基于PLC技术的电气控制应用研究

符明

摘 要：可编程控制器（PLC）随着现代科学技术和信息网络技术的发展其自身的应用技术也在不断地得到提升改进。可编程控制器是一种比较常见的电子数据控制程序，它不但在工业控制系统中发挥着诸多优势，也在人们的日常生活中得到越来越普遍的应用，它是目前一种工业自动化系统中必备的基础设备。许多传统的电气控制方式在科学技术发展日新月异的今天越来越显示出它们实际应用操作中的局限性和各种弊端，大多数电气控制系统的设计工程技术人员因为其优点更倾向于选择可编程控制器，而放弃使用接触控制器。可编程控制器将会在电气自动化工作系统中得到普及，并扮演越来越重要的角色。

关键词：PLC技术；电气控制；应用

可编程控制器（PLC）现在已经应用于多个领域，它凭借着自身多种优点，得到了广泛的青睐，它在工业自动化控制系统尤其是顺序控制系统中将扮演极为重要的角色。

1 可编程控制器（PLC）的特点

1.1 系统结构的大小

在可编程控制器的实际应用中，系统结构的大小要与设计要求相符合。小型的可编程控制器体积较小，重量也轻，便于移动和安装，在实际中得到了广泛的应用。同时大型的可编程控制器系统结构虽然体型笨重，但也有其长处，比如功能强大，功能较多，运算速度较快等。大型的系统结构可以用来满足自动化、产业化和规模化的实际应用需求。

1.2 PLC操作簡单、使用普遍、实用性强

PLC拥有直观简单的接口，编程中拥有图形符号和梯形图语言等多种表达方式，操作简单，实用性强，操作人员和工程技术人员都可以轻松理解，只需一部分简单的操作指令就能够进行自动化电气控制的程序编写和运用[1]。

1.3 PLC技术抗干扰能力强

PLC技术的设计中一般都采用大型集成电路技术，在其内部结构上加进比较先进的抗感染电路技术，还配备有监控报警器，一旦出现外部干扰或者系统内部组件设备出现故障就自动发动警报。PLC技术设计的抗干扰技术比传统的接触控制器继电器技术更加能适应复杂的工业制造环境。另外，在软件编写时，还可依据实际情况来自动诊断程序来进行外围系统设备的监控诊断。

1.4 PLC的改造与维护方便简单

PLC技术采用了存储逻辑的设计方法，这比传统的接线逻辑更能节省设备外部的接线，并能够极大地缩短控制系统设计和建造的时间，给后期护理工作带来了很大的便利，而且已编写的程序也可以随时更改。这种特点迎合了实际生产中的各种需求，极大地减少了时间，节省了检测成本。

2 PLC技术的工作过程

PLC技术是囊括了网络通信技术、计算机技术和自动控制技术的复合型技术。它的工作过程在计算机硬件上进行。其主要工作过程为：（1）即时收集信息并负责输入现场：在控制系统的控制之下，软件程序将预编好的指令输入既定区域，然后进行扫描，还要负责分析判断输入区域的运行状态；（2）程序必须根据特定功能的执行：以用户控制系统中设定的指令为出发点，进行全面的扫描，对现场运行状态和指令要求即时进行分析运算；（3）控制系统中信号的记录和输出：把现场运行状态和指令要求的具体分析运算结果输入到控制系统的中心控制器，当主机向输出点发出有效响应时，相关设备的功能得到控制。

在实际工作操作过程中，一般都要求工作流程不间断运行，将以上流程进行重复则可达到循环工作和周期工作的目的[2]。

3 电气控制中基于PLC的应用

3.1 开关量控制方式基于PLC的应用

开关量控制方式是主要的也是最基本的PLC技术的应用方式。PLC的自动化同时实现了逻辑控制和顺序控制。另外，它还能够保证单台设备的单独控制，实现了自动化程序中每个组件的独立性。

3.2 控制模拟量基于PLC的应用

在自动化工业系统中会出现多个多种的且不断保持变化的模拟量。利用PLC自动化控制技术可确保数据信心的转换能及时得到监控和跟踪，从而为模拟量的分析及运算上的难题提供了一定程度上的解决。

3.3 集中式控制设计基于PLC的应用

集中式控制设计可以同时控制多个设备的计算机自动化控制模式，使操作系统使用起来更加方便快捷，也可以降低成本。

3.4 分散控制设计基于PLC的应用

分散控制设计主要用于工业生产线上的多台控制设备，每个受控对象可以直接受到自身控制，有效避免了因为一台设备出故障而影响到全局的弊端。

3.5 运动控制中PLC自动化的应用

运动控制的工作原理是在控制设备的配置中采用运动模块用于传感和指令的执行，其主要特点是可以实现圆周运动和直线运动控制，具有较高的灵活性。

3.6 基于PLC自动化控制实现数据处理的应用

PLC自动化控制具有数据传送、数据转换和数据分析运算等多项统计功能。在数据处理应用中，它能够负责完成多项数据处理工作，服务面较广，比较适用于大型的自动化控制系统。

4 基于PLC的自动化电气控制系统存在的问题

4.1 控制出错

控制出错会导致各个现场的数据信号无法传输给PLC自动控制系统。主要成因是线路质量差或老化，机械设备的牵动拉扯和老鼠昆虫破坏。线路的开关没有严格开合和触点接线不牢靠也会致使控制出错[3]。

4.2 动作执行出错

动作执行出错会使PLC指令无法输出和执行。主要原因有负载接触器出现故障或接触器的接触不严密，现场机械的开关电闸自身存在质量问题或已损坏。

5 对基于PLC的自动化电气控制问题的对策

主要对策有以下三点：（1）不断强化系统中信号输入的安全性和可靠性，在对控制系统中的零部件进行配备时严格进行质量把关，确保部件的持久耐用，降低线路破损、断路和短路的发生率，根据控制系统需要不断改进和更新主界面模块的功能；（2）完善自动控制系统的预警机制，不断实现预警机制和报警设施的自动化和智能化，在预警和报警过程中以文字数据和图像网络的形式在控制总部显示具体的故障，相关技术人员在分析之后采取维护措施；（3）加大科技力量投入，攻克技术难关，摆脱各项弊端，为PLC技术在自动化电器空中的应用提供更多的科研人员，加大资金投入，并加强国际技术交流与合作，不断完善自身的技术应用。

6 结束语

可编程控制器（PLC）具有使用操作方便、具有普遍通用性、适应能力强、稳固性可靠性能高、编程简单和抗干扰能力强等突出优点。可编程控制器（PLC）用于工业自动化控制系统能够大大提高工作运行效率，提高工业产值。我国应该大力支持可编程控制器（PLC）进入工业生产和管理领域，不断解决实践过程中遇到的技术问题，让可编程控制器（PLC）技术促进工业生产力的发展。

参考文献

[1]于加荣.基于PLC技术的电气控制应用分析[J].电子技术与软件工程：自动化控制，2014.

[2]马东.PLC与电气控制在实际生产中的运用[D].合肥通用职业技术学院，2011.

[3]徐小华.基于PLC技术的船舶辅助机械自动控制系统的研究[D].上海海事大学，2004.