电气自动化控制对于PLC技术的应用分析

摘 要：PLC（可编程控制器）是一种全新的、被广泛应用的电气自动化控制技术，对于过去的电气自动化控制系统来说，其维护工作会消耗大量人力与物力且质量不能保证，线路复杂或过长时需要更长的时间来安装、调试，而PLC技术能够提高操作便捷性、安全性以及工作效率，还能够优化生产结构，其能够使企业实现自动化、提高经济效益，是当下工业生产所需要的技术，所以得到了广泛的应用，本文对PLC技术及其特点进行了介绍，并对PLC技术在电气自动化控制中的应用及应用策略进行了探讨。

关键词：电气自动化控制；PLC技术；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0075-02

1 引 言

由于过去的电气自动化控制系统存在诸多弊端，而PLC在电气自动化控制中的应用能令电气自动化控制系统的工作效率极大提高、消耗的人力物力大大减少、获得的经济收益更加可观，因此PLC的应用越来越广泛。

2 PLC的概念

PLC就是可編程控制器，它是在系统软件控制下，从用户程序的需求出发，按“串行”工作，其工作顺序是按照PLC中的CPU顺序对各个输入点的状态进行扫描、对数据进行处理，然后再向各输出点发出对应的控制信号，如此反复，直到程序结束，在每个时刻，CPU只执行一条程序命令。由于在PLC系统中只有输入端和输出端需要进行实际接线，所以接线量极少，大部分线路的连接是通过软件实现的。实际上，PLC系统是以程序形式存储在内部储存器中的，如果电气自动化控制系统要作改变，不同于传统系统需要改动接线，PLC系统只需改变储存器内的控制程序，其灵活性、通用性是极大的优势。

简单来说，PLC是一种适用于工业生产控制中的计算机，其组成主要有：电源、系统程序储存器、通信模块、功能模块、接口电路以及CPU。其中，电源是最重要的部分，如果电源部分出现故障，则整个PLC控制系统就无法使用，此外，PLC控制系统要求电源电压的波动范围很小，电源还要与交流电网有效结合，才能使得电源正常工作；系统程序储存器主要是用来存放系统软件，用户程序储存器主要用来存放应用软件，这两个存储器对于PLC控制系统都极为重要；通信模块在运行时需要将用户程序执行阶段、输入采样阶段以及输出刷新阶段三个阶段紧密相连、相互联系；功能模式是指计数模块、定位模块等；接口电路的任务主要是输入、输出数据，不同的接口电路要使用不同的接口来使得数据与信号能够在传输过程中保持完整；CPU相当于PLC控制系统的大脑，其要处理整个PLC系统中的所有数据，CPU能够对PLC控制系统的状态进行判定，而后把寄存器中的数据传回到对应输出装置，这能够使PLC控制系统稳定运行并发挥最大价值，这是CPU的最大优势。总的来说，PLC控制系统的系统结构灵活、能够在各种环境中运行，而且操作也很简单。

3 PLC的特点

PLC控制系统的特点主要有：

（1）性价比高。这是PLC控制系统最为显著的特点，这一点主要体现在其功能上，在PLC控制系统中有很多编程元件，他们的控制功能非常强大，其最为重要的功能是能够集中管理，而且可以运用通信联网分散控制，此外，PLC控制系统的程序也懂，操作也很简单；

（2）操作PLC控制系统只需要了解编程语言即可，并不需要掌握大量计算机知识，而且PLC控制系统的设计简单、调试容易、开发周期不长，这就使得操作人员的工作量大大减少而工作效率很高；

（3）硬件配套完备，适应性很强。标准化、模块化的PLC产品配备有非常完备的硬件装置，利用便利的系统配置，操作人员能够组出具有不同规模、不同功能的PLC系统，还能够通过修改用户程序的方式调整配置，从而适应不同的工艺条件，这就使得PLC控制系统具有很强的适应性；

（4）维修简便且易操作。PLC控制系统的自诊断与现实功能已经比较完备，其故障率也比较低，如果发生了意外，系统回立即自动提供故障信息，然后对故障原因进行实时查找、分析，之后的排除故障工作只需要更换模块即可。

4 电气自动化控制对PLC的应用分析

4.1 应用于控制顺序方面

社会上的企业单位采用PLC技术的形式几乎都是仅仅把PLC技术当作顺序控制器使用，在现实的生产生活中，这是PLC技术最普遍的用法。但是，在电气自动化工程中的顺序控制中用到PLC系统时，必须满足一定的要求，为了使得PLC系统能够被有效利用，必须将电气自动化控制系统设计得科学合理，电气自动化控制系统的内容主要有三方面，分别为：远程控制方面、现场传感方面以及主站层方面，这三个方面对于顺序控制方面均有良好作用，而且能够给PLC技术的应用打好基础，更好地提升电气自动化控制系统的工作效率。

4.2 应用于开关量控制方面

在电气自动化控制方面，PC最为实际的作用是运用于虚拟继电器的运行过程中，其角色是充当进行编程的存储器。一般来说，继电器的通断控制需要很长的时间来反映，在这段时间内，很难对继电器短路保护期的通断实现有效控制，为了解决这一缺陷，技术人员在使用PLC技术的基础上使用了系统的自动切换方式，使得该问题得到有效改善，此外，这一措施还使得系统运作效率得到了提高。

4.3 应用于数控系统中

在工业生产中，数控技术已经是一种比较普遍的管理、控制技术，其实现主要依靠的就是对PLC技术的应用。实际上，数控技术的种类非常复杂、多样，有：连续型、直线型以及点位型等。对于传统的生产活动，工厂加工原材料无法移动加工工具，不具有便捷性，而在现代的生产活动中，点位型的数控系统能够实现对多角度、全方位的生产与加工，相比于传统的生产活动，这是很大的创新，而这一创新的实现，要依靠于PLC技术的发展。但是，这种数控系统的价格要比传统数控系统高得多，所以并未普及。

4.4 应用于中央空调系统中

在利用之前的继电器进行电路控制时，需要采用编辑与数字的形式，因此，技术人员在设计电路时，需要全面考虑各种因素后再选择最合理的控制形式，这样建立起来的控制系统在使用中一旦出现故障，其维修工作量是非常大的，另一方面也会极大地影响到生产工作。相比之下，灵活便捷的PLC系统就具有了非常大的优势，将其应用到中央空调的制造中，能够使得及其的故障率大大降低，这对于中央空调的智能化发展意义很大。

4.5 应用于公路交通系统中

把交通信号灯与PLC系统结合起来，制造出的改良版交通信号灯可以实现对信号灯的远程控制，将这种信号灯应用到某些复杂公路或者交通要道上，令公路实现无人化管理模式，能够介绍很多人力资源与物资；将PLC系统应用到公路收费站中，能够实现收费的智能化控制，如果这种系统能够投入使用并逐渐代替收费站，那么就能够为国家省下很大一笔经费，还有利于公路的规范化管理，能够促进我国交通行业的发展。

5 在电气自动化控制对于PLC技术的运用策略

5.1 深入开展PLC技术的学习、开发

技术人员应当从工程实际需求出发，学习权威专家对于PLC技术的最新成果，了解PLC技术在电气自动化控制中的最新應用，同时自己也要对PLC技术进行进一步的深入开发，共同促进PLC技术的进步。

5.2 开展专业技术培训

由于在实际工作中，部分从事PLC控制系统设计开发的人员的专业素质并不高，所以开展专业技术培训、增强开发人员素质，能够大力促进PLC技术的进步。

5.3 尽快建立健全PLC技术的应用规范与标准

在目前的电气自动化工程的实际操作中，并没有一个统一的PLC技术标准与应用规范，因此国家相关部门、行业内应当尽快解决这一问题，为PLC技术与电气自动化工程的发展打好基础。

5.4 为系统的使用单位和设计单位建立良好的沟通机制

对于PLC系统，其设计单位与使用单位的良好沟通也非常重要，这对于生产出的PLC系统是否实用、是否满足需求有很大影响，因此必须为他们的沟通建立良好的机制。除以上几点策略以外，设计师还应当考虑PLC系统的使用环境，在抗干扰方面加以研究，使得PLC控制系统的正常运行进一步得到保障。

6 结束语

综上所述，PLC系统的便捷高效、操作安全、系统稳定使其本身在工业发展的潮流中具有极大的优势，不难看出其在电气自动化控制系统中的应用必将越来越广泛、深入。为了PLC技术能够健康快速的发展，一方面必须对其生产厂家的生产质量进行严格要求，保证PLC技术的运用效果；另一方面，还应当加强专业人员的素质，培养更多专业人才，激发其创新潜能，从根本上保证PLC技术的健康发展与推陈出新，促进我国电气自动化控制工程的良性发展。

参考文献

[1]范建忠，刘爱琴，吴延伟.PLC在电气自动化中的应用现状与发展前景[J].科技资讯，2009（32）：84.

[2]叶晓晖.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品，2009（15）：144～145.

收稿日期：2018-6-20

作者简介：戴长春（1962-），男，汉族，湖南娄底新化人，助理工程师，大专，主要从事电力技术工作。