PLC在電氣自動化控制中的應用

摘 要：文章通過深入探究，就PLC技術在電氣自動化控制系統中的應用為出發點，對于PLC的有關概念，PLC技術的應用以及發展前景等進行了分析。

關鍵詞：PLC；電氣自動化；控制；應用

隨著第三次科技革命的結束，社會經濟和科學技術得到了空前的發展。在這種背景下，工業的發展展現出了無限的活力。正是因為傳統的電氣自動化控制系統仍然有很多不讓人滿意的地方，加之科學技術的高速發展，PLC技術在電氣自動化控制中起到的作用越來越大，已經達到了不可替代的地步。由于PLC技術能夠克服傳統工藝存在的缺點，方便現代電器自動化產業。PLC技術在電氣自動化控制方面廣泛體現在各個方面，比如在運輸煤和除灰系統中，PLC技術的應用不僅減少了人力，而且提高了工作效率。正因為PLC技術應用到電氣自動化控制當中，與電氣自動化控制有關的企業才能得到飛速發展，不僅僅降低了人力消耗，還創造了巨大的價值。PLC技術在電氣自動化控制中的應用，將電氣控制的系統改造得更加合理、可靠，將工作效率提高到最大，而且節省了大量的人員、物品等的消耗。

1 PLC技術

PLC全稱是可編程邏輯控制器（可編程控制器件），根據其字面意思可以理解為是一類可以用來編程的存儲設備，用于內部進行存儲的程序，可以執行多種指令，例如：邏輯運算、順序控制、設定時間、計量數據以及計算數據等。然后通過數字或者模擬式輸入或輸出進而對各種類型的機械或生產過程進行控制。簡而言之就是PLC根據用戶提供的指令，通過系統控制，按“串行”發生工作，然后再依據PLC中的CPU順序掃描各個輸入點狀態處理數據，最后向各輸出點發出相應的控制信號。和其它的CPU相同，CPU在每一個特定的時刻僅僅執行一個任務，并且始終循環工作。和傳統的線連接不同的是，PLC所用線的數量很少，造成這一結果的原因是在PLC內部，采用線連接的部位只存在于輸入端和輸出端，而其他部位是通過相應的軟件進行連接。在工作過程中，PLC同樣比傳統的工藝簡潔方便許多，PLC在工作時是以程序的形式在其內部存儲設備上進行存儲的，如果在工作過程中需要變動控制程序，只需在存儲器中將控制程序修改為需要的程序即可，不需要像傳統操作一樣改變線路。

PLC作為在工業控制方面應用較為廣泛的計算機，它主要有以下幾個方面構成，電源、CPU、系統程序存儲器、接口電路、功能模塊以及通信模塊。和所有電器一樣，電源在PLC系統中起到了不可替代的重要作用，如果電源無法正常工作，那就預示著該系統的崩潰，因此在制作PLC時，電源的檢測是重中之重，PLC電源要求所用電壓的波動范圍很低，而且要能夠和交流電網做到有效的結合。CPU在整個系統中的作用就相當于人體的大腦，PLC的CPU對整個系統的數據進行控制，隨時對系統運行狀態進行判斷，并將寄存器中相應的數據傳輸到對應的輸出裝置中。系統程序存儲器就是對于系統軟件提供存儲位置的存儲器，而用戶軟件存儲器是對于應用軟件進行存儲的存儲器。接口電路的主要作用就是對于數據進行輸入輸出，和傳統控制相似，接口電路不同，接口也相應的不同。功能模塊主要包括計算數據以及對特定的信息進行定位等功能模塊。通信模塊主要分為三個工作階段，一是輸入采樣階段、二是用戶程序執行階段，三是輸出刷新階段。通信模塊的三個階段銜接得十分緊密，相互進行照應。

2 PLC在電氣自動化控制中的應用研究

2.1 PLC在實踐方面的應用

由于PLC的強大功能越來越顯著，所以它在電氣自動化領域發揮的作用也越來越明顯，通過利用PLC，使得企業在相關方面取得了巨大的經濟效益和社會效益。目前，PLC分為兩種運行方式：集中和分散。盡管如此，在電氣自動化控制方面進行選擇的話，主要選擇分散控制，以下就常見應用加以探討。一是PLC控制在開關量控制方面。由于傳統的繼電器不能夠做到瞬間由斷路器控制，這一部分延遲導致控制出現延遲現象。而利用PLC控制后，將傳統的繼電器替換為PLC虛擬控制繼電器，這種虛擬繼電器的反應時間幾乎為零，極大的降低了控制所需時間，而且在以后的維護過程中，不需要將接線進行替換，只需對閘進行簡單的分合即可。與傳統技藝相比，運用PLC不僅僅將人員解脫出來，而且對于工作效率和工作的正確率都有很大提高。二是PLC在順序控制中的應用。順序控制指的就是根據已經設定好的生產順序，將時間順序和內部狀態根據實時輸入的信息進行對應，并作出相應的指令使執行機構發生特殊的指令，進而使程序不斷的正確的運行下去。如果運用PLC的電氣自動化控制與傳統的自動化控制相比，在運用PLC的生產過程中，員工只需對一起進行監控就能夠進行控制，既節省了人力降低了勞動強度，又增加了生產產品的合格率。PLC控制帶來的效益最大的是對于環境的貢獻，做到了可持續發展。舉例來說，在企業運輸煤的自動化控制系統中，如果充分利用PLC以及主站層遠程10站現場傳感器構成的網狀控制結構，通過這些就可以做到通過一塊顯示屏顯示整個運輸過程，并且如果出現問題可以第一時間的解決問題，同樣如果將PLC應用到除塵系統當中，就可以將人力從中解放出來。三是PLC具有較高的自動切換性能。在電氣自動化控制當中，能夠及時將出現錯誤的程序跳躍過去是工程師不斷追求的。PLC就做到了這一點，它能夠通過快速的切換程序，降低損失，將影響降到最低。例如隨著人們生活水平的提高，人們對于電力的要求也越來越高，不再像過去只要求接通電力，而是要求電力要具有穩定性和連續性。應用PLC進行編程，將正常運行環境下的電力數據進行儲存，并且以此為依據，實施對電力進行監控，一旦出現問題及時發出指令，實現相互轉換。通過這些可以達到人們對于電力的要求，滿足人們的需求。

2.2 PLC在電氣自動化控制應用的趨勢

盡管目前PLC眾多優點已經被越來越多人接受，運用到越來越廣泛的電氣自動化控制領域中，而且為企業創造了越來越多的效益。但是時代在進步，人們對于快節奏的追求不斷加大，因此PLC的生產，運用等條件變的差強人意，生產出的產品也不能總是滿足人們的要求，比如在生產車間生產的過程中出現惡劣的條件或者有電磁干擾等客觀因素，這會對PLC的功能造成一定的影響，使得生產的產品達不到要求。為了減少這種情況，在實際操作中要注意對于環境的控制和其他因素的影響。同樣的，社會的高速發展使得科學技術得到了空前發展，這也為PLC的發展提供了機會。因此未來的PLC將更加完善，人機交互界面將更加人性化，操作將更加便捷，對于事物的處理將更加快速，人工智能發展更為完善。

3 結束語

PLC是一種十分先進的、與高新技術結合十分緊密的監控技術。PLC具有很多優點，比如靈活便捷，操作簡單，維護簡單等等。它不僅將傳統的控制系統的缺點進行了改進，還在其基礎上進行了升級。較傳統的控制技術來說，不僅將工作效率進行提高，而且將生產成本降到最低。通過對于PLC的不斷完善發展，將PLC的作用發揮到最大，讓其在電氣自動化控制領域的應用更加廣泛。充分發揮出PLC操作簡單、節省人力、工作效率高以及高效益等優點。

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