淺談PLC技術在電氣控制中的應用

郭世寬++葉濤++張勝利

摘要：隨著工業科技的飛速發展，PLC技術在各行各業都獲得了大量的應用，特別是在電氣控制領域。本文首先介紹了PLC技術的特點，探討了PLC在電氣控制中的基本流程，進而對其在電氣控制中的應用進行了重點研究，希望為相關產業的發展提供一定的參考。

關鍵詞：PLC技術；電氣控制；應用

一、PLC技術的特點

（1）實用體積比較小、功耗低。對于超小型的PLC來說，其底部小于100毫米，重量小于150克，功耗低到數瓦。因為體積較小，就能夠非常容易裝到設備中，實現了機電一體化的應用。

（2）適用性較強。PLC能夠被應用到各種各樣的電氣系統中，不僅具備一定的邏輯處理能力，多數PLC還具備數據運算功能，并可使用在數字控制當中。隨著PLC技術的不斷完善，已被大量應用到溫度控制、以及CNC等各項領域。

（3）具有較強的抗干擾能力。因為PLC應用的是現代化的集成電路技術，不管是電路組成，還是工藝技術等都采用了非常可靠的抗干擾工藝，有著非常強的可靠性。此外，PLC還實現了硬件故障自主檢測，如果發生故障就會給出告警。在軟件方面，還可以在其中寫入外圍單元的自診斷編碼，不僅是PLC，對其他的電路、設備也能實現自主保護。

（4）使用方便、快捷。PLC是一類直接與企業連通的控制技術，有著以下特點：連接簡單、便于被應用人員所掌握等，特別是程序符號、表述形式等與以往的繼電器是非常相似的，僅需要加上PLC的邏輯控制命令就能夠在電氣控制中得到方便的應用。

（5）便于維護、改造。PLC是使用存儲邏輯替換了接線邏輯，降低了控制系統外部的連線，顯著的減少了后期設計、建造的周期，便于后續的維護，而且程序也非常容易被改變，以應用于不斷發展變革的生產過程。

二、PLC技術的基本流程

對于PLC技術來說，需要符合“與工控系統成為一個整體、便于功能的拓展”，各類電氣控制系統都是按照工藝技術的要求，以不斷改進工作效率以及產品水平。所以，在對PLC進行設計的過程中，需要符合使用者的各種需求，并基于實際情況來獲取、分析相關信息，并追求研發設計者與現場人員的緊密協作，一起討論給出可靠的設計方案，對存在的問題及不足之處加以分析、通過討論來解決。并在實現控制需要的同時，盡可能的實現簡單化、便捷化，以及低成本，便于后續的應用及維護，并不斷提高電氣控制的可靠性、穩定性。

PLC技術的基本流程如下：

（1）首先，是現場數據的輸入：通過軟件工具的控制，依照次序對輸入點實現掃描，并對輸入點的情況進行讀取。

（2）其次，是程序的運行：對所在程序中的命令依照次序掃描，并按照輸入的情況及命令開展邏輯運算。

（3）最后，是控制命令的輸出：按照上面運算流程得出的結果，寄存器向相應的輸出點發送信號，以進行邏輯控制。

進行以上流程之后，需要再次開始，并不斷運行，每一次是一個運行周期。 在實際情況下，許多系統的工作程序能夠分成不斷循環的執行動作，而PLC的運行流程就是類似這樣的，所以PLC能夠非常方便的同設備反應相對應，而且編程簡易、直接，方便修正，還降低了研發成本，并進一步減少軟件研發時間。

三、PLC技術在電氣控制中的應用

（1）對于開關量邏輯的控制

該應用可以說是PLC控制中最為基礎且普及最為廣泛的。它代替了以往的繼電器功能，并能夠進行順序、邏輯控制，不但應用在單個設施的控制中，還能夠使用在自動化設備中，比如：生產線、組合機床等等。

（2）對于模擬量的處理

調查發現，在實際情況下，存在許多的不斷改變的物理量，比如：溫度、速度、流量等等。以上都屬于模擬量，能夠借助于數值之間的D/A、A/D變換來實現，從而保證對模擬量的處理過程。

（3）集中式控制系統

該系統是應用一個非常龐大的PLC監視系統、對各類設施實現控制，已逐步發展為“中央集中式”的管控體系。在該應用中，各個設施之間的連接以及運轉等都是通過PLC來實現的。可以說，集中式要比單機的控制系統運行成本低，性價比更高。不過，假如其中的一個項目的代碼需要發生變化，就需要暫停總的PLC，這也會造成別的項目的暫停。

（4）分散控制系統

在該系統中，各個項目都要對應一個PLC，各個PLC之間又是借助于信號的發送、接收來相互取得聯系的，或者是借助于通訊總線來實現各自間的互通。該系統中應用的是多個機械控制的形式，各設備之間都通過數據相連，因為各個項目都是通過本身的PLC來控制，因此假如某一個PLC暫停，并不會對別的PLC造成任何干擾。伴隨科技的創新發展，當前可由PLC負責底部的控制工作，經由網絡相連，實現了PLC與過程控制的有機結合。

（5）對運動的控制

PLC還能對圓周或者直線運動實現一定的控制。對其的設計來說，以往采取的是直接性的使用在傳感器等器件的上面，而當前則是應用專門的運動控制器件。比如：伺服電機其單軸、可驅動步進電機等等，PLC還能被使用在機器人、機械、電梯等等各個領域。

（6）數據處理功能

在數據處理方面，PLC具有以下功能：數據傳遞、數據變換、數據運算、查找、排序及運用等，還能進一步實現數據的獲取、整理、分析等。以上的數據能夠與存放在存儲器中的信息共同參考，以實現控制行為。此外，以上數據還能夠借助于通訊功能來發送到智能設備中，或者實現制表。當前，數據的處理更多的是被使用在大型控制設備中，比如：過程控制系統等。

總的來講，隨著科學技術的飛速發展，PLC技術在各行各業都獲得了大量的應用，特別是在電氣控制領域。其發揮出了高可用性、低成本的優勢，再加上適用性強、安全性高、快捷方便等優點，使其在自動化控制方面獲得了非常廣泛的應用。隨著當前科技的飛速發展，PLC技術不斷獲得創新，其生產成本持續降低、功能性持續增強，已成為各工業生產領域的首選系統。

參考文獻：

[1] 劉殿江，王玲.機械電氣控制裝置中PLC技術的應用研究[J].南方農機， 2015（8）：47-47.

[2] 陳貽棉.PLC技術在電氣自動控制中的應用研究[J].中國新技術新產品， 2015（8）：1-1.

[3] 曾楚. PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用研究[J].通訊世界， 2016（1）：207-207.endprint