探索PLC在電氣自動化控制中的應用

劉軍

【摘要】隨著社會的不斷發展，各類技術不斷發展起來，電氣自動化控制問題越來越得到大家的重視，PLC技術是電氣自動化控制中最重要的技術之一,本文就通過探討PLC技術的相關內容，探索了該技術在電氣自動化控制中的應用。

【關鍵詞】PLC 電氣自動化 控制

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

【 abstract 】 with the development of society, all kinds of technology development, electrical automation control problem is more and more get the attention of the people, the PLC technology is one of the most important technology in electrical automation control, in this paper, through the discussion of PLC technology related content, to explore the application of the technology in electrical automation control.

【 key words 】 PLC electrical automation control

隨著科學技術的發展，各類技術也不斷發展起來，尤其是計算機技術發展尤為迅速，PLC技術就是一種操作系統，就是運用計算機編程技術，完成各類工作。PLC技術在電氣自動化控制中的運用，使電氣自動化控制工作更加方便、高效，也大大減輕了工作人員的壓力。

一、PLC相關內容。

1PLC（Programmable Logic Controller），也就是可編程邏輯控制器，是一種數字運算操作系統，以前的PLC 主要代替繼電器實現邏輯控制，而隨著科學技術的發展，在當今社會中，這種微型計算機技術的工業控制裝置功能已經遠遠超出了邏輯控制范圍，它采用可以編制程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。其基本結構包括有電源、中央處理單元（CPU）、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊及通信模塊六個部分。當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。

2 PLC技術的工作原理

PLC原理可分為輸入采樣、程序執行及系統輸出刷新這三個階段，在輸入采樣這個階段，PLC運用掃描方法讀取采樣的數據，所讀取數據可存入I/O映像區里對應單元，當輸入數據后，會轉入并執行用戶程序的輸出刷新操作，此階段里，輸入數據的狀態會發生變化，可I/O映像區處理單元接收數據是不會發生變化的。如果是運用脈沖信號方式來輸入的，該信號具有寬度應比掃描周期大，以確保任何情況下所輸入信息均會被讀入；程序的執行過程，PLC執行順序是根據從上到下方式對用戶掃描的，掃描過程里，依照固定線路及順序來運算，而掃描順序還是從上到下、自左到右進行的，其掃描線路是由程序各觸電來組成的，并得出運算結果，依據此運算結果進行存儲區狀態或I/O映像狀態操作刷新，以確定用戶程序里的處理指令是否執行；系統輸出的刷新階段所完成操作是PLC完成用戶程序后所進行的刷新操作，刷新過程里，系統CPU會依據I/O映像狀態與前階段輸入數據來鎖存電路，然后完成其他外設驅動，完成任務。

二、PLC主要特點分析。

1、實用性強。除了基本的邏輯控制能力外，現代 PLC的綜合加入了各種擴展單元、智能單元和特殊功能模塊使得其功能遠遠超過了早期的 PLC，同時，現代 PLC 可方便、靈活地組成不同規模和要求的控制系統，以適應各種工業控制的需要。尤其利用 PLC 的數據運算能力可以實現電氣設備中的數字化控制。

2、抗干擾能力強。一方面，PLC 應用了大規模的集成電路技術，在生產工藝上采用先進的抗干擾處理技術，如內部電源采取屏蔽、穩壓、保護；設置獨立的輸入 / 輸出接口電路電源等措施，從自身硬件上增強了其抗干擾能力及設備的可靠性。另一方面，通過正確選擇接地地點和完善接地系統，以及采用密封、防塵、抗震的外殼進行封裝，也可以起到良好的減少外界干擾的效果。通過以上措施使得 PLC 能在較為惡劣的環境中可靠的工作，并減少故障的發生率，提高了系統的可靠性。

3、應用方便。由于PLC是直接面向企業中設備裝置的控制，所以其設計的接口簡單容易，只需將現場的各種設備與 PLC 相應的 I/O 端相連接，寫入程序即可運行，而采用的編程語言也容易被工程技術人員理解，尤其是采用簡明易懂的圖形圖表，能形象化的表達系統中的各種設備設施。因此，具有系統開發周期短和現場調試容易的特點，與早期繼電器控制不同的是運用PLC 能夠做到在線修改程序，改變控制方案而無需進行繁瑣的機器設備拆卸，為用戶了解運行情況和查找故障提供了極大的方便，同時PLC 還具有強大的自檢功能，也為維修帶來了方便。

4、抗干擾能力和可靠性能力都強并且環境要求低。對PLC的內部電源還采取了屏蔽、穩壓、保護等措施，以減少外界干擾，保證供電質量。另外使輸入/輸出接口電路的電源彼此獨立，以免電源之間的干擾。并且PLC技術可以在很復雜，很惡劣的環境下工作，而不受其影響。

5、體積小、重量輕。小型的 PLC 其底部尺寸在 100mm 以下，重量低于150g。因此，容易將其裝入到機械中，以實現機電一體化。

6、功能全面、編程簡單?，F代PLC所具有的功能及其各種擴展單元、智能單元和特殊功能模塊，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統開發周期短，現場調試容易?？梢苑奖?、靈活地組成不同規模和要求的控制系統，以適應各種工業控制的需要。

三、電氣自動化

所謂電氣自動化主要是指研究與電氣工程相關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析、研制開發以及電子和計算機等領域的一門科學。隨著經濟的發展和各種科學技術的運用，我國的電氣自動化走上了快速發展的道路，電氣自動化水平不斷提高。目前，電氣自動化已經運用于工業生產的各個領域，并且已經在電氣自動化中融入了嵌入式網絡通信技術等，收到了良好的效果。尤其是PLC技術的應用，顯著提升了電氣自動化的靈活性和控制性，大大拓展了其應用領域和應用范圍。

PLC在電氣自動化控制中的應用。

四. PLC在電氣自動化控制中的應用

順序控制。順序控制系統中順序控制是指按照生產工藝預先規定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據內部狀態和時間的順序，在生產過程中各個執行機構自動地有秩序地進行操作。采用 PLC 對整個生產過程進行控制，運行人員可以在控制室中實現對設備的監控，提高生產的穩定性及減少工作人員的工作量，最終起到提高企業生產效率的目的。如在火電廠的除渣、除灰及輸煤系統中就可應用順序控制，在輸煤系統中采用分層式的網絡結構，包括主站、遠程站及現場傳感器等。