基于PLC的電氣自動化控制系統設計分析

汪焱誠

摘要：PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，所以PLC不單單具備一定的存儲功能，而且還具有一定的可編程性。一般情況下PLC通過內部程序存儲為運作基礎，同時還可以依據特殊命令來執行相關的操作，若處于特殊的軟件系統中，比如自動化控制系統，那么PLC技術的優勢便能夠得到充分的發揮。本文主要闡述了PLC技術應用到電氣工程自動化控制系統中的重要性，并提出了系統設計策略。

關鍵詞：PLC;電氣自動化控制;系統設計

引言：隨著我國工業自動化技術的不斷發展，針對電氣自動化系統的要求也越來越高，因此，PLC技術也有著較為廣泛的應用。如今，傳統的自動化控制系統越來越無法滿足工業發展的需求，不但成本投入較大，而且還會消耗大量的資源，并且運作的穩定性也存在不足。因此，基于PLC技術的電氣自動化控制系統理念便應運而生，通過PLC編程制定針對控制系統進行管理和掌控，以此來保證程序的運作環節和輸出環節系統命令的有效性。

一、電氣自動化控制系統中應用PLC技術的重要性

電氣工程電氣自動化控制系統對于技術的要求非常高，因此在科學技術飛速發展的背景下，電氣自動化控制系統中運用PLC技術則是其發展的必然趨勢。如今，各個領域都已經逐漸普及計算機技術，而為了能夠更加適應時代的發展和自身的發展需求，電氣工程自動化控制也正在研究新的技術和方式，通過信息技術的方法來有效提高系統本身的整體性能和運作效率等，而在電氣工程自動化控制系統中應用PLC技術則可以有效實現電氣自動控制的信息化。眾所周知，現階段PLC的各種優勢能夠充分發揮的主要條件便是電氣設備較為充足的存儲空間以及和計算機的迅速處理速度進行結合，由于PLC技術的結合，各種自動化控制的電氣設備能夠明顯提高其性能，使其能夠滿足工業或企業更高的運作要求，進而突出了電氣自動化控制系統的現有優點，比如更高的效率、更加便捷的操作、更加穩定的運作，使其優勢更加充分地發揮。

二、基于PLC的電氣自動化控制系統的設計策略

（一）輸出電路的設計

為了能夠保證電氣自動化控制系統的穩定運作，輸出電路的穩定運作起到了決定性作用。電氣自動化控制系統的輸出設計主要分為程序操作環節設計和輸出刷新環節設計等，程序操作環節的設計通常指的是PLC依據一定的流程來掃描程序的內容，之后從映像寄存器以及元件信息寄存器中獲取相關的命令，之后轉化成相關指令來對其中元件進行掌控使其進行指令的執行。若指令成功執行之后，則進行系統控制輸出環節的操作，直到輸出刷新你環節，數據輸出刷新環節通常分為針對控制元件的賦值掃描刷新和存儲映像寄存器數據刷新，以及輸出信號參數信息刷新等。

（二）輸入電路的設計

電氣自動化控制系統的輸入電路設計需要重點考慮PLC電壓供給設計以及抗干擾設計等。PLC供電系統的設計指的是合理選擇PLC供給電能的電壓和電流，一般PLC常用的電壓類型有多種，其中交流電通常運用在各種大型或中型的電氣自動化控制系統，不過因為交流電供電PLC線程比較大，所以在使用過程中必須要進行電壓保護措施，以此來保證在電壓較高或是電路管線短路時能夠對其進行有效的保護。直流供電一般運用在較小型的電氣自動化控制系統，PLC線程相對來說較小，不過卻更加容易管理和掌控。PLC的抗干擾一般會利用加裝一定的隔離變壓器以及電源適配器等方式來實現，將電壓轉化為能夠滿足相關要求的定額。若是選取的供電電壓過大的情況下，則可以利用雙隔離技術增設隔開變壓器以及初次線圈屏蔽等，以此來有效降低高低頻脈沖波對于電路造成的危害。

（三）評估控制設計

因為PLC技術目前來說已經逐漸趨于完善，并且在我國各個領域中都已經有著較為廣泛的應用，所以其技術也在不斷的發展，也逐漸成熟，基本上可以只依靠PLC技術就能夠完成絕大多數的生產控制任務。不過針對PLC技術的應用原則，或是實際選擇單臺PLC系統還是多臺來完成生產控制，就需要結合生產的實際情況以及實際需求等，還有系統控制目標的工藝等來進行合理的選取，需要根據PLC系統控制的生產工藝復雜性以及規模、技術可靠性、數據處理效率等進行結合。

（四）系統硬件設計

按照工業生產需要，必須要針對離散的點數進行352點配置，模擬數量約為98點。因為生產過程中可能會出現噪音和其他污染的現象，所以需要選取小型PLC來進行系統的控制，同時利用兩級監控法來針對管理方面的上位機進行控制。針對PLC進行程序設計和其他的一些調控，以及針對下位機進行數據信息采集，同時兼顧生產的監視控制工作。除此之外，PLC還需要與終端機進行連接，進而使得通訊系統更加便利，保證生產的穩定進行。

（五）系統軟件設計

針對上位機開展相關監控軟件的系統設計，進而使得監控系統可以更加高效的提供圖形化組態軟件，保證生產控制方案的結構更加合理化。經過對PLC存儲數據信息的采集和處理，進而預演和預估生產過程中所運用的各種機械設備的運作狀態等，在顯示屏中顯示圖形信息，同時反映系統中各種線路和設備的變化等。按照生產的需求來把全新的信息輸入到PLC中，之后將命令轉達到控制系統來進行命令的運行。

結束語：綜上所述，未來PLC技術的發展空間十分廣闊，逐漸會被更多的領域所應用。因為PLC技術獨特的優勢，使其在各個領域中都有較強的適應性，尤其是電氣自動化控制系統，PLC技術的融合也讓電氣工程行業的綜合能力得到了顯著的提高，也推動了電氣工程業的快速發展。因此，需要加強對于PLC技術的重視，充分利用PLC技術，使得電氣自動化控制系統的設計更加完善，為電氣工程業帶來更多的經濟效益，促進其快速發展。

參考文獻：

[1]陳鏡波. PLC技術在電氣自動化中的應用[J]. 機電信息，2013（09）：106-107.

[2]楊衛星，戚成浩，薛峰. 基于PLC技術的電氣自動化控制優化系統設計[J]. 電腦迷，2018（11）：236.