PLC在工業電氣自動化中的應用

楊雪峰

（太平洋水處理工程有限公司 江蘇 南通 226007）

引言

在如今不斷發展過程中工業已經逐漸實現了操作的自動化，這樣也使得容易發生觸頭接觸不良這一情況，同時也導致了線路的不斷老化，影響了推動工業生產技術的發展。為了能夠更好的促進工業電氣自動化的快速發展，這就需要我們不斷仔細研究分析可編程控制器的工作原理，針對其工作的特點也要進行了解和認識，這樣能夠很好的解決更好的發展電氣的自動化發展。

1 工業電氣自動化概述

工業電氣自動化概念是工業企業中的電氣自動化，涉及到的技術方面主要包括電子技術、電機電器技術、網絡技術、信息技術以及機電一體化技術等，它在一些領域方面的涉及也是十分廣泛的。伴隨科技的快速發展，使得工業電氣自動化在計算機技術和互聯網技術等方面也得到更好發展的保障，同時這一情況也更好的促進了社會經濟的發展。

2 PLC 概述

PLC—可編程控制器是一種為工業控制專門設計的，同時也是一種通用自動控制的新型裝置，能夠更好的控制電器設備在工業生產，可編程控制器是將計算機技術、通信技術和繼電器控制技術這些技術融合在一起。由此看出，可編程控制器在使用過程中能夠更好的，特別便捷的實現操作分析，所以一定對PLC 進行控制器分析，詳細的了解和認識PLC 的工作原理和使用是十分重要的。

2.1 PLC 的工作原理

可編程控制器的工作原理是將工作的不同階段進行分析，由于不用階段，可編程控制器的工作原理是具有一定的差別性。在輸入采樣階段，PLC 采樣數據的方式是利用掃描方式工作的，然后將讀出的數據儲存在輸入輸出的單元中。輸入的數據狀態出現變化時，處理單元是不會出現變化的，所以，在讀取數據時一定要對進行選擇信號的形式，這樣才能夠保證在任何情況下數據信息能夠更好的被讀入。在執行程序階段，可編程控制器對用戶的程序進行掃描的方式是以按照自上而下的方式。同時在掃描過程中可以按照固定的順序和路線進行運算，使得在掃描順序也發生了一定的變化，可編程控制器也能夠在掃描之后進行刷新，在進行輸出階段，可編程控制器刷新是在執行用戶程序以后。在進行刷新期間，系統中央的處理器能夠更好的根據相應的狀態對前一階段數據的輸入進行鎖存，這樣也能夠對其他外設的裝置進行驅動，這也是可編程控制器在使用中的主要的任務。

2.2 PLC 的特點

可編程控制器是一種在應用時非常可靠，并且在試用期間更是干擾能力特別強的一種控制器，這主要因為可編程控制器在使用時其自身的自診能力是相當的強，當出現錯誤的信息時能夠及時的進行過濾和隔離，保護硬件設施。同時可編程控制器還能夠在使用時對系統中出現的故障進行強力的檢測，更是具備有必要的保護信息和恢復的功能。可編程控制器在使用時具有很強的通用性，在使用過程中的程序是會出現變化的，由此可以看出，可編程控制器的操作是非常方便的，可編程控制器的硬件裝置是非常齊全的，因此在系統的控制中能夠更好的滿足不同用戶不同的需求。這樣用戶在使用過程中不用投入太多在硬件裝置方面上的使用。而且可編程控制器在功能方面更是非常齊全，在使用方面非常的適用。可編程控制器還有在邏輯運算和順序控制方面的功能相當的齊全，還有在通信功能方面的功能也同樣很齊全。PLC 能夠控制生產機械，同時不僅僅能控制生產線，甚至對某一個生產過程都可進行控制。PLC 在更是擁有非常簡單的編程，而且非常容易掌握，相關的技術人員可以能夠用最短的時間掌握非常重要的操作技術，這樣也便使得PLC 在應用范圍上做到更加的廣泛。

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，傳統的機床所采用的模式是電氣控制，這也就很容易發生觸頭接觸不良不良情況，而且長期的線路會經常發生老化情況。傳統的機床在使用過程時不僅僅會出現效率低，還有耗能大和故障率很高的情況，這樣使得工業生產中會發生各種不同樣式的問題產生。為了將自動化程度的效率提高，可以使用PLC 對機床電氣部分進行軟件和改造硬件。利用PLC 系統實時控制編程系統，以及運行系統內的狀態和監控等功能，這樣不僅僅能夠提高系統運行中的穩點和效率，而且還能夠降低了平時對成本的維護，大大的降低了能源。從而能夠將傳統的電氣控制轉變成具有非常科技性的邏輯控制和數字控制。現如今PLC被廣泛的應用到改造傳統機床。使用PLC 模塊化的模式，徹底的簡化了傳統機床的機械結構，大大的提高了加工精度的提高，更是在使用中特別的方便。

3.2 PLC 在自來水處理系統中的應用

PLC 如今已廣泛應用于自來水廠的自動化控制系統中，自來水廠的水處理工藝段有進水泵房、反應沉淀系統、加氯加藥系統、濾池系統、出水泵房系統、污泥處理系統等。這些工藝段中有著多種工藝設備，需要通過PLC 來進行順序控制和過程控制。應用可編程控制器不僅能夠控制某一系統的某個工藝流程，同時還可以通過其通訊模塊，實現全廠的數據通信，從而更能夠方便掌握各輔助系統的運行情況，在全廠生產的方面起到了絕對的協調作用。

濾池工藝段的控制主要利用PLC 的順序控制功能和過程控制。順序控制主要用于濾池的進水、排水、氣沖、水沖、出水閥門和鼓風機、反沖洗泵等反沖洗設備的控制。過程控制主要用于濾池的恒水位過濾控制，根據濾池的實時水位和設定的水位，通過PID 算法去控制過濾出水閥的開度，以保證濾池的恒水位。

加氯加藥工藝段主要利用PLC 的過程控制功能。以加氯控制為例，水廠出水達標的重要指標為余氯值，而余氯的過程控制為：根據實時余氯值和設定值進行PID 運算，得出的控制值去調節加氯設備的投加量，進而確保出水余氯值控制在設定值附近。

配電系統、儀表系統的數據采集則利用了PLC 的通訊功能。PLC 系統具有Modbus、Profibus-DP、以太網等通訊接口，通過這些接口可實現帶有相同通訊接口的儀表、配電系統等設備進行通訊，采集相關數據。

此外，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。通過選擇適合的PLC，編制一些可行的控制程序，便可實現變電所中多臺斷路器的控制及信號顯示功能，這樣就可以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，因此其能很好完成備用電源自投的操作。

4 結束語

工業電氣自動化在如今社會不斷發展的背景下也進行了不斷的改變，更是不斷改進在在技術應用上，PLC 控制系統很多的方面都得到了很大的提高，包括在電氣自動化中應用在功能方面上得到了提高，以及在使用的時候可靠性也得到了提高。PLC更是在很多功能方面和操作方面都是適用的，包括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，這樣使得用戶在使用上也是非常方便的，減少了不必要的時間。同時PLC 控制系統擁有非常輕的重量，非常少的耗能，大大節約了能源。這些優點都使得PLC 控制系統在應用范圍上是非常廣泛的，使其慢慢成為了工業自動化發展的重要標志。同時也要更加的發展工業電氣自動化中的可編程控制器的應用，這樣能夠更好的促進工業快速的發展。

[1]張一丁.PLC 在工業電氣自動化中的應用[J].科技創新與應用，2014，02.

[2]劉永國.PLC 在工業電氣自動化中的應用淺談[J].硅谷，2015，02.

[3]陳鏡波.PLC 技術在電氣自動化中的應用[J].機電信息，2013，03.