PLC在工业电气自动化中的应用

杨雪峰

（太平洋水处理工程有限公司 江苏 南通 226007）

引言

在如今不断发展过程中工业已经逐渐实现了操作的自动化，这样也使得容易发生触头接触不良这一情况，同时也导致了线路的不断老化，影响了推动工业生产技术的发展。为了能够更好的促进工业电气自动化的快速发展，这就需要我们不断仔细研究分析可编程控制器的工作原理，针对其工作的特点也要进行了解和认识，这样能够很好的解决更好的发展电气的自动化发展。

1 工业电气自动化概述

工业电气自动化概念是工业企业中的电气自动化，涉及到的技术方面主要包括电子技术、电机电器技术、网络技术、信息技术以及机电一体化技术等，它在一些领域方面的涉及也是十分广泛的。伴随科技的快速发展，使得工业电气自动化在计算机技术和互联网技术等方面也得到更好发展的保障，同时这一情况也更好的促进了社会经济的发展。

2 PLC 概述

PLC—可编程控制器是一种为工业控制专门设计的，同时也是一种通用自动控制的新型装置，能够更好的控制电器设备在工业生产，可编程控制器是将计算机技术、通信技术和继电器控制技术这些技术融合在一起。由此看出，可编程控制器在使用过程中能够更好的，特别便捷的实现操作分析，所以一定对PLC 进行控制器分析，详细的了解和认识PLC 的工作原理和使用是十分重要的。

2.1 PLC 的工作原理

可编程控制器的工作原理是将工作的不同阶段进行分析，由于不用阶段，可编程控制器的工作原理是具有一定的差别性。在输入采样阶段，PLC 采样数据的方式是利用扫描方式工作的，然后将读出的数据储存在输入输出的单元中。输入的数据状态出现变化时，处理单元是不会出现变化的，所以，在读取数据时一定要对进行选择信号的形式，这样才能够保证在任何情况下数据信息能够更好的被读入。在执行程序阶段，可编程控制器对用户的程序进行扫描的方式是以按照自上而下的方式。同时在扫描过程中可以按照固定的顺序和路线进行运算，使得在扫描顺序也发生了一定的变化，可编程控制器也能够在扫描之后进行刷新，在进行输出阶段，可编程控制器刷新是在执行用户程序以后。在进行刷新期间，系统中央的处理器能够更好的根据相应的状态对前一阶段数据的输入进行锁存，这样也能够对其他外设的装置进行驱动，这也是可编程控制器在使用中的主要的任务。

2.2 PLC 的特点

可编程控制器是一种在应用时非常可靠，并且在试用期间更是干扰能力特别强的一种控制器，这主要因为可编程控制器在使用时其自身的自诊能力是相当的强，当出现错误的信息时能够及时的进行过滤和隔离，保护硬件设施。同时可编程控制器还能够在使用时对系统中出现的故障进行强力的检测，更是具备有必要的保护信息和恢复的功能。可编程控制器在使用时具有很强的通用性，在使用过程中的程序是会出现变化的，由此可以看出，可编程控制器的操作是非常方便的，可编程控制器的硬件装置是非常齐全的，因此在系统的控制中能够更好的满足不同用户不同的需求。这样用户在使用过程中不用投入太多在硬件装置方面上的使用。而且可编程控制器在功能方面更是非常齐全，在使用方面非常的适用。可编程控制器还有在逻辑运算和顺序控制方面的功能相当的齐全，还有在通信功能方面的功能也同样很齐全。PLC 能够控制生产机械，同时不仅仅能控制生产线，甚至对某一个生产过程都可进行控制。PLC 在更是拥有非常简单的编程，而且非常容易掌握，相关的技术人员可以能够用最短的时间掌握非常重要的操作技术，这样也便使得PLC 在应用范围上做到更加的广泛。

3 PLC 在工业电气自动化中的应用

3.1 PLC 在传统机床系统中的应用

在工业企业中，传统的机床所采用的模式是电气控制，这也就很容易发生触头接触不良不良情况，而且长期的线路会经常发生老化情况。传统的机床在使用过程时不仅仅会出现效率低，还有耗能大和故障率很高的情况，这样使得工业生产中会发生各种不同样式的问题产生。为了将自动化程度的效率提高，可以使用PLC 对机床电气部分进行软件和改造硬件。利用PLC 系统实时控制编程系统，以及运行系统内的状态和监控等功能，这样不仅仅能够提高系统运行中的稳点和效率，而且还能够降低了平时对成本的维护，大大的降低了能源。从而能够将传统的电气控制转变成具有非常科技性的逻辑控制和数字控制。现如今PLC被广泛的应用到改造传统机床。使用PLC 模块化的模式，彻底的简化了传统机床的机械结构，大大的提高了加工精度的提高，更是在使用中特别的方便。

3.2 PLC 在自来水处理系统中的应用

PLC 如今已广泛应用于自来水厂的自动化控制系统中，自来水厂的水处理工艺段有进水泵房、反应沉淀系统、加氯加药系统、滤池系统、出水泵房系统、污泥处理系统等。这些工艺段中有着多种工艺设备，需要通过PLC 来进行顺序控制和过程控制。应用可编程控制器不仅能够控制某一系统的某个工艺流程，同时还可以通过其通讯模块，实现全厂的数据通信，从而更能够方便掌握各辅助系统的运行情况，在全厂生产的方面起到了绝对的协调作用。

滤池工艺段的控制主要利用PLC 的顺序控制功能和过程控制。顺序控制主要用于滤池的进水、排水、气冲、水冲、出水阀门和鼓风机、反冲洗泵等反冲洗设备的控制。过程控制主要用于滤池的恒水位过滤控制，根据滤池的实时水位和设定的水位，通过PID 算法去控制过滤出水阀的开度，以保证滤池的恒水位。

加氯加药工艺段主要利用PLC 的过程控制功能。以加氯控制为例，水厂出水达标的重要指标为余氯值，而余氯的过程控制为：根据实时余氯值和设定值进行PID 运算，得出的控制值去调节加氯设备的投加量，进而确保出水余氯值控制在设定值附近。

配电系统、仪表系统的数据采集则利用了PLC 的通讯功能。PLC 系统具有Modbus、Profibus-DP、以太网等通讯接口，通过这些接口可实现带有相同通讯接口的仪表、配电系统等设备进行通讯，采集相关数据。

此外，PLC 的开关量控制功能主要应用于断路器控制和自动切换系统。通过选择适合的PLC，编制一些可行的控制程序，便可实现变电所中多台断路器的控制及信号显示功能，这样就可以大大减少维护和检修的工作量。一次设备的正常运行信号可以作为备用电源启动或关闭的依据，由于该控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能，因此其能很好完成备用电源自投的操作。

4 结束语

工业电气自动化在如今社会不断发展的背景下也进行了不断的改变，更是不断改进在在技术应用上，PLC 控制系统很多的方面都得到了很大的提高，包括在电气自动化中应用在功能方面上得到了提高，以及在使用的时候可靠性也得到了提高。PLC更是在很多功能方面和操作方面都是适用的，包括控制系统在环境适应能力方面是非常强的，同时在编程方面也是非常简单的，这样使得用户在使用上也是非常方便的，减少了不必要的时间。同时PLC 控制系统拥有非常轻的重量，非常少的耗能，大大节约了能源。这些优点都使得PLC 控制系统在应用范围上是非常广泛的，使其慢慢成为了工业自动化发展的重要标志。同时也要更加的发展工业电气自动化中的可编程控制器的应用，这样能够更好的促进工业快速的发展。

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[2]刘永国.PLC 在工业电气自动化中的应用浅谈[J].硅谷，2015，02.

[3]陈镜波.PLC 技术在电气自动化中的应用[J].机电信息，2013，03.