基于PLC的电气自动化控制技术的实现与应用分析

朱江桥

【摘要】PLC作为一种使用便捷、功能强大的控制处理器，其程序指令的自动编写与执行，对于实现电气自动化有着极为重要的作用。作为电气自动化技术的核心部件，PLC决定了电气自动化程序的运行效率与质量，对工业生产具有很大影响。因此，为了不断提高工业生产的效率与质量，有必要对基于PLC的电气自动化控制技术进行探讨，以加强PLC在电气工程中的应用，推动电气工程的自动化进程。

【关键词】PLC;电气自动化;控制

随着远程控制技术与互联网技术的成熟与发展，PLC得以对电气设备实现更有效的控制，真正实现电气设备的自动化管理，提升了电气设备的运行效率，保证在无人看管的情况下维持设备的稳定运行，对于自动化管理具有极大的现实意义。PLC的控制过程需要经过输入、编程与输出这三个环节，因此，在进行自动化程序编写时，控制人员需要根据电气设备的使用特性对这三个环节进行密切监督，确保无误后才投入生产使用。

1. PLC概述

PLC的是集互联网技术、计算机技术为一体的可编程控制处理器，由于其与各新兴技术结合的特性，因此，PLC在我国出现的时间并不长，进入工业生产领域的时间也并不久，PLC技术是随着互联网与计算机技术的成熟与发展出现的，这种技术大致于上个世纪七十年代进入我国，真正成熟与发展则是在上世纪九十年代，这时候的PLC技术才具备全自动一体化的控制功能。发展至今，PLC已经具备多种控制系统，但使用最广泛的仍然是集散与现场总线控制这两种自动化控制系统，这两种控制方式因其错误率低、应用效果好的特性被广泛用于工业生产的方方面面，极大促进了工业生产的自动化进程。

2. PLC特征

2.1 操作性强

PLC的操作性主要在于其程序的编写兼容多种逻辑控制语言，在传统的编程工作中，编程人员编写的代码指令往往需要相应计算机语言的翻译才能被执行人员理解，因此，这就给执行人员的设备管理工作带来很大困难。但是，PLC技术在电气设备自动化管理中的应用就避免了上述麻烦，PLC的自动化管理流程可以利用相关图形符号与框架图的形式表达出来，直观简单的图形符号展示使执行人员能更快地明白程序运行的逻辑顺序，依据电气设备的运行要求对电气设备的运行情况进行操作，对电气设备的状态进行监督，使得不具备专业编程能力的工作人员也能及时地对设备的自动化进程加以管理，极大地提高了电气设备的可操作性。

2.2 抗干扰能力强

PLC的另一重要特点便是抗干扰能力强，PLC的强抗干扰能力是保证电气设备稳定运行的关键。作为PLC的重要特征，其抗干扰能力主要体现在对外界环境变化的及时报警处理。PLC之所以具备强抗干扰特性，是因为PLC内部包含着抗干扰电路与自动报警装置，在外部环境与内部系统发生异样波动时，抗干扰装置能够及时发出警告信号，有效避免了外部因素或内部环境对电气设备正常运行的干扰，使得电气设备额能够在稳定的条件下正常运行。除此之外，在对自动化控制程序进行编写时，还能够预先加入诊断机制，用以对程序的执行情况进行诊断，帮助程序更好地运行，避免程序执行错误的情况。

2.3 设备维护简单

PLC编程技术与其他自动化技术的区别在于其数据存储方式的不同，PLC的数据存储方式采用的是存储逻辑法，大大减少了传统存储方法对存储空间的占用情况，同时存储方式的改变也使得电气设备的调试与维护更加便捷，而省去了PLC的系统编写时间，使得设计人员能够在极短的时间内实现自动化控制系统的构建，并根据电气设备实际生产的需要随时随地对程序代码进行改写，简化了电气设备的维护流程，降低了电气设备的维护成本，实现了对电器设备的及时优化，最大化工业生产的效益。

2.4 反应灵敏

PLC线路在内部构造上替换掉了传统集成线路内部的机械触电继电器，从而通过继电器的替换，实现了高灵敏度的响应机制的建立。传统的PLC中的继电器在节点传输上具有延迟性，而替换后的继电器则能够实现节点传输的零延迟性，使得程序的反应速度大大加快，提升了PLC的反应灵敏度。

3. PLC技术的工作原理

电气设备的自动运行离不开PLC自动编程控制技术的支持，PLC要想正常工作，就必须经过以以下三个阶段：数据输入与采样分析、编程语句的有效执行与执行结果的输出，通过以上三个环节周而复始的循环运行，电气设备才能在PLC技术的支持下根据指令代码自动运行，因此，十分有必要对PLC的工作原理进行阐述，以更好地了解PLC是如何完成电气设备的自动化控制的。

3.1 数據输入与采样分析

这一阶段主要是根据自动控制系统的指令要求在特定区域进行代码编写，并对输入系统的数据进行扫描，完成采样分析。

3.2 指令代码的有效执行

指令代码的有效执行离不开对系统与外部环境的全盘扫描，指令只有在运行环境扫描无误，且指令依据逻辑顺序以及编程要求正确运行时才能被有效执行。

3.3 执行结果的及时输出

当指令代码正确执行的情况下，系统得出的结果才是真实有效的，这时，执行结果被反馈到PLC控制系统的中心，当控制中心对反馈结果产生响应时，电气设备才能实现自动化控制。

4. PLC在电气自动化中的应用

4.1 开关量控制方式

开关量信号简单的说：就是类似于通断的信号，一般只有两种状态，接通或者断开，在自动化控制电路中我们一般就是通过NO常开点和NC常闭点的通断变化来达到控制设备的目的的。开关量输入一般用DI表示，开关量输出一般用DO来表示。常用的开关量信号的电气设备：电接点压力表，压力开关，行程开关，接近开关，感应开关，继电器类的信号等等。开关量控制方式的最重要优势就是实现了PLC内部组件的独立性，避免了组件之间的相互影响，使得PLC系统能够在某个组件损坏的情况下仍进行正常工作，保证了电气设备的稳定运行。除此之外，开关量控制方式还能够对逻辑及顺序语句进行有效控制，确保PLC逻辑语句的顺利执行。