PLC在工业电气自动化中的运用研究

吴彦军

摘 要：随着科技的发展以及融入，对我国的众多领域均起到了良好的帮助，而自动化体系也同样如此。尤其是工业领域，在生产的环节中利用计算机的技术与PLC技术的结合下，逐步实现了电气自动化的生产模式。不仅有效的极大程度上减少了人力的工程量，而且还有效的促进了自身体系的发展。在生产方面，利用电力、电子电器、信息、网路以及机电一体化等众多技术进行结合，不断的提高这工业产品的质量与生产效率，从而为化工企业本身带来了较为客观的经济利益。

关键词：PLC；工业；电气自动化

引言：不可置否，自从改革开放以来，我国的众多行业都在处于积极的发展状态，其中有属科技发展的速度最快。科技发展的速度用日新月异来描述也绝对不为过，而科技水平的提升在某种程度上也促进着其他领域的进步。在工业的电气自动化发展过程中，使用PLC的技术已经成为众多化工企业的首选，而PLC本身对电气自动化体系的帮助亦可谓是如虎添翼。

一、PLC的相关描述

PLC是可编程控制器的简称，也是专门在工业环境下应用设计出的数字运算操作的电子系统，采用一种可编程的储存器对其对应的工作指令进行记录并执行。在内部存储器内部输入执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数以及算数运算等操作，并通过数字式或者模拟式的输入输出来对各种不同类型的机械设备、电气设备以及生产过程中的指令进行控制。由于其本身可以理解作就是为了能够更好的帮助工业电力自动化而研发出的技术，而对于实际工作中的应用自然有着得天独厚的优势。起初，研发PLC的目的只是为了能够有效的代替继电器模块的工作性能。但是在实现其原有的初衷之后，发现其还有更多的可提升空间，也就现代PLC的雏形，有原始单一的过程控制延伸至对这个制造系统的控制和检测。

1、PLC的工作原理

可編程控制器的工作原理可以大致分为2个阶段，即：输入采样、用户程序执行、输出刷新。在其投入正常使用之后，完成三个阶段则又被称为一个扫描周期。在整个工作运行的状态中，PLC可以以一定的速度来对上述三个周期的工作进行执行。其一，输入采样阶段，在这个阶段中，可编程逻辑控制器可以以扫描方式依次的读取所有输入状态的指令和数据，并且将其存入对应I/O印象区中对应的单元内。当输入采样结束后，会转入后续的执行阶段。但是，在后需两个阶段中，技术输入状态和数据发生变化，I/O印象区中相应单元的状态和数据也不会被改写。所以，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期中后，才能有效的保障在任何情况下该输入能被读入。其二，用户执行阶段，即：由编程软件将电气原理图转换为梯形图之后，在由PLC设备对数据制定进行扫描。在扫描每一条梯形图时，先扫描梯形图左边有各触点组成的控制线路，严格的按照先左后右、先上后下的顺序将控制线路进行逻辑运算或者水银输出线圈的I/O印象区中对应的状态等。

2、PLC的特点

通过对PLC进行分析的结果来看，其中有四个最为显著的特点。其一，可靠性高，由于PLC大多采用的是单片微型计算机，所以在集成度方面相对较高，再加上与之相对应的保护电路以及自诊断功能，从而有效的提高PLC系统的可靠性。其二，编程容易，在PLC系统编程中大多使用继电器控制梯形图以及命令与其，区数量要比微型机指令要少的多。此外，除高档、低档的PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。而梯形图形象相对简单，即使不需要计算机的专业知识也能够进行编程。其三，组态灵活，由于PLC采用积木式结构，用户只需呀对其结构进行简单的组合，便可以有效的改变或者控制系统的功能或者运行状态。其四，输入输出功能模块齐全。不可置否，PLC系统研发至今最大的优点便是能够针对不同的现场信号，开设对应不同种类的模块或者器件进行直线连接，并通过总线与PLC主板相连。

二、PLC在工业电气自动化中的应用

1、在传统机床系统中的应用

在正常情况下，数控机床的传统电气控制系统大多电气控制模式，而电气控制模式在具体的应用中则会经常性的出现一些问题，如：线路老化、接触不良等问题，不仅严重限制着数控车床的生产效率，还会还一定程度上为数控车间体系埋下潜在的危险因素，甚至更有可能会直接数控车床操作人员的生命造成损失。此外，通过对传统机床的分析可以明显的看出，传统机床的电力系统功耗大、效率低、故障高、维修难度大等严重的问题。而将PLC应用于传统机床的电气系统中能够使效率和稳定性得到有效的提高，不仅能够有效的对系统结构进行简化。此外，对于控制体系的运行也能得到有效的提升，在提高工业产品质量的同时提高生产效率。

2、在火电系统的应用

在工业体系中火电厂的辅助系统也能够通过PLC的帮助有效的对其整体进行提高，例如火电徐彤、输煤系统等运行顺序以及运行开关操作复杂的环节，利用PLC以及电气自动化工程的帮助能够有效的提升对应的生产效率以及产品的质量。在火电系统中应用PLC，首先要根据其本身的特点制定出与之对应的控制程序，在实现对多个系统进行统一控制的前提下有效的减少工作量。而且通过对PLC系统的介入，可以利用其技术整个架空某个工艺流程，从而实现信息的共通，一旦发生问题能够及时发现并将问题现象提供给对应的维修工作体系，以实现工作性能稳定的目的。

3、在煤矿系统中的应用

众所周知，煤矿能源是我国重要的能源之一，不仅国家在某种程度上大量需求着煤矿能源，甚至是居民个体对于煤矿能源也有着不同的需求程度。所以，煤矿行业的发展不仅关系着我国的经济发展，也会对居民的日常能源需求造成一定的影响。但是基于煤矿行业本身有具有着一定程度的为下行个，所以必须要在保障生产安全的前提下实现其本身的发展。而在提供安全问题上，能够通过与PLC的结合，将其应用于监控系统上，密切的监控着煤矿的通风状态。一旦发生故障，相关操作人员能够立即利用PLC进行故障检测与一定程度的分析，从而对故障进行排除或者故障造成影响的降低。

结束语

总的来说，工业在国家的经济体系中有着十分重要的作用，再其对应的电气自动化中有PLC的介入，又必须要实现其对等的提升，不只是为了满足于国家的需求，更是要满足工业体系自身的发展，而PLC的介入能够有效的对其整体进行提升。况且，PLC系统的构建本身就是为了能够有效的对工业体系帮助。而且，对于科技的应用，PLC还只是其冰山一角。要想有效的促进我国工业的发展与稳定，就有绝对的必要将科技应用工业体系中，也能够更好的促进工业的生产效率、能源节省等。

参考文献

[1]蒋万文. PLC在工业电气自动化中的应用研究[J]. 商品与质量：房地产研究， 2014（3）：34-34.

[2]贾欢腾. PLC在工业电气自动化中的应用研究[J]. 华东科技：学术版， 2013（8）：429-429