层：主站层、远程IO站、现场传感器。主站层由可编程控制器和人机接口设备组成，PLC的CPU按双机设备配置，通讯模件按冗余配置，主站层全部设备布置在输煤集控楼内。输煤程控系统采用控制室集中控制方式，就地只设事故紧急停机拉线开关和检修用启停按钮。除灰系统的主要控制对象为输送风机、气化风机、收灰风机及管道压力等，由PLC、传感器、二次仪表以及主控柜组成，也可按网络结构分为操作员站、下位机控制器两大部分。PLC的开关量控制功能主要应用于断路器控制和自动切换系统。通过选择合适型号的PLC，编制可行的控制程序，就能实现变电所中多台断路器的控制及信号显示功能，从而大大减少维护和检修的工作量。一次设备的正常运行信号可以作为备用电源启动或关闭的依据，由于该控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能，因此其不仅能完成备用电源自投的操作，且其能考虑系统运行情况以及其他操作要求，同时系统本身具有很强的抗干扰能力，并具有可靠性高、接线简单、调试操作方便以及成本低等优点。

4 结束语

工业电气自动化在发展过程中不断的进行改变，同时在技术应用上也在不断进行改进，PLC控制系统在电气自动化中应用在功能方面得到了提高，同时在使用的时候可靠性也得到了提高。PLC控制系统在环境适应能力方面是非常强的，同时在编程方面也是非常简单的，这样在使用上也是非常方便的，同时PLC控制系统在重量上也是非常轻的，在能耗方面也是非常少的，这些优点都使得PLC控制系统在应用范围上是非常广的，已经慢慢成为了工业自动化发展的重要标志。

参考文献

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