基于PLC技术的电气设备自动化控制应用

张智睿　陈晓光

摘 要：在现代电气自动化研发与制造领域中，PLC 控制技术的的应用范围日趋广泛 ，而且发挥了重要的作用。与传统的电气化控制装置相比，PLC 控制技术的应用以微处理器为基础，而且综合了自动控制技术、计算机技术、继电器控制技术、通讯技术的优势，有效促进了其应用领域的不断拓展。PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便，与 CAD/CAM 和工业机器人一起被称为现代工业生产自动化的三大支柱。本文将对PLC技术在电气设备自动化控制中的应用进行分析和介绍。

關键词：电气设备;自动化控制;应用

一. PLC概述

1.PLC技术的内涵

随着计算机技术和自动化技术的发展，PLC技术也取得了巨大的进步。PLC技术借助能够进行编程的存储器进行运算，通过数字式的输入输出数据接口来达到机械控制的目的。PLC技术是计算机和自动化技术的有效结合，能够有效的提高机械电气装置的工作效率，提升机械电气装置的工作水平。通常来说，PLC技术主要由以下部分组成，分别是中央处理器、存储器、外部设备编程器、数据传输接口等[2]。

二.PLC在电气自动化控制中的应用

随着PLC功能的不断提高，PLC几乎可以完成电气设备控制领域的所有任务。很多情况下，PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的电气设备自动控制任务。PLC主要可以分为箱体式和模块式两种，它们的组成是相同的，箱体式 PLC由一块 CPU 板、I/O板、显示面板、内存块、电源等组成，按CPU性能分成若干型号，按 I/0 点数又有若干规格。对模块式PIE，由CPU模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架组成。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC在电气设备自动化控制中主要表现出以下特点：可靠性高，抗干扰能力强;功能完善，实用性强;易学易懂，应用普遍;维护方便，容易改造;体积小，重量轻，能耗低等。PLC在电气设备中主要具有以下一些功能：开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程控制、数据处理、通信联网等。下面具体介绍一种PLC在电气自动化控制中的应用：

PLC在机床电气控制中的应用：机床是一种典型的机械、液压、电气一体化协同控制的通用加工机床。其液压、电气配合时间的控制部分，故障率高，故障现象多变，不易排除。将 PLC 灵活应用与机床电气控制中，完全取代了传统的机床电气控制中以继电器、接触器为主体的控制装备。充分利用 PLC 的可靠性和时间控制的精确性对其进行改造，实时显示各主体设备的状态变化及故障报警画面，组成控制、监管相结合的一体化系统，这样可以获得理想的效果。这种新型的直流调速自动化系统，主要包括开发一套由高压开关柜、整流变压器、电枢整流柜、司机控制台、PLC柜、低压配电柜和上位监视机等组成的全数字自动化副井提升电控系统，使用直流电动机，更换一套PLC控制信号操车设备。由于硬件电路均采用大规模和超大规模集成电路，元器件少、结构简单、故障点少、可靠性高。硬件采用以总线联系的模块化结构，控制算法和系统控制利用软件完成具有可构置性，可以进行功能扩展，运行灵活。PLC微处理器的使用，以及整个控制功能与调速算法均由软件完成，使得控制精度高，稳定性好。全数字控制的直流拖动系统运行效率高，无功能耗低，节约电能，减少维护费用。实践证明，用PLC改造传统继电器系统，效果非常不错。它可以充分发挥PLC高可靠性、高抗干扰的特点，寿命长、维修少、查找外部线路简单。同时配合采用变频器改善了原系统调速性能，有利于节能，也提高了效率。

三.PLC在电气自动化控制中的应用趋势

随着科学技术的进步，PLC技术也得到了很好的发展。目前，在许多领域中PLC技术都得到了广泛的应用。在机械电气控制领域中，应用PLC技术能够有效提高控制系统的工作效率，完善控制系统的功能，为机械控制系统的发展提供有力的技术支持[1]。本文将对PLC技术进行阐述，分析机械电气控制装置中PLC技术的类型，探讨PLC技术在机械电气控制中的应用，希望为我国机械电气控制装置的发展提供帮助。

目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的PLC应用， PLC将具有高可靠性、高响应速度、智能化、网络化、高集成度等特点。

四.结束语

电气设备自动控制采用PLC控制后，大大简化了复杂的继电器逻辑，提高了系统可靠性，也一定程度上优化了结构，降低了成本。而且PLC的使用和维修都很方便，具有电气知识的人员很快就能胜任操作及维护的工作。多方面的优势和特点为PLC在工业控制系统的推广提供了一种的借鉴模式。

参考文献

[1] 史国生.电气控制与可编程控制器技术 [M].北京： 化学工业出版社，2003.

[2] 陈忠华. 可编程控制器与工业自动化系统. 北京：机械工业出版社，2006：1-15.

[3] 赵化启，等. 电气控制与可编程控制器. 电子工业出版社，2009.