基于PLC的自動化電氣控制應用研究

徐進

摘要：隨著現代自動控制行業快速發展，可編程控制器（PLC）應用范圍越來越廣?？删幊炭刂破鞯墓ぷ髟砼c計算機的工作原理基本上一致的，可以簡單地表述為在系統程序的管理下，通過運行應用程序完成用戶任務。但兩者的的工作方式有所不同。PLC在確定了工作任務，裝入了專用程序后成為一種專用機，它的系統工作任務管理以及應用程序執行都是以循環掃描方式完成的。該文指出了PLC所具有容易操作、很強的實用性、容易改良和保護等諸多優點，然后闡述了在工業方面，PLC自動化電器控制的整個工作流程，最后對其所存在的問題進行研究，提出建設性的意見。

關鍵詞：PLC 自動化 電器控制 應用

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0024-01

迄今為止，快速發展的現代科技和自動化控制技術已經趨于成熟，所以PLC已經成為工業自動化控制中不可缺少的一部分，并且有像日常生活深入的趨勢。從而得知，在工業不斷成熟的工業自動化過程中，固有的電器控制不能適應發展的要求，從而使可編程控制器自動化電氣控制順應歷史潮流進入到工業領域。

1 PLC自動化電器控制的優點及運行

從根本上來闡述PLC，它的硬件部位與常見的微型計算機相似，是專門在工業上使用的計算機。它是由中央處理器、存儲器、輸入出模塊、各類通信模塊、電源等部分組成。

1.1 介紹一下PLC自動化電器控制系統的特點

1.1.1操作簡單，有很強的實用性

PLC編程與繼電器控制的電路圖在形狀、語言表符以及表達特點等方面相似，具有接口容易識別且容易操作的特點。工作人員進行實際操作時，理解起來容易，上手快，只需要稍微知曉PLC 的原理就可以進行操作，這也是PLC能夠普遍應用的原因之一。

1.1.2維護和改進十分簡單

PLC利用較為先進的存儲邏輯控制技術，降低了設備的外在接線，不但節省了物理空間，而且極大的節約了建設控制系統的時間，不但后期的維護非常方便，在根據實際的需求進行改進程序時，也十分便捷。PLC系統適用于各種環境，在十分惡劣的環境中不僅有良好的性能，當出現故障時指示燈會有提示，使操作人員維護起來比較方便，還能夠減少查詢故障的時間，保證設備正常工作。

1.2 PLC自動化電氣控制的運行

PLC自動化電器控制的運行的根本是計算機微處理器，并且在此基礎上融合了通訊以及自動控制技術等，其工作過程包括：（1）收集和錄入信息：控制系統根據指令把編寫好的PLC的指令程序進行掃描，然后判定運行狀況；（2）執行：編程完畢，系統按著相應的規則來掃描系統整體，按著指令要求來執行相關的程序，使系統進入邏輯運算狀態；（3）響應，把運算完畢的結果輸送到各設備進行相關兩的動作。通常，其運算結果要輸送到系統控制主機，然后由主機發出命令，進行動作。

系統完成了這一系列的動作后，進行的是一個不斷重復更新的流程，與此同時經過實時掃描產生新的運行狀況，使系統在此流程中形成周期性的運行狀況。

2 PLC自動化電器控制的的應用研究以及存在的問題

2.1 對PLC在自動化電氣控制中的應用研究

2.1.1有關PLC開關量控制

開關量控制既是一種最普遍應用到PLC自動化電器控制中的控制方式，又是PLC最根本的控制方式。PLC具有開關量控制具有實現邏輯和順序的功能，所以能夠裁汰以往的電磁繼電器的控制電路。不僅如此，它還可以在任何一臺設備或者多臺設備上同時使用。

2.1.2有關PLC的模擬控制量

在現實的工程運用中，會出現溫度、濕度、速度、濃度等多類型的化學或者物理的量，其值隨著時間的改變而改變，在PLC自動化電器控制的應用中，把這些量進行模擬操作，用轉換器進行數字量的轉換，對這些量進行錄入和追蹤，從而實現實時測量和探討的目的。

2.1.3有關PLC的集中式控制設計

它的控制方式是以功能強大的監測系統為依托，把各種設備集中放到一臺計算機上進行自動監控，所起到的作用是，在系統中中央PLC統一把各設備的狀態進行配置，使它們之間不但有關聯，而且還可以進行相互檢測。這種方式雖然有成本低、使用方便的優點，但是也存在著任何一個控制對象發生故障時，整個中央PLC都處在癱瘓狀態，從而影響工作效率。

2.1.4有關PLC的分散控制系統

它的運行特點是一臺PLC控制一個設備。在工程運行中，分散控制系統通常在生產流水作業中使用，各個設備都有相關的PLC進行控制，這樣的優點是各個設備都互不干涉，從而不會出現系統整體癱瘓的狀況；缺點是成本極高。

2.2 分析PLC自動化電氣控制中所存在的問題

通常在PLC自動化電氣控制中會出現以下兩個問題：（1）在控制系統出現問題后，導致PLC自動控制系統中無法接受現場信號；（2）執行的動作出現錯誤，導致不能使設備的執行指令發揮作用。

2.2.1控制系統出現問題的原因

控制系統出現問題，導致PLC自動化控制系統無法接受現場信號，其原因可能是由：（1）線路被人為的拉扯或者線路自身產生老化而造成線路短路或者斷掉，從而使PLC不能進行提取數據的工作，導致PLC的控制命令不能作用于設備中；（2）沒有正常開關電磁閥、點門閥等設備，造成通訊的故障，使PLC不能完全接受信息，導致信息接收時發生出錯；（3）在接線不牢固、觸點不結實或遭到破壞時，造成變送器、機器開關無法正常作業，從而導致PLC控制系統不能實現收集、傳輸、處理數據。

2.2.2執行動作出現錯誤的原因

在外部環境中有強烈的電磁的干擾進或負荷，使PLC所執行的命令不能被設備正常接收，導致設備不按預先的設置進行操作；當機器開關、電動閥門等設備出現故障時，從而導致負載無法正常運行。

2.2.3規避問題的發生

以可能發生的問題為依據，設計者應當保證控制系統能夠輸入可靠性強的線路，這就要求各個部件的開關、出點等安全性和持久性得到保障同時，不定時的更新改進各個功能模塊。另外還要使預警系統不斷向安全性、可靠性、智能化的方向發展。在預警系統的設計中，應當使控制面板的直接反應控制系統實時狀態，使工作人員能夠快速的找到故障的根源。

3 結語

在工業生產效率要求不斷提高的時期，企業對PLC自動化電器控制應用趨于普遍化，為了符合工業化的要求，PLC控制系統應當更趨于智能化、標準化、高端化，從而促使PLC系統不斷改善功能，使操作越發方便、可靠性不斷增強。歸根結底，來滿足于工業領域的需求。

參考文獻

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