电气工程控制系统中PLC关键技术的有效运用探析

廖山河

（淮南舜泰化工有限责任公司 安徽 淮南 232072）

电气工程控制系统中PLC关键技术的有效运用探析

廖山河

（淮南舜泰化工有限责任公司 安徽 淮南 232072）

PLC关键技术在信息化技术蓬勃发展的条件下应运而生，尤其在电气工程控制系统的运用越来越广泛，并且发挥着相当重要的作用。把PLC技术运用到电气行业中，使自动化控制水平得到提高。本文以PLC技术为基础，阐述了其在电气工程控制中的运用，并对这种技术发展趋势进行了展望。

电气工程；控制系统；PLC技术；运用

1 引言

现场总线技术的快速发展产生了PLC技术，是一种新兴技术，这种技术结合了控制技术和计算机技术等。电气工程控制的逐步改进和优化是借助本身的系统顺序控制、信息加工处理、闭环过程控制等来实现的。以此来使控制系统的自动化水平得到提高，满足大部分工业生产的需求。另外，这种技术还可以提升效率和质量，并为工业生产提供基础保障。随着社会科技和工业生产技术的进步，PLC关键技术肯定会发展越来越好。

2 PLC概述

2.1 PLC技术发展

PLC（Programmable Logic Controller）技术起源于美国，开始投入生产是在20世纪60年代，顺序控制是其核心功能，随着时间推移越来越多的国家将该项技术借鉴于工业生产，直到80年代这种技术实现飞速发展，功能更加齐全，包括函数运算、高数技术等。PLC关键技术，主要是其核心控制功能，慢慢广泛应用于越来越多的领域。

2.2 PLC技术的结构

可编程逻辑控制器，其实质是一种专门用在工业控制领域的计算机，它的主要结构基本与微型计算机基本相同，PLC技术的结构为：电源，PLC的电源对整个系统的正常工作起着非常重要的作用。假如没有可靠、良好的电源为其供电，PLC是无法工作的，因此制造商是非常重视对可编程逻辑控制器的电源的设计制作；中央处理单元(CPU)，中央处理单元(CPU)是PLC的控制中心，主要是以扫描的方式收发现场各输入设备的状态和数据，然后分别存入I/O映象区，再读取程序进而控制相应设备；存储器，主要分为存放系统软件的系统程序存储器和存放应用软件的用户程序存储器；输入输出接口电路，输入接口电路用于连接PLC与现场控制的接口界面，输出接口电路集成了选通电路、数据寄存器和中断请求电路；功能模块，如计数、定位等；通信模块。

3 PLC的功能特点

3.1 编程简单，使用方便

使用各种编程语言，如语句表、梯形图和逻辑图等，不需要计算机知识，所以整个系统的开发时间短，容易在现场调试。此外，可以在不拆动硬件的情况下，实时改变控制方案，现场修改程序。

3.2 功能强，性价比高

无论多大的PLC，内部都有非常多的编程元件，可供用户使用，具有很强的功能，能够实现相当复杂的控制功能。相同功能的继电器和PLC相比，PLC性价比很高。PLC能够实现分散控制，集中管理，在通过通信联网的控制条件下。

3.3 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

PLC产品逐渐系列化、模块化、标准化，并结合各种各样的供用户选用的硬件装置，用户可灵活方便地对系统进行配置，组装成不同型号、不同功能的系统。PLC的安装接口也十分方便，一般接口都有固定的接线端子可与外部连接。PLC的带负载能力特别强大，一般的小型交流接触器和电磁阀可被直接驱动。在确定硬件配置后，可以通过修改程序方便快捷地适用各种工艺条件。

3.4 可靠性高，抗干扰能力强

很多的继电器被应用于继电器控制系统，接触不良容易导致故障的发生。时间继电器、中间继电器被PLC编写软件代替，只剩下关键的输入和输出硬件，线路减少，使线路故障大大减少。PLC使用了一系列软件和硬件抗干扰方法，抗干扰能力非常强，平均无故障时间相对延长，可用于干扰强烈的工业现场。

4 PLC关键技术的应用

4.1 PLC控制系统设计

电气工程控制系统的核心是可编程逻辑控制器，控制器的设计质量关系着整个系统的运行。PLC控制系统设计要注意以下三个原则：控制设计成本。成本的高低和企业的经济效益直接挂钩，合理控制成本不仅能够提升效益，同时也可预留后期系统维护的资金。为系统的升级与研发预留资金。保证系统安全运行，这是设计的首要任务。控制效率高，使在控制系统下的产品质量符合要求。在按照设计原则设计的基础上，详细地对对控制系统进行设计。做需求分析，选择CPU，确定输入与输出设备。分别设计I/O模块和CPU模块，绘制原理图。最后，编写控制程序，调试、测试、完善功能。

4.2 闭环过程控制

电气工程控制系统主要测量的相关模拟量包括温度、压力、流量等，主要采用的方式是闭环控制，实现持续不间断对此类模拟量的控制，以此达到模拟量转化为数字量。使用PLC技术，实现数据内容的转化是通过I/O模块进行控制的。

4.3 信息加工处理

随着社会科技的不断发展，越来越多电器设备被人们所应用，也增大了对电力能源的需求。所以，在进行电气工程控制过程中，所需要的数据信息也逐渐增加，这种情况下，如果仍然采用传统的控制技术，则将会导致每个环节的成本增加，甚至导致最后的控制结果变差，处理数据也不可靠，最终使电气工程无法正常开展。但是采用PLC技术，在CPU模块的帮助下，自动处理控制系统中的数据信息，进而处理分析各种数据，为整个系统控制提供参考数据。

4.4 系统顺序控制

和以往的继电器设备控制相比，PLC关键其优势特点相当，主要体现在系统的运行效率得到明显提升，以及系统损耗大大降低。借助于PLC关键技术，可有效控制系统单个工艺流程，这是依靠信息存储模块实现的。而且，把此模块与通信总线连接，可协调生产车间的各种功能。

5 PLC关键技术的发展趋势

今后，各种各样的新式的电气工程产品将被制造出来，这需要符合具体的设计要求，优化人机界面，这样可以很好地发挥PLC在电气工程控制中的作用。

可以说，PLC这一新型技术是电气控制工程发展的必然趋势，主要用于大型的PLC电气控制体系，实现和其他控制系统的连接。

6 结语

总而言之，PLC关键是一项非常先进的技术，对目前的电气工程控制系统来说。该技术可大大降低传统控制系统的不足，将整个系统的质量效率明显提升。因此，将其运用在电气工程控制系统中，可极大地发挥它的作用和功能。所以，对电气控制工程厂商而言，发展PLC技术是非常重要的一项工作。

[1]刘烈金.电气工程及自动化控制系统的应用[J].科技创新与应用，2015.

[2]刘君.探究电气工程及自动化的控制系统的应用[J].科技风，2015.

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TM921.5 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2018）01-0030-02

廖山河（1986-），男，汉，安徽省淮南市，助理工程师，本科，研究方向：电气工程及其自动化。