PLC在電氣自動控制中的應用實踐

黃理瑯

（東莞市石鼓污水處理有限公司 廣東東莞 523000）

PLC是可編程控制器（Programmable Controller）的縮寫，是為工業控制應用而設計制造的。隨著科技的發展，PLC技術在自動化行業中正在扮演著越來越重要的角色。PLC技術與自動化控制的有機結合，能夠有效提高控制質量，增加企業收益，減少系統投入預算。

1 PLC工作原理簡述

PLC是由CPU、存儲器、I/O模塊、編程器等外部設備和電源所組成的，其中CPU是PLC的核心部分，作用類似于人體的神經中樞；存儲器是存放系統工作程序（監控程序）、模塊化應用功能子程序、命令解釋、功能子程序的調用管理程序和系統參數；I/O模塊是接口電路、I/O映像存儲器；編程器等外部設備用于用戶程序的編制、編輯、調試、檢查和監視；電源則是提供穩定電源，保證系統正常運行。

PLC的工作原理可概括為“循環掃描”。當PLC系統投入運行時，工作過程可分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新。每完成三個階段便視作一個掃描周期。在系統運行過程中，CPU持續完場周期工作。比如：在PLC程序中，內部條件滿足后，會使一條線路上的繼電器線圈輸出為“1”，如果你的PLC選用的是24V輸出，那么對應這個虛擬線圈的PLC輸出模塊中的一個輸出點（一般一個DO模塊會有16個輸出點）就會輸出24VDC。這個24V可以連接24V線圈電壓的繼電器，于是這個繼電器的常開觸點閉合。如果這個常開觸點的兩段分別接有220V和一個燈泡，而燈泡的另一端接220V的零線，常開觸點的閉合會使燈泡電路接通，燈就亮了。同理，燈泡換成其他設備，而這些設備動作的條件就是你PLC內部程序設定的條件。

2 PLC技術特點

（1）系統組成簡便，擴展容易，以開關量控制為其特長；能夠持續進行PID回路控制；并能與上位機構成復雜的控制系統，實現生產過程的綜合自動化。

（2）使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，系統調試方便。另外，可進行在線修改，在不拆動硬件的前提下能進行控制方案的修改工作。

（3）適應性強，具有較強的抗干擾性，可靠性強。PLC技術開關是由無觸點電子存儲器實現的，使用周期長，一般PLC系統可連續使用5萬h左右。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，能適應有各種強烈干擾的工業現場，并具有故障自診斷能力。

（4）PLC不需單獨空間進行存放，可以在各種工業環境下直接運行。使用時只需將現場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。

3 PLC在電氣自動控制中的應實際用

在當今的工業界，只要涉及控制的地方，都離不開PLC技術。可大概分為兩個領域：①為單機控制為主的一切設備自動化領域，比如：包裝機械、印刷機械、紡織機械、注塑機械等；②為過程控制為主的流程自動化行業，比如污水處理、自來水處理、樓宇控制、火電主控等。

3.1 PLC在火電中的應用

在傳統火電控制中，一般是通過儀表來完成的，控制效果較差，控制中經常出現參數異常，使火電系統運行缺少穩定性。隨著PLC技術與自動化技術的發展，使得火電系統控制取得長足進步。PLC具有操作簡單、安裝方便、及時維修等特點，使得PLC在水系循環統、氣系統、組態系統、燃燒系統中都有所涉及。此外，還能有效減少人工工作量，提升控制效率。

3.2 PLC在交通中的應用

隨著人們生活水平的提升，汽車已經是生活必須品，但隨之而來的交通問題也是人們越來越關注的焦點。其中提高對信號燈的控制是有效緩解交通問題的手段之一。傳統信號燈是通過繼電器來實現控制的，其發生故障概率較高，結構復雜，不便于維修。將PLC應用到信號燈控制系統中，能夠實現自動控制功能，能對行車路線進行實施監控。如果在車輛正常行駛中出現交通擁擠現象，監控系統能對擁堵路面進行實時監控，并收集相關信息，將信息通過交通系統傳輸到有關部門，進而開展行之有效的解決方案。在處理問題的過程中，PLC將傳輸與監控技術緊密聯系起來，及時、快速的對擁堵路面進行處理，有效緩解交通，較少交通事故的發生，確保群眾生命財產安全。

3.3 PLC在數控機床中的應用

數控機床中所用的PLC可分為兩類：一類是專為實現數控機床順序控制而設計制造的內裝型PLC（built-in Type）。另一類是實現I/O技術規范，I/O出點數、程序存儲容量以及運算和控制功能等均能滿足數控機床控制要求的獨立型PLC（Stand-alone Type）。將PLC應用到數控機床中，能夠使機床實現故障自動檢測功能，提升系統安全運行效率，進一步將系統進行拓展，使數控機床操作更加靈活。在數控機床中引進PLC處理器，還能提升系統運行穩定性和安全性，由于PLC便于維護的特點，還能減少數控機床日常維護費用。

4 結束語

隨著PLC在電氣自動控制中的應用，能夠有效改善傳統工藝中自動控制性能較差的問題，對于生產過程在的物力、財力都有很好把控。能夠提高系統運行效率，增加安全性。PLC雖然在各行各業都有廣泛應用，但其中還是存在一些不足，對自動控制質量帶來影響。因此，在以后的發展中，要不斷完善PLC技術，使其發揮更好的作用。

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