基于PLC技術的電氣控制應用研究

符明

摘 要：可編程控制器（PLC）隨著現代科學技術和信息網絡技術的發展其自身的應用技術也在不斷地得到提升改進。可編程控制器是一種比較常見的電子數據控制程序，它不但在工業控制系統中發揮著諸多優勢，也在人們的日常生活中得到越來越普遍的應用，它是目前一種工業自動化系統中必備的基礎設備。許多傳統的電氣控制方式在科學技術發展日新月異的今天越來越顯示出它們實際應用操作中的局限性和各種弊端，大多數電氣控制系統的設計工程技術人員因為其優點更傾向于選擇可編程控制器，而放棄使用接觸控制器。可編程控制器將會在電氣自動化工作系統中得到普及，并扮演越來越重要的角色。

關鍵詞：PLC技術；電氣控制；應用

可編程控制器（PLC）現在已經應用于多個領域，它憑借著自身多種優點，得到了廣泛的青睞，它在工業自動化控制系統尤其是順序控制系統中將扮演極為重要的角色。

1 可編程控制器（PLC）的特點

1.1 系統結構的大小

在可編程控制器的實際應用中，系統結構的大小要與設計要求相符合。小型的可編程控制器體積較小，重量也輕，便于移動和安裝，在實際中得到了廣泛的應用。同時大型的可編程控制器系統結構雖然體型笨重，但也有其長處，比如功能強大，功能較多，運算速度較快等。大型的系統結構可以用來滿足自動化、產業化和規模化的實際應用需求。

1.2 PLC操作簡單、使用普遍、實用性強

PLC擁有直觀簡單的接口，編程中擁有圖形符號和梯形圖語言等多種表達方式，操作簡單，實用性強，操作人員和工程技術人員都可以輕松理解，只需一部分簡單的操作指令就能夠進行自動化電氣控制的程序編寫和運用[1]。

1.3 PLC技術抗干擾能力強

PLC技術的設計中一般都采用大型集成電路技術，在其內部結構上加進比較先進的抗感染電路技術，還配備有監控報警器，一旦出現外部干擾或者系統內部組件設備出現故障就自動發動警報。PLC技術設計的抗干擾技術比傳統的接觸控制器繼電器技術更加能適應復雜的工業制造環境。另外，在軟件編寫時，還可依據實際情況來自動診斷程序來進行外圍系統設備的監控診斷。

1.4 PLC的改造與維護方便簡單

PLC技術采用了存儲邏輯的設計方法，這比傳統的接線邏輯更能節省設備外部的接線，并能夠極大地縮短控制系統設計和建造的時間，給后期護理工作帶來了很大的便利，而且已編寫的程序也可以隨時更改。這種特點迎合了實際生產中的各種需求，極大地減少了時間，節省了檢測成本。

2 PLC技術的工作過程

PLC技術是囊括了網絡通信技術、計算機技術和自動控制技術的復合型技術。它的工作過程在計算機硬件上進行。其主要工作過程為：（1）即時收集信息并負責輸入現場：在控制系統的控制之下，軟件程序將預編好的指令輸入既定區域，然后進行掃描，還要負責分析判斷輸入區域的運行狀態；（2）程序必須根據特定功能的執行：以用戶控制系統中設定的指令為出發點，進行全面的掃描，對現場運行狀態和指令要求即時進行分析運算；（3）控制系統中信號的記錄和輸出：把現場運行狀態和指令要求的具體分析運算結果輸入到控制系統的中心控制器，當主機向輸出點發出有效響應時，相關設備的功能得到控制。

在實際工作操作過程中，一般都要求工作流程不間斷運行，將以上流程進行重復則可達到循環工作和周期工作的目的[2]。

3 電氣控制中基于PLC的應用

3.1 開關量控制方式基于PLC的應用

開關量控制方式是主要的也是最基本的PLC技術的應用方式。PLC的自動化同時實現了邏輯控制和順序控制。另外，它還能夠保證單臺設備的單獨控制，實現了自動化程序中每個組件的獨立性。

3.2 控制模擬量基于PLC的應用

在自動化工業系統中會出現多個多種的且不斷保持變化的模擬量。利用PLC自動化控制技術可確保數據信心的轉換能及時得到監控和跟蹤，從而為模擬量的分析及運算上的難題提供了一定程度上的解決。

3.3 集中式控制設計基于PLC的應用

集中式控制設計可以同時控制多個設備的計算機自動化控制模式，使操作系統使用起來更加方便快捷，也可以降低成本。

3.4 分散控制設計基于PLC的應用

分散控制設計主要用于工業生產線上的多臺控制設備，每個受控對象可以直接受到自身控制，有效避免了因為一臺設備出故障而影響到全局的弊端。

3.5 運動控制中PLC自動化的應用

運動控制的工作原理是在控制設備的配置中采用運動模塊用于傳感和指令的執行，其主要特點是可以實現圓周運動和直線運動控制，具有較高的靈活性。

3.6 基于PLC自動化控制實現數據處理的應用

PLC自動化控制具有數據傳送、數據轉換和數據分析運算等多項統計功能。在數據處理應用中，它能夠負責完成多項數據處理工作，服務面較廣，比較適用于大型的自動化控制系統。

4 基于PLC的自動化電氣控制系統存在的問題

4.1 控制出錯

控制出錯會導致各個現場的數據信號無法傳輸給PLC自動控制系統。主要成因是線路質量差或老化，機械設備的牽動拉扯和老鼠昆蟲破壞。線路的開關沒有嚴格開合和觸點接線不牢靠也會致使控制出錯[3]。

4.2 動作執行出錯

動作執行出錯會使PLC指令無法輸出和執行。主要原因有負載接觸器出現故障或接觸器的接觸不嚴密，現場機械的開關電閘自身存在質量問題或已損壞。

5 對基于PLC的自動化電氣控制問題的對策

主要對策有以下三點：（1）不斷強化系統中信號輸入的安全性和可靠性，在對控制系統中的零部件進行配備時嚴格進行質量把關，確保部件的持久耐用，降低線路破損、斷路和短路的發生率，根據控制系統需要不斷改進和更新主界面模塊的功能；（2）完善自動控制系統的預警機制，不斷實現預警機制和報警設施的自動化和智能化，在預警和報警過程中以文字數據和圖像網絡的形式在控制總部顯示具體的故障，相關技術人員在分析之后采取維護措施；（3）加大科技力量投入，攻克技術難關，擺脫各項弊端，為PLC技術在自動化電器空中的應用提供更多的科研人員，加大資金投入，并加強國際技術交流與合作，不斷完善自身的技術應用。

6 結束語

可編程控制器（PLC）具有使用操作方便、具有普遍通用性、適應能力強、穩固性可靠性能高、編程簡單和抗干擾能力強等突出優點。可編程控制器（PLC）用于工業自動化控制系統能夠大大提高工作運行效率，提高工業產值。我國應該大力支持可編程控制器（PLC）進入工業生產和管理領域，不斷解決實踐過程中遇到的技術問題，讓可編程控制器（PLC）技術促進工業生產力的發展。

參考文獻

[1]于加榮.基于PLC技術的電氣控制應用分析[J].電子技術與軟件工程：自動化控制，2014.

[2]馬東.PLC與電氣控制在實際生產中的運用[D].合肥通用職業技術學院，2011.

[3]徐小華.基于PLC技術的船舶輔助機械自動控制系統的研究[D].上海海事大學，2004.