浅析电气自动控制PLC的应用

杨冰

摘要：该文通过介绍PLC的基础知识，重点介绍了PLC在工作状态下的特点及其工作原理，并分析影响其PLC工作性能的因素，提出了一些相关的注意事项。

关键词：电气自动控制；PLC；稳定性

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）25-0170-02

1 plc的基础知识

PLC（可编程逻辑控制器）一般指可编程逻辑控制器（可编程控制器件），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与计算操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

2 PLC的工作原理及特点

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC主要由电源、中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等组成，如图一所示。CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型位片式微处理器三种类型。PLC配有两种存储器：系统存储器和用户存储器。PLC运行过程主要包含三个阶段：输入采样、用户程序执行、输出刷新，每完成上述的三个阶段就被称为一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

2.1 系统灵活，通用性高

系统构成十分的灵活，在PLC相关的设备配置齐全的条件下，可以满足大部分控制对象所需要的配置要求。随着近几年的PLC技术发展，PLC的种类越来越多，规模越来越大，使得PLC广泛地应用到各种规模的工业控制场合和各种规模的电气控制器，PLC也渐渐的应用到了数字控制领域。

2.2 可靠性强

对于电气控制设备不可缺少的性能是良好的可靠性，在实际PLC的工作环境中，PLC的抗干扰能力可加强其可靠性，PLC中采用了现代广泛应用的大规模集成电路技术，并通过严格的生产工艺制作，内部电路部分是采用现在十分先进的抗干扰技术，使其可靠性得到提升。最重要的是PLC可以在出现故障后自我发出警告。并且，在实际的应用时，我们应用者可以自行的编入外围器件的保护程序，使得整个系统中不仅仅有PLC自身的保护措施，还具备故障自诊断保护。这样的PLC系统具有极高的可靠性。

2.3 学习简易，试用方便

PLC作为一个通用的一种工业控制计算机，易学易用，是面向各种工业的工控设备。它的接口比一般其他设备的接口简单方便，编程语言简易，比其他的语言更加简便易学，更容易让工程技术人员接受与学习。更有梯形语言的图形符号让语言看起来更加简单明了，使得层次与关系看得十分清晰，PLC语言本身就和继电器电路图十分的接近，只需要少量的PLC开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能，让就算不懂计算机和汇编语言的人使用PLC都打开了方便之门。

2.4 系统的整体结构简单，后期维护方便

PLC系统的程序语言本来比其他的语言都简便，还是用存储逻辑代替接线逻辑，大大地减少了控制设备的外部借口等接线，使控制系统设计以及建造的周期大为的减少，这让作为PLC的后期的维护，十分的简单容易。由于PLC的系统程序设计与建设都十分的简便，所以可以实现同一个设备在修改一部分程序后改变生产过程的可能。这也是PLC的应用十分广泛的一个重要因素。

3 PLC的主要应用

随着现代信息技术和制造业的飞速发展，PLC的应用越来越广泛，包含了数据采集、交通、运输、监控、通讯、机械制造、工艺制造等。

3.1 PLC在个人计算机的应用

PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理，使PLC用起来更方便。可组成局部网，不仅PLC，而且高档计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。

3.2 PLC在制造领域的应用

将PLC控制系统运用到产品的加工领域，可以促进自动化工业的不断发展完善，使自动化生产线系统不断地更新完善，操控模式更加简便。

3.3 PLC在通信及互联网的应用

PLC的通信包含了PLC之间的通信以及PLC与其他智能设备之间的通信。随着这几年计算机控制的发展，工厂自动化网络已经发展得十分迅速了，使用PLC的通信接口来通信，使得工厂之间的通信十分的方便。

4 影响PLC工作性能的因素

在日常生活中，处处都存在着PLC的成果，它使人们的生活更方便，但是也有许多影响PLC工作性能的因素，包含了PLC的输入信号出现错误，执行机构发生错误，外部的器件的设备错误等等。

4.1 PLC的输入信号出现错误

在PLC自动控制系统工作的过程中，机械触点有可能会产生抖动，对于一些工作周期较短的PLC来说，有可能会使得PLC计数触点的次数时出现错误，相应的累加、计数、移位等指令出现误差；并在运行工作中有时候会因为物理机械的拉扯，导致信号无法正常的发送出去或使得PLC不能正常的接受信号。

4.2 执行机构发生错误

没有按照正常的操作来运行PLC，没有正常的打开电动阀，没有及时的关闭某些应该关闭的开关，都可以使得执行机构无法按照规定的规则去完成相关的工作。

5 PLC在工作状态下注意事项

1）设置抗干扰措施。在PLC工作状态下，对其影响最大的多为电磁干扰，电磁容易产生于电压或者电流变化剧烈的电路中，可以在PLC的工作环境中加入隔离变压器；选择合理的接地位置，避免出现电压冲击，这样不仅可以使得变频器不受到干扰，还可以提高系统的安全性与稳定性。

2）PLC现在发展的并不是十分的成熟，有些地方还需要继续的研究与发展，比如在数字化与网络化功能。

3）完善保障系统。故障报警系统是PLC保障自身自动控制系统是否能按照要求来顺序进行工作的重要部分。在PLC控制系统的设计中，一共有三级保障报警系统，工作人员在使用时，应该时时的注意与观察每一级的报警系统，并且准确地控制现场的控制面板，让工作人员可以根据指示灯来准确的找到故障，并在第一时间排除故障，保证PLC的正常运行。

6 结语

随着生产生活的发展进步，PLC也在逐渐的完善自身的各种功能，从技术层面上来看，计算机的发展会更多的应用于PLC可编程控制器的设计和创造上，这样会产生速度更快、容量更大、智能更强的产品；从产品的规模层面上看，PLC会渐渐往超小型以及超大型的方向发展；从产品的属性层面来看，品种会越来越丰富、功能更齐全、需求更全面。PLC在我们身边的运用会越来越广泛，越来越贴近我们的生活，我们必须提升PLC设备的稳定性与安全性，让我们可以更好地让PLC服务我们、保护我们，所以我们设计人员在设计的时候必须综合考虑到各个因素的影响，避免种种因素给人们带来不方便，防范甚至带来不安全的可能，采取科学符合人性的措施抑制干扰因素。

参考文献：

[1] 王维. PLC应用技术及应用中注意问题分析[J]. 电子制作， 2014（4）.

[2] 李海波， 徐瑾瑜. PLC应用技术项目教程[M]. 北京： 机械工业出版社， 2013.

[3] 曲智强. PLC在自动化工程中的应用[J]. 科技促进发展（应用版）， 2010（4）.