PLC在工業電氣自動化中的應用

張一丁

摘 要：國民經濟在近年來的發展速度是非常快的，其中工業在國民經濟中的地位非常明顯，因此，工業在發展過程中一定要重視電氣自動化的應用，電氣自動化在工業中進行應用能夠更好的促進工業生產率的提高，同時也要重視可編程控制器在工業電氣自動化中的應用，這樣能夠更好的促進工業的發展。

關鍵詞：電氣自動化；工業控制；PLC

工業在不斷發展過程中已經實現了自動化操作，這樣能夠更好的推動工業生產技術的發展，工業電氣自動化在發展過程中應用可編程控制器是非常重要的，為了更好的促進工業電氣自動化的發展，要對可編程控制器的工作原理進行分析，同時對其工作的特點也要進行了解，這樣能夠更好的促進工業技術的發展。

1 工業電氣自動化概述

工業電氣自動化就是工業企業的電氣自動化，在技術方面主要涉及到電子技術，電機電器技術，信息技術，網絡技術和機電一體化等技術，涉及到的領域也是非常廣泛的。隨著科學技術的不斷發展，計算機技術和互聯網技術的發展使得工業電氣自動化在技術方面得到了更好的發展。現在工業電氣自動化在發展的過程中慢慢實現了信息化和開放化，工業電氣自動化的發展在一定程度上促進了工業企業獲得了更好的發展，同時在一定程度上也更好的促進經濟社會的發展。

2 PLC概述

可編程控制器是一種專門為工業控制進行設計的，是一種新型的通用自動控制裝置，能夠在工業生產過程中對電氣設備進行更好的控制。可編程控制器將傳統的繼電器控制技術、計算機技術和通信技術進行了融合，因此，在使用的時候能夠實現了操作方面的便捷性。為了更好地促進工業電氣自動化的發展，一定要對PLC控制器進行分析，對其工作原理和使用特點進行了解。

2.1 PLC的工作原理

PLC的工作原理要通過對不同的階段進行分析，在不同的階段，PLC的工作原理存在著一定的差別。在輸入采樣階段，可編程控制器利用掃描方式來對采樣數據進行讀取，然后將讀取的數據存儲在輸入輸出映像區的對應單元中。在輸入的數據狀態發生變化的時候，處理單元的數據是不會發生變化的，因此，在進行數據讀取的時候要對信號形式進行選擇，這樣才能更好的保證在任何的情況下數據信息都能被讀入。在程序執行階段，可編程控制器的執行順序可以按照自上而下的方式對用戶的程序進行掃描，同時在掃描的過程中可以按照固定的順序和路線進行運算，在進行掃描的時候順序也有一定的變化，這樣能夠更好的在掃描以后進行結果的運算。在系統輸出階段，可編程控制器能夠在執行用戶程序以后進行刷新，在刷新的過程中系統中央處理器能夠根據相應的狀態對前一階段的輸入數據進行鎖存，這樣能夠更好的對其他外設裝置進行驅動，這也是可編程控制器在使用的過程中真正的任務。

2.2 PLC的特點

可編程控制器在應用的時候具有非常高的可靠性，同時在使用的過程中抗干擾能力也非常強，主要是因為PLC控制器在使用的時候自診能力是非常強的，能夠及時對出現的錯誤信息進行過濾和隔離，硬件設施進行保護。同時PLC在使用的時候能夠更好的對出現的故障進行檢測，同時也具備必要的信息保護和恢復功能。PLC在使用的時候通用性是非常強的，同時在使用的過程中控制程序是可變的，因此，操作是非常方便的。PLC具備品種齊全的硬件裝置，因此在控制系統中能夠更好的滿足各種不同的需求。用戶在使用的時候不用在硬件裝置方面投入過多。PLC在功能方面是非常齊全的，同時在使用的時候使用面也非常廣。PLC在邏輯運算和順序控制方面功能是非常齊全的，同時在通信方面功能也是非常齊全的。PLC能夠對生產機械進行控制，同時也能對生產線進行控制，甚至對一個生產過程都是可以進行控制的。PLC在使用的時候編程是非常簡單的，同時也非常容易進行掌握，相關的技術人員可以通常短期的培訓或者是對用戶手冊進行學習就可以掌握必要的操作技術，這樣也使得PLC在應用范圍上能夠做到更加的廣。

3 PLC在工業電氣自動化中的應用

3.1 PLC在傳統機床系統中的應用

在工業企業中，傳統的機床都是采用電氣控制模式，這樣非常容易出現觸頭接觸不良的情況，同時線路也經常會出現老化的情況。傳統的機床在使用過程中經常會出現工作效率低，能耗大和故障率高的情況，這樣就會導致工業生產中出現各種各樣的問題。

為了提高其自動化的程度，可用PLC控制對機床的電氣部分進行軟件和硬件的改造。利用PLC系統進行編程控制，實現實時控制，運行狀態監控等功能，在提高系統運行的穩定性和效率的同時，還降低了日常維護成本，節約了能源。從而實現機床設備從傳統的電氣控制向邏輯控制和數字控制的轉變。PLC在傳統機床改造中已經得到了廣泛的應用。使用PLC模塊化的模式，取代傳統的液壓和氣動系統，不僅使機床的控制系統更加穩定，同時簡化了機床的機械結構，大大提高了加工精度和生產效率，基于PLC技術的控制系統的改動和操作都非常方便。

3.2 PLC在火電系統中的應用

在火電廠中有許多的輔助系統，包括水處理系統、輸煤系統、除渣系統和除灰系統等，這些系統的工藝流程需要大量的順序控制和開關量控制。應用PLC系統，不僅可以控制某一系統的某個工藝流程，而且可以通過其通訊模塊，實現全廠的數據通信，從而掌握各輔助系統的運行情況，協調全廠的生產。PLC的順序控制功能主要應用于輸煤系統和除灰系統。輸煤系統采用分層式的網絡結構，縱向分為三個層：主站層、遠程IO站、現場傳感器。主站層由可編程控制器和人機接口設備組成，PLC的CPU按雙機設備配置，通訊模件按冗余配置，主站層全部設備布置在輸煤集控樓內。輸煤程控系統采用控制室集中控制方式，就地只設事故緊急停機拉線開關和檢修用啟停按鈕。除灰系統的主要控制對象為輸送風機、氣化風機、收灰風機及管道壓力等，由PLC、傳感器、二次儀表以及主控柜組成，也可按網絡結構分為操作員站、下位機控制器兩大部分。PLC的開關量控制功能主要應用于斷路器控制和自動切換系統。通過選擇合適型號的PLC，編制可行的控制程序，就能實現變電所中多臺斷路器的控制及信號顯示功能，從而大大減少維護和檢修的工作量。一次設備的正常運行信號可以作為備用電源啟動或關閉的依據，由于該控制系統具有數據處理以及邏輯判斷功能，因此其不僅能完成備用電源自投的操作，且其能考慮系統運行情況以及其他操作要求，同時系統本身具有很強的抗干擾能力，并具有可靠性高、接線簡單、調試操作方便以及成本低等優點。

4 結束語

工業電氣自動化在發展過程中不斷的進行改變，同時在技術應用上也在不斷進行改進，PLC控制系統在電氣自動化中應用在功能方面得到了提高，同時在使用的時候可靠性也得到了提高。PLC控制系統在環境適應能力方面是非常強的，同時在編程方面也是非常簡單的，這樣在使用上也是非常方便的，同時PLC控制系統在重量上也是非常輕的，在能耗方面也是非常少的，這些優點都使得PLC控制系統在應用范圍上是非常廣的，已經慢慢成為了工業自動化發展的重要標志。

參考文獻

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