电气控制与PLC应用技术的分析研究

叶旭东

摘要：随着科学技术的不断发展和进步，可编程控制器，又称PLC，其应用技术也渐渐地成熟起来，它是一种运用十分方便的电子程序，在各种技术里面优势非常明显，因而PLC已经成为生活中必不可少的设备，并且越来越广泛地运用到生活的各个领域。可编程控制器PLC是以微处理器为核心的新兴的电气控制设备。因为其电气控制系统具有良好的普适性、设备配置高、使用方便灵活可靠以及编程容易的特点，使得在工业方面也有广泛的应用。本文分析了电气控制与PLC应用技术的相关方面。

关键词：电气控制；PLC技术；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

摘要：PLC（可编程逻辑控制器），是一种专用于工业控制的计算机，是应用计算机应用技术、通讯技术和自动控制技术等技术而发展起来的通用控制器。PLC实质是可以进行储存、逻辑运算、控制程序、控制时间、记录数据和进行算术计算，通过数字或模拟式输入/输出控制等的一种机械或生产过程。主要特点有体积小，重量轻；实用性普遍；抗干扰能力强；应用简单普通；维护与改造方便等。电气控制，是指电气设备一次、二次控制回路，分为高压电气设备与低压电气设备。其主要功能是设备运行的可靠与安全，自动控制，保护、控制、监视和测量等。

1、PLC的工作过程

（1）收集和输入初始数据：在控制系统的软件程序的控制下，通过执行预编辑好的指令对输入区域进行扫描，进行分析和判断输入区域所处的运行状态。

（2）程序对特定功能的处理：根据用户控制系统中设定的程序指令，按预先规定的规则进行全面扫描，并根据现场运行状态、指令要求等情况，作出实时分析或者逻辑性运算。

2、基于PLC技术的电气控制特点

基于PLC技术的电气控制应用按照操作方式大致分为两种，手动和自动化操作。手动操作方式是通过基于PLC技术的电气控制设备对所控制的机器设备进行单步或者单独地控制其启动工作或停止工作等，而自动化操作通过这种控制设备可对所控制的设备进行单步、连续或者预先设定好的一个周期进行控制。

2.1、根据适用场合的不同选取PLC的类型

基于PLC技术的电气控制技术，其核心为可编程的控制芯片，工作人员可根据不同的适用场合采用不同类型的PLC芯片。一般地，常常选用的可编程控制器PLC的芯片，其特点为体积小重量轻以及低功耗。但是有时候也会根据当前的形势，工作人员会优先地选择有着较快的运算速度及系统的存储容量大的PLC芯片。

2.2、编程容易和更强的实用性

对可编程控制器PLC芯片进行编程时，可以借助便捷的符号图形以及模块化的编程语言，程序员可以使用自己擅长的计算机操作指令和编译方式进行芯片的编程。可编程控制器PLC不必特别地增加连接其他设备的外接线，除此之外还缩短了PLC控制器指令执行的时间延迟，极大地方便了人们的生活和工业的使用，也有利于日后的维护工作的顺利进行。

3、应用技术在电气控制出现的问题以及采取的措施

3.1、经常性控制出错，造成信号无法传送给PLC控制系统内部

1）由于线路老化、机械拉扯、自然动物的破坏等原因，导致输送信号线产生故障，造成控制出差错发生这种错误，无法通过PLC控制系统完成对数据的抽取、加载与转换也不能正常接收PLC控制系统的一系列执行指令

2）现场的电动阀、电磁开关等设备没有关闭彻底、打开时没有闭合充分，导致现场数据收集和传输故障，使PLC无法正常接收信息甚至接收错误，导致错误的控制运作，出现系统不能正常工作，造成现场信号无法传送给PLC控制系统的控制出错;

3）、由于触点与接线的接触不良导致的机械开关、现场变送器自身的故障。常常出现的情况有接线不牢固、触电接触出现损坏等，致使现场信号无法将数据生成到数据中存储后和将数据输入PLC控制分析处理系统，不能进行数据采集、传输、处理的过程影响系统的决策分析效率、信,查询准确度以及数据输出及时性。

3.2、执行动作出差错，造成指令无法执行

1）、主要原因如:电磁干扰、控制负载的接触器的接触性不严密、控制负载的接触器故障，导致PLC发出的动作执行指令无法完整的传输到执行端，控制系统应用中无法按照预期的要求动作完成。

2)、机械开关、电动阀自身故障如:机械开关接触不良、电动阀松动等，这些原因都会导致控制系统无法正常工作其他如:控制变频器因为自身质量问题或者外力造成的损坏等故障，导致变频器所带电动机无法正常运行，最后使得系统无法正常运行。

4、相应的解决措施

4.1、加强PLC控制系统中输入信号的可靠性

必须确保所有选择的各种控制系统中的设备以及相关零部件的可靠性以及耐用性，避免出现由于配件的原因而造成传送信号线的故障。其他的措施包括对主界面功能模块的更新和设计等。增加信号的可靠性是为了减少控制的出错。增加控制的灵敏度。

4.2、改善PLC电气控制系统的预警系统

在PLC控制系统中配置完善、可靠以及人性化、智能化，网络一体化的故障预警、报警功能十分重要，预警系统针对执行动作，实时的对动作的情况进行监控。防止指令出错给系统带来的损失。

5、PLC技术在机械电气控制装置的应用

本文通过PLC技术在空气压缩机和选煤控制系统中的具体来说明PLC技术的应用效果.

1)PLC技术在空气压缩机中的应用

以往应用于煤炭生产中的空气压缩机主要是通过单片机和工控机来发挥机器的作用，但其应用效果不佳，常表现为监测不准确、容易受到千扰等情沉，促使其对煤炭的生产效率有很大的影响。另外，传统的空气压缩机在多很多方面都无法达到《煤矿安全生产刚要》的相关要求，不符我国法律的要求，容易出现安全事故。基于PLC技术的空气压缩机是通过为微机控制技术和自动控制技术来根据煤炭生产作业的实际情况对空气压缩机进行调整，进行实现安全的、稳定的、高效的、规范的运行微机控制技术能够通过收集温度压力变送器、断水装置等设备的信自、，经过CPL处理，进而有效的分析煤矿生产作业的整体情况，发出指令，自动控制系统接收到指令后自动调整空气仄缩机，使其按照需要进行有效的运用。

2)PLC技术在选煤控制系统中的应用

由于不同煤矿企业所应用的选煤控制系统不同。某煤矿企业所应用的SIMATICTI545技术应用到此系统后，系统应用效果是否会提高。应用模块作为内核的选煤控制系统是由离心脱水系统、存储装运系统、原煤重介选矸系统等构成的，可以进行煤炭筛选、原煤分类、存储、水处理、离心脱水，过滤杂质等，从而准确的进行选煤。将PLC技术应用到如此庞大的选煤控制系统中，需要采用底层PLC控制结合上位机监控的组合模式，合理而有效的设置在选煤控制系统。分别在集控系统的三个控制室中装置PLC主机，并将原煤车间中的PLC主机设置为二台主机中的中心，其他两台PLC主机都与其中心相连，并且两个PLC主机之间不接触，独立运作。三台PLC主机有效的收集集控系统的三个控制室中各个系统的信息，并最终都传输到原煤车间中的PLC主机中，通过CPLI对所收集到的所有信息进行整合和处理，将整合后的信息传输到各个PLC主机中，再通过主机对构成所有构成集控系统的子系统进行目动控制，从而实现智能化、自动化、科学化的进行选煤工作。

结束语

其可靠性高、操作简单与维护方便，丰富的I/O接口模块等特点使得在自动化控制中广泛的应用现在PLC正朝着电气控制，仪表控制，计算机控制一体化和网络信息化的方向发展。在电气控制的应用中，两者的恰当融合和同步提升将会伸得生产效率得到提高，促讲社会的讲步。

参考文献

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