電氣工程控制系統中PLC關鍵技術的有效運用探析

廖山河

（淮南舜泰化工有限責任公司 安徽 淮南 232072）

電氣工程控制系統中PLC關鍵技術的有效運用探析

廖山河

（淮南舜泰化工有限責任公司 安徽 淮南 232072）

PLC關鍵技術在信息化技術蓬勃發展的條件下應運而生，尤其在電氣工程控制系統的運用越來越廣泛，并且發揮著相當重要的作用。把PLC技術運用到電氣行業中，使自動化控制水平得到提高。本文以PLC技術為基礎，闡述了其在電氣工程控制中的運用，并對這種技術發展趨勢進行了展望。

電氣工程；控制系統；PLC技術；運用

1 引言

現場總線技術的快速發展產生了PLC技術，是一種新興技術，這種技術結合了控制技術和計算機技術等。電氣工程控制的逐步改進和優化是借助本身的系統順序控制、信息加工處理、閉環過程控制等來實現的。以此來使控制系統的自動化水平得到提高，滿足大部分工業生產的需求。另外，這種技術還可以提升效率和質量，并為工業生產提供基礎保障。隨著社會科技和工業生產技術的進步，PLC關鍵技術肯定會發展越來越好。

2 PLC概述

2.1 PLC技術發展

PLC（Programmable Logic Controller）技術起源于美國，開始投入生產是在20世紀60年代，順序控制是其核心功能，隨著時間推移越來越多的國家將該項技術借鑒于工業生產，直到80年代這種技術實現飛速發展，功能更加齊全，包括函數運算、高數技術等。PLC關鍵技術，主要是其核心控制功能，慢慢廣泛應用于越來越多的領域。

2.2 PLC技術的結構

可編程邏輯控制器，其實質是一種專門用在工業控制領域的計算機，它的主要結構基本與微型計算機基本相同，PLC技術的結構為：電源，PLC的電源對整個系統的正常工作起著非常重要的作用。假如沒有可靠、良好的電源為其供電，PLC是無法工作的，因此制造商是非常重視對可編程邏輯控制器的電源的設計制作；中央處理單元(CPU)，中央處理單元(CPU)是PLC的控制中心，主要是以掃描的方式收發現場各輸入設備的狀態和數據，然后分別存入I/O映象區，再讀取程序進而控制相應設備；存儲器，主要分為存放系統軟件的系統程序存儲器和存放應用軟件的用戶程序存儲器；輸入輸出接口電路，輸入接口電路用于連接PLC與現場控制的接口界面，輸出接口電路集成了選通電路、數據寄存器和中斷請求電路；功能模塊，如計數、定位等；通信模塊。

3 PLC的功能特點

3.1 編程簡單，使用方便

使用各種編程語言，如語句表、梯形圖和邏輯圖等，不需要計算機知識，所以整個系統的開發時間短，容易在現場調試。此外，可以在不拆動硬件的情況下，實時改變控制方案，現場修改程序。

3.2 功能強，性價比高

無論多大的PLC，內部都有非常多的編程元件，可供用戶使用，具有很強的功能，能夠實現相當復雜的控制功能。相同功能的繼電器和PLC相比，PLC性價比很高。PLC能夠實現分散控制，集中管理，在通過通信聯網的控制條件下。

3.3 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強

PLC產品逐漸系列化、模塊化、標準化，并結合各種各樣的供用戶選用的硬件裝置，用戶可靈活方便地對系統進行配置，組裝成不同型號、不同功能的系統。PLC的安裝接口也十分方便，一般接口都有固定的接線端子可與外部連接。PLC的帶負載能力特別強大，一般的小型交流接觸器和電磁閥可被直接驅動。在確定硬件配置后，可以通過修改程序方便快捷地適用各種工藝條件。

3.4 可靠性高，抗干擾能力強

很多的繼電器被應用于繼電器控制系統，接觸不良容易導致故障的發生。時間繼電器、中間繼電器被PLC編寫軟件代替，只剩下關鍵的輸入和輸出硬件，線路減少，使線路故障大大減少。PLC使用了一系列軟件和硬件抗干擾方法，抗干擾能力非常強，平均無故障時間相對延長，可用于干擾強烈的工業現場。

4 PLC關鍵技術的應用

4.1 PLC控制系統設計

電氣工程控制系統的核心是可編程邏輯控制器，控制器的設計質量關系著整個系統的運行。PLC控制系統設計要注意以下三個原則：控制設計成本。成本的高低和企業的經濟效益直接掛鉤，合理控制成本不僅能夠提升效益，同時也可預留后期系統維護的資金。為系統的升級與研發預留資金。保證系統安全運行，這是設計的首要任務。控制效率高，使在控制系統下的產品質量符合要求。在按照設計原則設計的基礎上，詳細地對對控制系統進行設計。做需求分析，選擇CPU，確定輸入與輸出設備。分別設計I/O模塊和CPU模塊，繪制原理圖。最后，編寫控制程序，調試、測試、完善功能。

4.2 閉環過程控制

電氣工程控制系統主要測量的相關模擬量包括溫度、壓力、流量等，主要采用的方式是閉環控制，實現持續不間斷對此類模擬量的控制，以此達到模擬量轉化為數字量。使用PLC技術，實現數據內容的轉化是通過I/O模塊進行控制的。

4.3 信息加工處理

隨著社會科技的不斷發展，越來越多電器設備被人們所應用，也增大了對電力能源的需求。所以，在進行電氣工程控制過程中，所需要的數據信息也逐漸增加，這種情況下，如果仍然采用傳統的控制技術，則將會導致每個環節的成本增加，甚至導致最后的控制結果變差，處理數據也不可靠，最終使電氣工程無法正常開展。但是采用PLC技術，在CPU模塊的幫助下，自動處理控制系統中的數據信息，進而處理分析各種數據，為整個系統控制提供參考數據。

4.4 系統順序控制

和以往的繼電器設備控制相比，PLC關鍵其優勢特點相當，主要體現在系統的運行效率得到明顯提升，以及系統損耗大大降低。借助于PLC關鍵技術，可有效控制系統單個工藝流程，這是依靠信息存儲模塊實現的。而且，把此模塊與通信總線連接，可協調生產車間的各種功能。

5 PLC關鍵技術的發展趨勢

今后，各種各樣的新式的電氣工程產品將被制造出來，這需要符合具體的設計要求，優化人機界面，這樣可以很好地發揮PLC在電氣工程控制中的作用。

可以說，PLC這一新型技術是電氣控制工程發展的必然趨勢，主要用于大型的PLC電氣控制體系，實現和其他控制系統的連接。

6 結語

總而言之，PLC關鍵是一項非常先進的技術，對目前的電氣工程控制系統來說。該技術可大大降低傳統控制系統的不足，將整個系統的質量效率明顯提升。因此，將其運用在電氣工程控制系統中，可極大地發揮它的作用和功能。所以，對電氣控制工程廠商而言，發展PLC技術是非常重要的一項工作。

[1]劉烈金.電氣工程及自動化控制系統的應用[J].科技創新與應用，2015.

[2]劉君.探究電氣工程及自動化的控制系統的應用[J].科技風，2015.

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TM921.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）01-0030-02

廖山河（1986-），男，漢，安徽省淮南市，助理工程師，本科，研究方向：電氣工程及其自動化。