探索PLC在电气自动化控制中的应用

刘军

【摘要】随着社会的不断发展，各类技术不断发展起来，电气自动化控制问题越来越得到大家的重视，PLC技术是电气自动化控制中最重要的技术之一,本文就通过探讨PLC技术的相关内容，探索了该技术在电气自动化控制中的应用。

【关键词】PLC 电气自动化 控制

中图分类号：F407文献标识码： A

【 abstract 】 with the development of society, all kinds of technology development, electrical automation control problem is more and more get the attention of the people, the PLC technology is one of the most important technology in electrical automation control, in this paper, through the discussion of PLC technology related content, to explore the application of the technology in electrical automation control.

【 key words 】 PLC electrical automation control

随着科学技术的发展，各类技术也不断发展起来，尤其是计算机技术发展尤为迅速，PLC技术就是一种操作系统，就是运用计算机编程技术，完成各类工作。PLC技术在电气自动化控制中的运用，使电气自动化控制工作更加方便、高效，也大大减轻了工作人员的压力。

一、PLC相关内容。

1PLC（Programmable Logic Controller），也就是可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作系统，以前的PLC 主要代替继电器实现逻辑控制，而随着科学技术的发展，在当今社会中，这种微型计算机技术的工业控制装置功能已经远远超出了逻辑控制范围，它采用可以编制程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。其基本结构包括有电源、中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口电路、功能模块及通信模块六个部分。当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

2 PLC技术的工作原理

PLC原理可分为输入采样、程序执行及系统输出刷新这三个阶段，在输入采样这个阶段，PLC运用扫描方法读取采样的数据，所读取数据可存入I/O映像区里对应单元，当输入数据后，会转入并执行用户程序的输出刷新操作，此阶段里，输入数据的状态会发生变化，可I/O映像区处理单元接收数据是不会发生变化的。如果是运用脉冲信号方式来输入的，该信号具有宽度应比扫描周期大，以确保任何情况下所输入信息均会被读入；程序的执行过程，PLC执行顺序是根据从上到下方式对用户扫描的，扫描过程里，依照固定线路及顺序来运算，而扫描顺序还是从上到下、自左到右进行的，其扫描线路是由程序各触电来组成的，并得出运算结果，依据此运算结果进行存储区状态或I/O映像状态操作刷新，以确定用户程序里的处理指令是否执行；系统输出的刷新阶段所完成操作是PLC完成用户程序后所进行的刷新操作，刷新过程里，系统CPU会依据I/O映像状态与前阶段输入数据来锁存电路，然后完成其他外设驱动，完成任务。

二、PLC主要特点分析。

1、实用性强。除了基本的逻辑控制能力外，现代 PLC的综合加入了各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块使得其功能远远超过了早期的 PLC，同时，现代 PLC 可方便、灵活地组成不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。尤其利用 PLC 的数据运算能力可以实现电气设备中的数字化控制。

2、抗干扰能力强。一方面，PLC 应用了大规模的集成电路技术，在生产工艺上采用先进的抗干扰处理技术，如内部电源采取屏蔽、稳压、保护；设置独立的输入 / 输出接口电路电源等措施，从自身硬件上增强了其抗干扰能力及设备的可靠性。另一方面，通过正确选择接地地点和完善接地系统，以及采用密封、防尘、抗震的外壳进行封装，也可以起到良好的减少外界干扰的效果。通过以上措施使得 PLC 能在较为恶劣的环境中可靠的工作，并减少故障的发生率，提高了系统的可靠性。

3、应用方便。由于PLC是直接面向企业中设备装置的控制，所以其设计的接口简单容易，只需将现场的各种设备与 PLC 相应的 I/O 端相连接，写入程序即可运行，而采用的编程语言也容易被工程技术人员理解，尤其是采用简明易懂的图形图表，能形象化的表达系统中的各种设备设施。因此，具有系统开发周期短和现场调试容易的特点，与早期继电器控制不同的是运用PLC 能够做到在线修改程序，改变控制方案而无需进行繁琐的机器设备拆卸，为用户了解运行情况和查找故障提供了极大的方便，同时PLC 还具有强大的自检功能，也为维修带来了方便。

4、抗干扰能力和可靠性能力都强并且环境要求低。对PLC的内部电源还采取了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保证供电质量。另外使输入/输出接口电路的电源彼此独立，以免电源之间的干扰。并且PLC技术可以在很复杂，很恶劣的环境下工作，而不受其影响。

5、体积小、重量轻。小型的 PLC 其底部尺寸在 100mm 以下，重量低于150g。因此，容易将其装入到机械中，以实现机电一体化。

6、功能全面、编程简单。现代PLC所具有的功能及其各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。可以方便、灵活地组成不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。

三、电气自动化

所谓电气自动化主要是指研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子和计算机等领域的一门科学。随着经济的发展和各种科学技术的运用，我国的电气自动化走上了快速发展的道路，电气自动化水平不断提高。目前，电气自动化已经运用于工业生产的各个领域，并且已经在电气自动化中融入了嵌入式网络通信技术等，收到了良好的效果。尤其是PLC技术的应用，显著提升了电气自动化的灵活性和控制性，大大拓展了其应用领域和应用范围。

PLC在电气自动化控制中的应用。

四. PLC在电气自动化控制中的应用

顺序控制。顺序控制系统中顺序控制是指按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。采用 PLC 对整个生产过程进行控制，运行人员可以在控制室中实现对设备的监控，提高生产的稳定性及减少工作人员的工作量，最终起到提高企业生产效率的目的。如在火电厂的除渣、除灰及输煤系统中就可应用顺序控制，在输煤系统中采用分层式的网络结构，包括主站、远程站及现场传感器等。