電氣控制與PLC應用技術的分析研究

匡志平（南京凱盛開能環保能源有限公司，南京　210036）

電氣控制與PLC應用技術的分析研究

匡志平
（南京凱盛開能環保能源有限公司，南京210036）

隨著科學技術的不斷進步和電氣行業迅速的發展，控制系統的技術要求也越來越高，從以往的手工控制到現在的自動控制，控制系統都離不開PLC技術，因此，本文主要就電氣控制與PLC應用技術進行簡單的分析研究。

電氣控制；PLC應用技術；分析研究

經濟一體化發展趨勢下，市場競爭越來越激烈，提高企業生產力對于企業的發展十分重要。PLC與電氣控制技術的融合，促進了電氣行業的迅速發展，本文主要就PLC技術的概況、它在電氣控制中的作用及其應用現狀進行簡單的討論，并結合具體案例分析PLC技術與電氣控制應用技術的特點。

1　PLC與電氣控制概述

PLC是以計算機技術、自動控制技術、通訊技術等現代化技術為基礎逐步發展起來的專門用于工業控制的計算機，PLC由CPU、存儲器、輸入出接口和外設編程器等組成，具有強大的編程功能。PLC采用不斷循環掃描的工作方式，它單次掃描所用的時間稱為掃描周期。計算機的CPU按順序逐條地執行用戶程序直至程序結束，然后開始新的一輪掃描。它的整個工作過程可分為輸入處理、程序處理、輸出處理三個階段。輸入處理階段，PLC在輸入數據存儲器中輸入端子的工作狀態。程序執行的過程中，無論輸入內容如何變化，數據存儲器的內容都不會發生變化，而在下一個周期的輸入處理時，將輸入變化寫入。程序處理階段，PLC根據程序存儲器內的指令，從輸入數據存儲器與其他軟器件的數據存儲器中讀出各軟器件的工作狀態，然后進行順序運算并將運算結果寫入數據存儲器。輸出處理階段，所有命令都已經執行結束，向輸出數據存儲器傳送輸出Y的數據存儲器的ON/OFF狀態，即為PLC的實際輸出。

電氣控制指的是電氣設備的控制回路。不同的設備會有不同的控制回路，一般來說，高壓電氣設備與低壓電器設備的控制回路明顯不同。通過電氣控制，能夠實現對電氣設備的自動控制、保護、測量及檢測，電氣控制是保證電氣設備安全、穩定運行的重要手段。

PLC技術可以實現計算技術和自動化技術的結合，是一種電子裝置，具有質量耗費功率小、使用簡單等特點，對機電一體化的實現具有很大促進作用。它能夠適合各種電氣操作系統。處理數據和預算數據是PLC技術的基礎能力，能夠對電氣控制中系統產生的各種數據進行分析。它具有較強的抗干擾能力。傳統的電氣控制系統并不具備抗干擾能力，在干擾因素的影響下，會降低應用效果，不能發揮裝置的基礎功能。使用PLC技術之后，能夠在各種集成電路的支撐下抵抗干擾，保證機械電氣控制裝置性能，對機械工程的進步起到了很大作用。第四，能夠進行自我檢測。在PLC技術的應用下，一旦發生故障，PLC將進行自我診斷和檢測，并及時發出報警聲，可以讓電氣操作人員快速了解故障原因，及時進行維修。

2　PLC應用技術在電氣控制中起到的作用

2.1數字操控的作用

當PLC系統檢測到設備出現故障后，迅速使用簡單數控或編程的形式，向電氣控制設備發布相關指令，電氣設備接收到指令后自動作業，修復故障或發出警報。

2.2自動控制的作用

2.3即時反饋的作用

PLC擁有即時反饋的功能，根據PLC 設備的反饋，相關人員能夠即時了解電氣設備的運行狀態，一旦電氣設備的運行出現故障，工作人員能通過反饋迅速了解，然后排除故障。

3　PLC應用技術在電氣控制中故障問題的應對措施

3.1PLC 應用技術在電氣控制中的常見故障

3.1.1執行動作出現差錯

當控制負載或電磁干擾的接觸器出現故障或接觸松動時，PLC發出的執行指令就無法準確的傳送到執行端，控制系統接收到的指令存在問題，自然不能按照目標進行工作，這種情況即執行動作出現差錯。另外機械開關自身出現故障、接觸不良、控制變頻器被損害、電動閥出現問題等等故障都會造成PLC應用技術在電氣控制中執行動作出現差錯。

3.1.2經常性控制出錯

經常性控制出錯會導致傳送至PLC系統內部的信號不夠完整準確，進而出現控制偏差，一般來說，經常性控制偏差出現的原因主要有以下幾點：

從本質上來說，鄉村原生態旅游就是將自然環境作為基礎，在無社會破壞及干擾的情況下，促進鄉村經濟發展，實現我國社會經濟可持續發展。在鄉村旅游事業迅速發展的背景下，我國逐漸加強了對鄉村旅游資源的開發及利用，當地居民的生活用水顯著增加，且污水處理系統缺乏完善性，導致大量的生活污水難以得到及時處理，進而流入自然河流中，對河流湖泊等水環境造成較大的破壞及污染，不僅影響游客旅游過程的體驗，也威脅到我國鄉村原生態旅游環境的可持續發展［1］。

（1）當現場的電磁開關等設備打開卻沒有完全閉合時現場的數據及收集會出現問題，導致PLC系統接收的信息不夠準確，進而出現經常性控制偏差，影響系統的正常運行；

（2）電氣設備在使用一段時間后會出現一定的線路老化，線路使用過程中受到不可控外力影響出現線路中斷或工作人員在安裝移動設備時不夠仔細致使機械線路損壞，這些原因都會導致輸送信號出現故障，進而影響PLC控制系統抽取、轉換數據的準確性；

（3）線路接觸點不牢靠、接觸點損壞等原因都會導致線路連接處接觸不良，會影響工作現場信號的儲存收集，現場信息不能夠及時準確完整的輸入到PLC控制處理系統中，自然不能對數據進行精確的處理、決策，從而影響控制系統的正常工作。

3.2故障解決的方法

3.2.1改進PLC電氣控制中的預警系統

在PLC系統中配置完善的故障預警系統是十分有必要的。預警系統應該能夠對系統執行的動作進行實時的監控與檢測，當系統發出的指令出現錯誤時預警機制應能夠及時發現并迅速自行調整或發出警報，提醒相關工作人員檢查、修復，保證控制系統穩定工作，避免因指令錯誤帶來的失誤。

3.2.2加強PLC控制系統中輸入信號的準確度

想要保證PLC系統發出的指令正確必須確保它接收的信息準確，因此，控制系統中各種設備及零件必須耐用可靠，能夠及時完整的傳輸信號。另外還可以采取其它措施提高控制的靈敏度，如及時更新主頁面功能模塊等，控制設備的靈敏度加強了，才能盡可能減少控制過程中的錯誤。

4　PLC應用技術在電氣控制中使用的案例

4.1PLC 技術在機床中的應用

機床的電氣控制中，PLC系統首先向計算機數字控制機床（CNC）下達命令，CNC將命令準確解讀后控制電氣設備進行工作。數控機床中，PLC系統與CNC裝置是相互獨立的，PLC在機床電氣控制中的程序步驟為：程序初始化、急停、顯示數控機床工作步驟、顯示機床坐標軸（X、Y）、顯示機床液壓、顯示工作壓力、控制主軸使能、警報，PLC實時監控機床的工作狀態，一旦發現機床工作參數異常，能夠準確的判斷故障產生的部位，并發出警報。

4.2PLC 技術在紡織機中的應用

現代的紡紗機已經實現了自動紡紗，將PLC系統應用到紡紗機中以后，能夠實現對紡紗機電氣設備的各種控制，比如電機控制、人機界面處理等等。通過PLC系統能夠及時采集到紗錠控制器收集的數據，并將信息及時傳遞到人機界面，操作人員根據PLC傳輸的數據信息，了解紡紗機的工作狀況，進而判斷機器運行是否出現故障。另外，PLC系統還承擔了紡紗機紗疵檢測、清除、收集、統計數據等等功能，使紡紗機的管理維護與數據分析工作更加方便。PLC系統的應用，有效的提高了紡紗機電氣控制系統的精度，降低了紡紗工作中的錯誤率，減少了原材料的的浪費，提高了紡紗機的工作效率，降低了生產成本，對于優化紡紗機的工作流程至關重要。

4.3PLC 在環形打孔銑平面中的應用

環形打孔銑平面本身擁有良好的集成功能，利用PLC編制好工作流程后輸入到環形打孔銑平面中，設備就能夠按照相關指令完成整個作業流程。PLC系統能夠提前預設好設備工作的各種標準，當工作過程中，設備出現材料不符合生產標準等問題時，PLC系統就會立刻啟動預警程序，PLC系統的應用有效的提高了產品的合格率。

4.4PLC 技術在立體倉庫中的應用

立體倉庫在物流管理中十分重要，立體倉庫的電氣控制系統屬于閉環控制的方式，PLC是立體倉庫電氣控制系統的核心，電氣控制中，首先由編碼器收集轉數信息然后反饋給高速計數器，由高速計數器將數字信號傳輸給PLC系統，然后再由PLC發送命令控制電氣設備的工作，實現電氣設備的閉環控制。將PLC應用到立體倉庫的電氣控制系統中有效的提高了庫存貨物的出庫效率，使立體倉庫管理工作更加便捷、高效。

5　結束語

將PLC技術應用到電氣設備的控制系統中，有效提高了電氣控制設備工作的精度，對于實現設備自動化有很大的幫助。當前我國的PLC在電氣控制設備中的應用還存在著一些問題，影響了設備的工作效率，本文就一些常見故障進行了總結，并初步提出了幾點解決建議，但具體的應用過程中，還需要使用人員加強管理，在實際的生產過程中積累經驗，進而促進PLC系統應用效率的提高。

［1］周石強，郭強，劉旭東等.電氣控制與PLC應用技術的分析研究［J］.中華民居，2014（01）.

［2］張征富.淺析可編程序控制器（PLC）在電氣控制中的應用［J］.內蒙古石油化工，2012（10）.

［3］余柱，張飛.電氣控制與PLC應用技術的分析研究［J］.化工管理，2014（12）.

［4］高洪濤，劉成.關于電氣控制與PLC應用技術的分析［J］.科技風，2015（09）

［5］姚振龍.淺析PLC在電氣自動化中的應用與發展［J］.科技創新導報，2011（26）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.173