范 俊 寶雞職業(yè)技術學院 721013

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淺析PLC在電氣自動化控制中的應用

范 俊 寶雞職業(yè)技術學院 721013

【文章摘要】

盡管我國社會經(jīng)濟與科學技術在近些年得到快速的發(fā)展，但相較于發(fā)達國家，我國的電氣自動化控制系統(tǒng)與管理水平仍處于落后水平。PLC在電氣自動化控制中占有重要地位，在一定程度上能提高工業(yè)自動控制的水平。因此本文針對PLC的工作原理與其優(yōu)缺點進行詳細闡述，并就其在電氣自動化行業(yè)的應用作出具體分析，希望對我國電氣自動化行業(yè)的發(fā)展有所幫助。

【關鍵詞】

電氣自動化；過程控制；PLC控制技術

引言

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的計算數(shù)據(jù)中心為微處理器，同時綜合自動控制、功能模塊與定時計數(shù)功能于一體，共同開發(fā)了應用于自動化行業(yè)的工程控制系統(tǒng)。在實際的使用過程中，由于其可操作性強及穩(wěn)定性高的優(yōu)點，廣受各行各業(yè)技術人員的喜愛，與計算機輔助設計和工業(yè)機器人一同稱為現(xiàn)代自動化行業(yè)的三大支柱。隨著PLC控制技術的深入發(fā)展與進一步開發(fā)，在電氣自動化行業(yè)中被廣泛使用，為相關工程項目提供必要技術支持，大大降低了工程投資與隱藏風險。

1　PLC的工作原理

可編程邏輯控制系統(tǒng)在工作流程上由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算與數(shù)據(jù)輸出三大部分組成。

首先根據(jù)編寫好的程序實現(xiàn)規(guī)范化的數(shù)據(jù)采集過程，將相關數(shù)據(jù)采集的電子元器件獲取到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲于系統(tǒng)內部，再進行具體掃描與讀取工作，將采集到的數(shù)據(jù)整合為映像單元的形式。完成以上工作之后，便會自動進入主體程序的計算執(zhí)行部分。

當完成用戶設定好的相關數(shù)據(jù)采集工作之后，將繼續(xù)實現(xiàn)程序的執(zhí)行功能。在這一過程中，可編程邏輯控制系統(tǒng)的主要運行方式為順序控制的方法，由上至下的順序方式來對主體整體進行掃描。若在掃描過程中，遇到不規(guī)則圖形或者梯形等的情況，會從左至右的進行掃描與相關運算，最后根據(jù)微處理器計算得出的參數(shù)，更新寄存器的相關存儲單元數(shù)據(jù)，修改變化的電路參數(shù)。通過模擬/數(shù)字輸出的方式，修改相應電氣設備的控制參數(shù)，最終實現(xiàn)電氣專業(yè)的自動化。

2　PLC在電氣自動化控制中的優(yōu)點

（1）體積小、集成化程度高。由于可編程邏輯控制系統(tǒng)是基于微電子技術與自動控制技術而發(fā)展的，因此其具有高度集成化的優(yōu)點，適用于各種需要小體積控制系統(tǒng)的機械之中，從而實現(xiàn)機械設備的智能自動化控制。

（2）可操作性強。由于可編程邏輯控制系統(tǒng)的編程設計相對較低，但其具備的功能卻極其豐富，可以滿足不同行業(yè)的各類客戶需求，因此可以靈活應用于各種電氣自動化工程之中。

（3）易于操作?？删幊踢壿嬁刂葡到y(tǒng)采用簡單的外設接口，編程語言也極為簡單清晰，相關程序開發(fā)人員能夠直接閱讀并且修改代碼，可以直接地改變控制方案而不用進行整套系統(tǒng)的重新開發(fā)。此外，可編程邏輯控制系統(tǒng)具有自動分析錯誤的功能，在系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候，可以方便排查無需對整個系統(tǒng)的軟硬件進行排查，大大降低了客戶維護系統(tǒng)的成本與花費的時間。

（4）應用范圍廣。如今可編程邏輯控制系統(tǒng)廣泛采用各種模塊化的智能單元，因而可以根據(jù)不同的使用環(huán)境與技術要求，選擇性的安裝相關模塊以實現(xiàn)不同的功能，能夠靈活地完成不同技術要求的自動控制任務。

（5）穩(wěn)定性高。可編程邏輯控制系統(tǒng)在生產(chǎn)的過程中采用高度集成化的電路設計，因此同時配備有電源保護模塊、穩(wěn)壓模塊與抗干擾模塊等硬件設備。在軟件系統(tǒng)中，也設計有相關濾波等的程序。其封裝具有密封與防震的外殼，因此在一定程度上大大增強了穩(wěn)定性。

3　PLC的實際應用

3.1順序控制

在可編程邏輯控制系統(tǒng)的發(fā)展過程中，逐漸地替代了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)。在我們傳統(tǒng)的使用繼電器對電路進行控制的系統(tǒng)中，主要有順序控制與開關控制兩種控制方法。為了實現(xiàn)能源的有效利用，避免過度的損耗，控制電路中的自動化技術的優(yōu)化勢在必行。因此大多數(shù)企業(yè)紛紛轉用可編程邏輯控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動控制與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調。

3.2開關量的控制

在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，主要應用的是電磁式繼電器，這類繼電器存在一定程度的隱患。相比較現(xiàn)代電子系統(tǒng)，其使用了許多的電磁元件，因而焊接點十分多，其穩(wěn)定性遠沒有現(xiàn)在使用的集成化電子系統(tǒng)那么高。由于使用大量電磁元器件，在出現(xiàn)問題的時候相關技術維修人員難以在短時間內查找出問題并且完成修復。而可編程邏輯控制系統(tǒng)由于其模塊化的設計與簡潔明了的程序設計，有效地避免了這些問題的存在。

3.3數(shù)控系統(tǒng)中的應用

在工業(yè)控制行業(yè)中，根據(jù)不同的控制方式可以對控制系統(tǒng)進行分類。其中主要有：連續(xù)控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)與點位控制系統(tǒng)。其中，點位控制系統(tǒng)又被分為單片機控制以及全功能控制兩種控制方案。單片機控制方法的控制方案，不但開發(fā)難度極高，而且易造成資源的浪費。而如果應用可編程邏輯控制系統(tǒng)，則可有效的避免以上問題的產(chǎn)生，并且能夠進一步確保數(shù)控系統(tǒng)控制的準確度。

4　結語

隨著我國社會經(jīng)濟與科學技術的高速發(fā)展，工業(yè)化發(fā)展水平也在高速提升，PLC控制技術在微電子與自動控制技術的推動之下，具有集成化與智能化的優(yōu)點，并且有效地結合智能軟件設計的技術，具有易于操作與便于開發(fā)修改的優(yōu)點。對于各類環(huán)境需求的技術水平及安全需要都能很好的滿足，有效改善了相關技術的控制難題，使企業(yè)的效益最大化，實現(xiàn)了節(jié)約能源的可持續(xù)性發(fā)展，也為我國相關電氣行業(yè)的發(fā)展及轉型奠定了良好的基礎。

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【作者簡介】

范俊（1981·4）男；民族： 漢族； 籍貫：陜西寶雞。2003年畢業(yè)于空軍工程大學電子信息工程專業(yè)，現(xiàn)就職于寶雞職業(yè)技術學院，職稱：助教；學士學位；研究方向：機電一體化。