PLC在工業電氣自動化中的應用探析

肖楊

摘 要： PLC技術在工業電氣自動化生產中得到廣泛應用，該技術不僅提高了工業生產效率，而且也推進了我國工業電氣自動化發展進程，對國民經濟正增長起到積極的促進作用。因此，本文結合PLC技術的應用優勢，針對該技術在工業電氣自動化中的應用實例展開論述。

關鍵詞：PLC;工業電氣自動化;應用探析

1.PLC技術的工作原理

在工業生產過程中，PLC的工作流程主要包括三個階段，即輸入采樣階段、用戶程序執行階段以及輸出刷新階段。這三個階段統稱為一個掃描周期，當系統完成一個掃描周期后，再繼續重復以上三個階段，進而給工業電氣自動化系統提供了源源不動的動力支持。

1.1輸入采樣階段

這一階段類似于電子掃描儀的工作原理，即PLC系統以掃描的方式，讀取相關的數據信息，同時，將這些信息存儲在I/O映象區所對應的單元中。此時，即使輸入的數據信息發生變化，映象區中的數據信息也不會發生變化。值得注意的是，如果輸入系統的信號屬于脈沖信號，該信號的寬度不得小于一個掃描周期，這樣才能保證系統能夠讀取每一項數據信息[1]。

1.2用戶程序執行階段

系統完成輸入采樣工作后，遵照自上而下的順序，對用戶的梯形圖程序進行掃描，掃描梯形圖時則按照從左至右、先上后下的順序進行，系統在掃描過程中自動完成邏輯運算步驟，結合運算結果，刷新該邏輯圈在系統RAM存儲區中相應的狀態，或者刷新輸出線圈在I/O映象區中的對應位狀態。在這一過程中，輸出點和軟設備在映象區與RAM存儲區內的數據發生變化的概率較大，而輸入點在映象區的狀態與數據信息不會發生任何變化。

1.3輸出刷新階段

這一階段主要是CPU按照I/O映象區內相對應的狀態與數據，刷新所有的輸出鎖存電路，再利用電路的傳輸功能驅動相對應的外部設施，而完成一個掃描周期。

2.PLC在工業電氣自動化中的應用優勢

2.1程序編寫簡單，集成功能強大

PLC技術采用的編程語言為簡單明了的梯形圖、邏輯圖以及語句表，即便沒有計算機基礎的工作人員也可以完成程序編寫過程，同時，在系統運行過程中，如果發現錯誤程序，工作人員可以隨時修改程序指令，無需拆卸系統硬件，便可以完成程序修改過程。此外，一臺小型的PLC設備當中包含數以千計的編號元器件，能夠編寫較為復雜的程序指令，與過去的繼電器相比，程序編寫功能得到進一步完善，而且過程管理也由過去的分散管理模式轉變為現在的集中管理模式，利于程序指令的統一調配與統一執行。

2.2抗干擾能力強，系統調試工作量小

傳統的繼電器控制系統采用了大量的固定繼電器，比如時間繼電器、中間繼電器，在系統運行過程中，繼電器觸點極易發生接觸不良等事故，進而引發系統運行故障，嚴重制約了工業生產進度。而PLC技術只需要借助于少量的硬件，接線可減少到傳統繼電器控制系統的1/10到1/100，觸點不良事故的發生概率大幅降低。此外，PLC系統不需要借助于中間斷電器等元器件，減少了主控制柜設計、安裝、接線工作量，當系統運行出現問題時，終端操作人員只需要修改程序指令，就可以保證正常的工業生產狀態，系統的調試時間大大減少。

2.3硬件可選性多，維修工作量小

由于PLC系統配備的硬件元件較多，用戶可選空間較大，用戶可以結合產品性能與各項參數指標，科學合理的選擇硬件裝置，以滿足工業生產需要。此外，PLC系統具有強大的自診斷功能以及終端LED屏顯功能，操作人員通過終端顯示系統，對生產全過程進行監督，如果設備出現故障，系統內的發光二極管能夠快速將故障信息反饋給終端操作人員，維修人員可以第一時間采取更換模塊的方式排除故障隱患，確保正常的生產過程不受影響。

3.PLC在工業電氣自動化中的應用優勢

3.1程序編寫簡單，集成功能強大PLC技術采用的編程語言為簡單明了的梯形圖、邏輯圖以及語句表，即便沒有計算機基礎的工作人員也可以完成程序編寫過程，同時，在系統運行過程中，如果發現錯誤程序，工作人員可以隨時修改程序指令，無需拆卸系統硬件，便可以完成程序修改過程。此外，一臺小型的PLC設備當中包含數以千計的編號元器件，能夠編寫較為復雜的程序指令，與過去的繼電器相比，程序編寫功能得到進一步完善，而且過程管理也由過去的分散管理模式轉變為現在的集中管理模式，利于程序指令的統一調配與統一執行。

3.2抗干擾能力強，系統調試工作量小傳統的繼電器控制系統采用了大量的固定繼電器，比如時間繼電器、中間繼電器，在系統運行過程中，繼電器觸點極易發生接觸不良等事故，進而引發系統運行故障，嚴重制約了工業生產進度。而PLC技術只需要借助于少量的硬件，接線可減少到傳統繼電器控制系統的1/10到1/100，觸點不良事故的發生概率大幅降低。此外，PLC系統不需要借助于中間斷電器等元器件，減少了主控制柜設計、安裝、接線工作量，當系統運行出現問題時，終端操作人員只需要修改程序指令，就可以保證正常的工業生產狀態，系統的調試時間大大減少。

3.3硬件可選性多，維修工作量小由于PLC系統配備的硬件元件較多，用戶可選空間較大，用戶可以結合產品性能與各項參數指標，科學合理的選擇硬件裝置，以滿足工業生產需要。此外，PLC系統具有強大的自診斷功能以及終端LED屏顯功能，操作人員通過終端顯示系統，對生產全過程進行監督，如果設備出現故障，系統內的發光二極管能夠快速將故障信息反饋給終端操作人員，維修人員可以第一時間采取更換模塊的方式排除故障隱患，確保正常的生產過程不受影響。

4.PLC技術在數控機床中的應用策略

4.1加強技術引進水平，轉變管理意識

雖然PLC技術對于數控機床的重要性是不言而喻的，但是大部分工業建設中，還沒有完全對PLC技術進行應用，尚處于試驗階段。而且由于PLC技術的開發相對復雜，有些規模不大的工業基地沒有引進完全高性能的PLC技術。針對這些情況，需要作出相關策略。首先，必須轉變PLC技術的意識，加強研究該技術的意識，在內部成立研究團隊，對PLC技術進行專項研究，并逐步應用于工業建設之中。另外，需要引進專項資金，保證PLC技術的投入，能夠最大限度的具備工作效果。另外，需要開發性的設計數控機床與PLC技術的應用實踐，在準確的實踐過程中對數控機床的自身情況進行分析，從而利用PLC技術對數控機床進行調節。制定階段性計劃，以PLC技術的實用性為標準，逐步提高機床工作難度，并且對其他機床出現的問題進行研究。

4.2提高技術結合力度，促進技術創新能力

除了學會應用PLC技術以外，還應該脫離數控機床的范疇，對PLC技術的內部功能進行仔細甄別與分析，分解其中的操作步驟，從而完成創新。可以將PLC技術在不同的機床中反復實驗，并且將互聯網技術與人工智能運用其中，逐步調節PLC的控制力度，進而發揮其高效性。因此，應該結合眾多工業技術創新團隊，將工業廠房與實踐基地結合，與相關工業企業達成實踐學習一體化渠道，結合網絡運營的優勢，對PLC技術進一步改良，提升PLC技術的效率。從而使PLC技術有更高的社會價值。

結束語

綜上所述，PLC技術在新時代發展過程中應運而生，并且因為其對數控機床有效的控制能力被廣泛運用其中。為了提升PLC技術的有效性，在掌握PLC技術的基礎的同時，也應該在實踐過程中完成其創新，從而使之具有良好的發展價值。本文對此進行了相應的研究，提出了相關的策略，望予以重視。

參考文獻

[1]顧芳.PLC技術在數控機床中的實際運用策略[J].數控技術，2019，12（2）.

[2]李冰.PLC技術對數控機床的重要作用[J].數控機床與現代技術，2019，11（5）.

[3] 袁 震 . 關于 PLC 技術在工業電氣自動化控制中應用的探析 [J]. 環球市場， 2019 （ 3 ）： 374.

[4] 張建偉，王冰雪 . 探討 PLC 在工業電氣自動化中的應用 [J]. 智能城市， 2017 ， 3 （ 10 ） .