略论PLC在工业电气自动化控制中的应用

杨荣军

摘 要：PLC是可编程控制器的英文缩写，它是一种数字电子装置，适应现代工业发展需要。本文主要从PLC的作用及功能入手，探讨PLC在工业电气自动化控制中的应用的路径与注意事项，以便促进工业事业的稳健发展。

关键词：PLC；工业；自动化控制；应用

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0035-01

PLC是专门应用于工业环境的数字运算电子系统。随着科技的不断进步，PLC的控制功能日益完善，演变成复杂的连续控制与过程控制，夯实了工业发展的基础。下面就对PLC在工业电气自动化控制的应用进行具体的探讨。

1 PLC的作用及功能

PLC是集通信技术、计算机技术和自动控制技术等于一体的一种电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

随着计算机软硬件技术的持续发展以及工业信息化、自动化的程度越来越高，PLC编程将越来越简单，这使得PLC获得更大的系统与功能的开放性空间[1]。PLC的常用功能主要有：①控制开关量，通过操作按钮还有限位开关、工业生产现场其他的指令信号以及检测信号等，控制机械运动部件的相应动作；②限时控制，在对计时指令的合理设置中增加限时控制的准确度与精度，从而使定时时间的设定更灵活，在工业生产的实时控制中得到广泛应用；③计数控制，PLC的这项功能能够让用户使用普通计数器、可逆计数器以及高速计数器等，实现对不同通途的有效計数控制；④步进控制，利用移位寄存器实现进步控制；⑤数据处理，完成加减乘除、开方、乘方等基本运算，还有与、或、异或、求反等逻辑运算，从而开展数据的比较、移位以及传递等，还可转换数值；⑥通讯与联网，在PLC与计算机、PLC之间实现同位链接与上位链接的功能，基于通讯技术适应计算机集成制造系统的需要，促进工业企业智能化工厂的发展。

2 PLC在工业电气自动化控制中的应用路径

2.1 应用的必要条件

将计算机PLC应用到工业电气自动化控制当中时，要基于存储在计算机里的程序对存储单元数据进行处理，用程序反映出控制要求，从而实时反映工业生产现场的信号，再通过处理结果执行控制任务。而实现对PLC的应用，就需先明确它在工业电气自动化控制中的必要应用条件，具体包括：①务必要连接PLC和由指令器件、执行器件、信号器件组成的外围电路，且PLC的输入口用于接受控制指令、检测数据，输出口用于输出执行数据、控制结果。②计算机一般只能运算机内存储单元之中的数据，而输入口接收的数据代表控制系统的事件，还有运算之后的控制结果，它们都存储于计算机的存储器里，通过输出口将运算结果输出。③依靠应用程序实现控制系统里各个事件的相互关系，需要以编程语言编制应用程序，并在计算机程序存储单元中进行存储。

2.2 PLC技术的应用范围

①模拟量控制应用，即PLC按照工业电气自动化控制对象的特点，基于对组合功能模块的科学组装，成功实现系统控制。PLC主要涵盖主机模块、I/O模块、通信模块以及模拟量控制模块等[2]。②调速器控制应用，这属于工业电气自动化控制设备的重要部件，因为这类设备需要进行各种各样的工业生产操作，所以需要用调速器加以调节，以满足工业生产需求。③系统集中控制应用，其原理是按照时限检测故障以及检测逻辑错误的基本原则监控系统。

2.3 具体领域中的应用

PLC的各项功能现已十分强大，其在具体领域中应用也较多。以我公司自行研制的“多工位全自动动态清洗设备”电气自动化控制系统为例，由于该设备的动作过程复杂，参数设置多，精度要求高，设备内部公转和自转等各种工作状态的控制，以及清洗液的温度、压力，气体的温度、压力控制都十分复杂，涉及到模拟量的采集和PID控制，因此我们选用松下PLC来完成整个设备的动作控制，其电气控制系统如图1所示，并配以松下触摸屏来设置参数和显示相关生产信息。功能强大、性能完善的PLC作为控制核心，充分发挥了其在工业电气自动化控制中的应用优势[3]。

3 PLC在工业电气自动化控制中应用的注意事项

PLC的显著缺点就是封闭软硬件体系，专用的通信网络协议以及各个工艺企业不一致的结构等问题引发各种不兼容现象[4]。尽管1992颁布实施的《PLC的编程软件标准》提供了统一的PLC编程标准基础，但实际工业生产环境的影响，也十分明显，主要表现：①温度。PLC工作温度一般应限制为0～55℃，尽可能远离其他发热量大的设备。②湿度。要确保相对空气制度不超过85%。③震动。工作环境要尽量远离10～55Hz的震动。④干扰。特别是模拟量采集和控制过程中的干扰。应该着重注意：PLC电源的有效配置；信号线的屏蔽；信号地与动力地的分开设计。

4 结语

在今后，PLC应用于工业电气自动化控制时，将主要朝着容量大、速度快、品种多等多个方向发展，编程语言将越来越多样化、高级化，智能模块也将越来越丰富、技术越来越成熟、应用越来越广泛。随着PLC应用范围的不断扩大，PLC凭借多种功能和较高的可靠性在工业领域备受欢迎，被广泛应用于工业电气自动化控制，必将成为发展现代工业的强有力支柱。

参考文献

[1]刘永国.PLC在工业电气自动化中的应用浅谈[J].硅谷，2015，（03）：93+102.

[2]齐建军.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].科技资讯，2016，（09）：28-29.

[3]付世军.PLC在工业自动化控制领域中的应用及发展[J].科技创新与应用，2016，（23）：150.

[4]许楠.浅谈我国工业自动化控制的现状及发展趋势[J].中国高新技术企业，2017，（06）：73-74.