PLC在工业电气自动化中的应用探析

肖杨

摘 要： PLC技术在工业电气自动化生产中得到广泛应用，该技术不仅提高了工业生产效率，而且也推进了我国工业电气自动化发展进程，对国民经济正增长起到积极的促进作用。因此，本文结合PLC技术的应用优势，针对该技术在工业电气自动化中的应用实例展开论述。

关键词：PLC;工业电气自动化;应用探析

1.PLC技术的工作原理

在工业生产过程中，PLC的工作流程主要包括三个阶段，即输入采样阶段、用户程序执行阶段以及输出刷新阶段。这三个阶段统称为一个扫描周期，当系统完成一个扫描周期后，再继续重复以上三个阶段，进而给工业电气自动化系统提供了源源不动的动力支持。

1.1输入采样阶段

这一阶段类似于电子扫描仪的工作原理，即PLC系统以扫描的方式，读取相关的数据信息，同时，将这些信息存储在I/O映象区所对应的单元中。此时，即使输入的数据信息发生变化，映象区中的数据信息也不会发生变化。值得注意的是，如果输入系统的信号属于脉冲信号，该信号的宽度不得小于一个扫描周期，这样才能保证系统能够读取每一项数据信息[1]。

1.2用户程序执行阶段

系统完成输入采样工作后，遵照自上而下的顺序，对用户的梯形图程序进行扫描，扫描梯形图时则按照从左至右、先上后下的顺序进行，系统在扫描过程中自动完成逻辑运算步骤，结合运算结果，刷新该逻辑圈在系统RAM存储区中相应的状态，或者刷新输出线圈在I/O映象区中的对应位状态。在这一过程中，输出点和软设备在映象区与RAM存储区内的数据发生变化的概率较大，而输入点在映象区的状态与数据信息不会发生任何变化。

1.3输出刷新阶段

这一阶段主要是CPU按照I/O映象区内相对应的状态与数据，刷新所有的输出锁存电路，再利用电路的传输功能驱动相对应的外部设施，而完成一个扫描周期。

2.PLC在工业电气自动化中的应用优势

2.1程序编写简单，集成功能强大

PLC技术采用的编程语言为简单明了的梯形图、逻辑图以及语句表，即便没有计算机基础的工作人员也可以完成程序编写过程，同时，在系统运行过程中，如果发现错误程序，工作人员可以随时修改程序指令，无需拆卸系统硬件，便可以完成程序修改过程。此外，一台小型的PLC设备当中包含数以千计的编号元器件，能够编写较为复杂的程序指令，与过去的继电器相比，程序编写功能得到进一步完善，而且过程管理也由过去的分散管理模式转变为现在的集中管理模式，利于程序指令的统一调配与统一执行。

2.2抗干扰能力强，系统调试工作量小

传统的继电器控制系统采用了大量的固定继电器，比如时间继电器、中间继电器，在系统运行过程中，继电器触点极易发生接触不良等事故，进而引发系统运行故障，严重制约了工业生产进度。而PLC技术只需要借助于少量的硬件，接线可减少到传统继电器控制系统的1/10到1/100，触点不良事故的发生概率大幅降低。此外，PLC系统不需要借助于中间断电器等元器件，减少了主控制柜设计、安装、接线工作量，当系统运行出现问题时，终端操作人员只需要修改程序指令，就可以保证正常的工业生产状态，系统的调试时间大大减少。

2.3硬件可选性多，维修工作量小

由于PLC系统配备的硬件元件较多，用户可选空间较大，用户可以结合产品性能与各项参数指标，科学合理的选择硬件装置，以满足工业生产需要。此外，PLC系统具有强大的自诊断功能以及终端LED屏显功能，操作人员通过终端显示系统，对生产全过程进行监督，如果设备出现故障，系统内的发光二极管能够快速将故障信息反馈给终端操作人员，维修人员可以第一时间采取更换模块的方式排除故障隐患，确保正常的生产过程不受影响。

3.PLC在工业电气自动化中的应用优势

3.1程序编写简单，集成功能强大PLC技术采用的编程语言为简单明了的梯形图、逻辑图以及语句表，即便没有计算机基础的工作人员也可以完成程序编写过程，同时，在系统运行过程中，如果发现错误程序，工作人员可以随时修改程序指令，无需拆卸系统硬件，便可以完成程序修改过程。此外，一台小型的PLC设备当中包含数以千计的编号元器件，能够编写较为复杂的程序指令，与过去的继电器相比，程序编写功能得到进一步完善，而且过程管理也由过去的分散管理模式转变为现在的集中管理模式，利于程序指令的统一调配与统一执行。

3.2抗干擾能力强，系统调试工作量小传统的继电器控制系统采用了大量的固定继电器，比如时间继电器、中间继电器，在系统运行过程中，继电器触点极易发生接触不良等事故，进而引发系统运行故障，严重制约了工业生产进度。而PLC技术只需要借助于少量的硬件，接线可减少到传统继电器控制系统的1/10到1/100，触点不良事故的发生概率大幅降低。此外，PLC系统不需要借助于中间断电器等元器件，减少了主控制柜设计、安装、接线工作量，当系统运行出现问题时，终端操作人员只需要修改程序指令，就可以保证正常的工业生产状态，系统的调试时间大大减少。

3.3硬件可选性多，维修工作量小由于PLC系统配备的硬件元件较多，用户可选空间较大，用户可以结合产品性能与各项参数指标，科学合理的选择硬件装置，以满足工业生产需要。此外，PLC系统具有强大的自诊断功能以及终端LED屏显功能，操作人员通过终端显示系统，对生产全过程进行监督，如果设备出现故障，系统内的发光二极管能够快速将故障信息反馈给终端操作人员，维修人员可以第一时间采取更换模块的方式排除故障隐患，确保正常的生产过程不受影响。

4.PLC技术在数控机床中的应用策略

4.1加强技术引进水平，转变管理意识

虽然PLC技术对于数控机床的重要性是不言而喻的，但是大部分工业建设中，还没有完全对PLC技术进行应用，尚处于试验阶段。而且由于PLC技术的开发相对复杂，有些规模不大的工业基地没有引进完全高性能的PLC技术。针对这些情况，需要作出相关策略。首先，必须转变PLC技术的意识，加强研究该技术的意识，在内部成立研究团队，对PLC技术进行专项研究，并逐步应用于工业建设之中。另外，需要引进专项资金，保证PLC技术的投入，能够最大限度的具备工作效果。另外，需要开发性的设计数控机床与PLC技术的应用实践，在准确的实践过程中对数控机床的自身情况进行分析，从而利用PLC技术对数控机床进行调节。制定阶段性计划，以PLC技术的实用性为标准，逐步提高机床工作难度，并且对其他机床出现的问题进行研究。

4.2提高技术结合力度，促进技术创新能力

除了学会应用PLC技术以外，还应该脱离数控机床的范畴，对PLC技术的内部功能进行仔细甄别与分析，分解其中的操作步骤，从而完成创新。可以将PLC技术在不同的机床中反复实验，并且将互联网技术与人工智能运用其中，逐步调节PLC的控制力度，进而发挥其高效性。因此，应该结合众多工业技术创新团队，将工业厂房与实践基地结合，与相关工业企业达成实践学习一体化渠道，结合网络运营的优势，对PLC技术进一步改良，提升PLC技术的效率。从而使PLC技术有更高的社会价值。

结束语

综上所述，PLC技术在新时代发展过程中应运而生，并且因为其对数控机床有效的控制能力被广泛运用其中。为了提升PLC技术的有效性，在掌握PLC技术的基础的同时，也应该在实践过程中完成其创新，从而使之具有良好的发展价值。本文对此进行了相应的研究，提出了相关的策略，望予以重视。

参考文献

[1]顾芳.PLC技术在数控机床中的实际运用策略[J].数控技术，2019，12（2）.

[2]李冰.PLC技术对数控机床的重要作用[J].数控机床与现代技术，2019，11（5）.

[3] 袁 震 . 关于 PLC 技术在工业电气自动化控制中应用的探析 [J]. 环球市场， 2019 （ 3 ）： 374.

[4] 张建伟，王冰雪 . 探讨 PLC 在工业电气自动化中的应用 [J]. 智能城市， 2017 ， 3 （ 10 ） .