電氣自動化控制對于PLC技術的應用分析

摘 要：PLC（可編程控制器）是一種全新的、被廣泛應用的電氣自動化控制技術，對于過去的電氣自動化控制系統來說，其維護工作會消耗大量人力與物力且質量不能保證，線路復雜或過長時需要更長的時間來安裝、調試，而PLC技術能夠提高操作便捷性、安全性以及工作效率，還能夠優化生產結構，其能夠使企業實現自動化、提高經濟效益，是當下工業生產所需要的技術，所以得到了廣泛的應用，本文對PLC技術及其特點進行了介紹，并對PLC技術在電氣自動化控制中的應用及應用策略進行了探討。

關鍵詞：電氣自動化控制；PLC技術；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0075-02

1 引 言

由于過去的電氣自動化控制系統存在諸多弊端，而PLC在電氣自動化控制中的應用能令電氣自動化控制系統的工作效率極大提高、消耗的人力物力大大減少、獲得的經濟收益更加可觀，因此PLC的應用越來越廣泛。

2 PLC的概念

PLC就是可編程控制器，它是在系統軟件控制下，從用戶程序的需求出發，按“串行”工作，其工作順序是按照PLC中的CPU順序對各個輸入點的狀態進行掃描、對數據進行處理，然后再向各輸出點發出對應的控制信號，如此反復，直到程序結束，在每個時刻，CPU只執行一條程序命令。由于在PLC系統中只有輸入端和輸出端需要進行實際接線，所以接線量極少，大部分線路的連接是通過軟件實現的。實際上，PLC系統是以程序形式存儲在內部儲存器中的，如果電氣自動化控制系統要作改變，不同于傳統系統需要改動接線，PLC系統只需改變儲存器內的控制程序，其靈活性、通用性是極大的優勢。

簡單來說，PLC是一種適用于工業生產控制中的計算機，其組成主要有：電源、系統程序儲存器、通信模塊、功能模塊、接口電路以及CPU。其中，電源是最重要的部分，如果電源部分出現故障，則整個PLC控制系統就無法使用，此外，PLC控制系統要求電源電壓的波動范圍很小，電源還要與交流電網有效結合，才能使得電源正常工作；系統程序儲存器主要是用來存放系統軟件，用戶程序儲存器主要用來存放應用軟件，這兩個存儲器對于PLC控制系統都極為重要；通信模塊在運行時需要將用戶程序執行階段、輸入采樣階段以及輸出刷新階段三個階段緊密相連、相互聯系；功能模式是指計數模塊、定位模塊等；接口電路的任務主要是輸入、輸出數據，不同的接口電路要使用不同的接口來使得數據與信號能夠在傳輸過程中保持完整；CPU相當于PLC控制系統的大腦，其要處理整個PLC系統中的所有數據，CPU能夠對PLC控制系統的狀態進行判定，而后把寄存器中的數據傳回到對應輸出裝置，這能夠使PLC控制系統穩定運行并發揮最大價值，這是CPU的最大優勢。總的來說，PLC控制系統的系統結構靈活、能夠在各種環境中運行，而且操作也很簡單。

3 PLC的特點

PLC控制系統的特點主要有：

（1）性價比高。這是PLC控制系統最為顯著的特點，這一點主要體現在其功能上，在PLC控制系統中有很多編程元件，他們的控制功能非常強大，其最為重要的功能是能夠集中管理，而且可以運用通信聯網分散控制，此外，PLC控制系統的程序也懂，操作也很簡單；

（2）操作PLC控制系統只需要了解編程語言即可，并不需要掌握大量計算機知識，而且PLC控制系統的設計簡單、調試容易、開發周期不長，這就使得操作人員的工作量大大減少而工作效率很高；

（3）硬件配套完備，適應性很強。標準化、模塊化的PLC產品配備有非常完備的硬件裝置，利用便利的系統配置，操作人員能夠組出具有不同規模、不同功能的PLC系統，還能夠通過修改用戶程序的方式調整配置，從而適應不同的工藝條件，這就使得PLC控制系統具有很強的適應性；

（4）維修簡便且易操作。PLC控制系統的自診斷與現實功能已經比較完備，其故障率也比較低，如果發生了意外，系統回立即自動提供故障信息，然后對故障原因進行實時查找、分析，之后的排除故障工作只需要更換模塊即可。

4 電氣自動化控制對PLC的應用分析

4.1 應用于控制順序方面

社會上的企業單位采用PLC技術的形式幾乎都是僅僅把PLC技術當作順序控制器使用，在現實的生產生活中，這是PLC技術最普遍的用法。但是，在電氣自動化工程中的順序控制中用到PLC系統時，必須滿足一定的要求，為了使得PLC系統能夠被有效利用，必須將電氣自動化控制系統設計得科學合理，電氣自動化控制系統的內容主要有三方面，分別為：遠程控制方面、現場傳感方面以及主站層方面，這三個方面對于順序控制方面均有良好作用，而且能夠給PLC技術的應用打好基礎，更好地提升電氣自動化控制系統的工作效率。

4.2 應用于開關量控制方面

在電氣自動化控制方面，PC最為實際的作用是運用于虛擬繼電器的運行過程中，其角色是充當進行編程的存儲器。一般來說，繼電器的通斷控制需要很長的時間來反映，在這段時間內，很難對繼電器短路保護期的通斷實現有效控制，為了解決這一缺陷，技術人員在使用PLC技術的基礎上使用了系統的自動切換方式，使得該問題得到有效改善，此外，這一措施還使得系統運作效率得到了提高。

4.3 應用于數控系統中

在工業生產中，數控技術已經是一種比較普遍的管理、控制技術，其實現主要依靠的就是對PLC技術的應用。實際上，數控技術的種類非常復雜、多樣，有：連續型、直線型以及點位型等。對于傳統的生產活動，工廠加工原材料無法移動加工工具，不具有便捷性，而在現代的生產活動中，點位型的數控系統能夠實現對多角度、全方位的生產與加工，相比于傳統的生產活動，這是很大的創新，而這一創新的實現，要依靠于PLC技術的發展。但是，這種數控系統的價格要比傳統數控系統高得多，所以并未普及。

4.4 應用于中央空調系統中

在利用之前的繼電器進行電路控制時，需要采用編輯與數字的形式，因此，技術人員在設計電路時，需要全面考慮各種因素后再選擇最合理的控制形式，這樣建立起來的控制系統在使用中一旦出現故障，其維修工作量是非常大的，另一方面也會極大地影響到生產工作。相比之下，靈活便捷的PLC系統就具有了非常大的優勢，將其應用到中央空調的制造中，能夠使得及其的故障率大大降低，這對于中央空調的智能化發展意義很大。

4.5 應用于公路交通系統中

把交通信號燈與PLC系統結合起來，制造出的改良版交通信號燈可以實現對信號燈的遠程控制，將這種信號燈應用到某些復雜公路或者交通要道上，令公路實現無人化管理模式，能夠介紹很多人力資源與物資；將PLC系統應用到公路收費站中，能夠實現收費的智能化控制，如果這種系統能夠投入使用并逐漸代替收費站，那么就能夠為國家省下很大一筆經費，還有利于公路的規范化管理，能夠促進我國交通行業的發展。

5 在電氣自動化控制對于PLC技術的運用策略

5.1 深入開展PLC技術的學習、開發

技術人員應當從工程實際需求出發，學習權威專家對于PLC技術的最新成果，了解PLC技術在電氣自動化控制中的最新應用，同時自己也要對PLC技術進行進一步的深入開發，共同促進PLC技術的進步。

5.2 開展專業技術培訓

由于在實際工作中，部分從事PLC控制系統設計開發的人員的專業素質并不高，所以開展專業技術培訓、增強開發人員素質，能夠大力促進PLC技術的進步。

5.3 盡快建立健全PLC技術的應用規范與標準

在目前的電氣自動化工程的實際操作中，并沒有一個統一的PLC技術標準與應用規范，因此國家相關部門、行業內應當盡快解決這一問題，為PLC技術與電氣自動化工程的發展打好基礎。

5.4 為系統的使用單位和設計單位建立良好的溝通機制

對于PLC系統，其設計單位與使用單位的良好溝通也非常重要，這對于生產出的PLC系統是否實用、是否滿足需求有很大影響，因此必須為他們的溝通建立良好的機制。除以上幾點策略以外，設計師還應當考慮PLC系統的使用環境，在抗干擾方面加以研究，使得PLC控制系統的正常運行進一步得到保障。

6 結束語

綜上所述，PLC系統的便捷高效、操作安全、系統穩定使其本身在工業發展的潮流中具有極大的優勢，不難看出其在電氣自動化控制系統中的應用必將越來越廣泛、深入。為了PLC技術能夠健康快速的發展，一方面必須對其生產廠家的生產質量進行嚴格要求，保證PLC技術的運用效果；另一方面，還應當加強專業人員的素質，培養更多專業人才，激發其創新潛能，從根本上保證PLC技術的健康發展與推陳出新，促進我國電氣自動化控制工程的良性發展。

參考文獻

[1]范建忠，劉愛琴，吳延偉.PLC在電氣自動化中的應用現狀與發展前景[J].科技資訊，2009（32）：84.

[2]葉曉暉.PLC在電氣自動化中的應用現狀及發展前景概述[J].中國新技術新產品，2009（15）：144～145.

收稿日期：2018-6-20

作者簡介：戴長春（1962-），男，漢族，湖南婁底新化人，助理工程師，大專，主要從事電力技術工作。