电气控制与PLC应用技术的分析研究

匡志平（南京凯盛开能环保能源有限公司，南京　210036）

电气控制与PLC应用技术的分析研究

匡志平
（南京凯盛开能环保能源有限公司，南京210036）

随着科学技术的不断进步和电气行业迅速的发展，控制系统的技术要求也越来越高，从以往的手工控制到现在的自动控制，控制系统都离不开PLC技术，因此，本文主要就电气控制与PLC应用技术进行简单的分析研究。

电气控制；PLC应用技术；分析研究

经济一体化发展趋势下，市场竞争越来越激烈，提高企业生产力对于企业的发展十分重要。PLC与电气控制技术的融合，促进了电气行业的迅速发展，本文主要就PLC技术的概况、它在电气控制中的作用及其应用现状进行简单的讨论，并结合具体案例分析PLC技术与电气控制应用技术的特点。

1　PLC与电气控制概述

PLC是以计算机技术、自动控制技术、通讯技术等现代化技术为基础逐步发展起来的专门用于工业控制的计算机，PLC由CPU、存储器、输入出接口和外设编程器等组成，具有强大的编程功能。PLC采用不断循环扫描的工作方式，它单次扫描所用的时间称为扫描周期。计算机的CPU按顺序逐条地执行用户程序直至程序结束，然后开始新的一轮扫描。它的整个工作过程可分为输入处理、程序处理、输出处理三个阶段。输入处理阶段，PLC在输入数据存储器中输入端子的工作状态。程序执行的过程中，无论输入内容如何变化，数据存储器的内容都不会发生变化，而在下一个周期的输入处理时，将输入变化写入。程序处理阶段，PLC根据程序存储器内的指令，从输入数据存储器与其他软器件的数据存储器中读出各软器件的工作状态，然后进行顺序运算并将运算结果写入数据存储器。输出处理阶段，所有命令都已经执行结束，向输出数据存储器传送输出Y的数据存储器的ON/OFF状态，即为PLC的实际输出。

电气控制指的是电气设备的控制回路。不同的设备会有不同的控制回路，一般来说，高压电气设备与低压电器设备的控制回路明显不同。通过电气控制，能够实现对电气设备的自动控制、保护、测量及检测，电气控制是保证电气设备安全、稳定运行的重要手段。

PLC技术可以实现计算技术和自动化技术的结合，是一种电子装置，具有质量耗费功率小、使用简单等特点，对机电一体化的实现具有很大促进作用。它能够适合各种电气操作系统。处理数据和预算数据是PLC技术的基础能力，能够对电气控制中系统产生的各种数据进行分析。它具有较强的抗干扰能力。传统的电气控制系统并不具备抗干扰能力，在干扰因素的影响下，会降低应用效果，不能发挥装置的基础功能。使用PLC技术之后，能够在各种集成电路的支撑下抵抗干扰，保证机械电气控制装置性能，对机械工程的进步起到了很大作用。第四，能够进行自我检测。在PLC技术的应用下，一旦发生故障，PLC将进行自我诊断和检测，并及时发出报警声，可以让电气操作人员快速了解故障原因，及时进行维修。

2　PLC应用技术在电气控制中起到的作用

2.1数字操控的作用

当PLC系统检测到设备出现故障后，迅速使用简单数控或编程的形式，向电气控制设备发布相关指令，电气设备接收到指令后自动作业，修复故障或发出警报。

2.2自动控制的作用

2.3即时反馈的作用

PLC拥有即时反馈的功能，根据PLC 设备的反馈，相关人员能够即时了解电气设备的运行状态，一旦电气设备的运行出现故障，工作人员能通过反馈迅速了解，然后排除故障。

3　PLC应用技术在电气控制中故障问题的应对措施

3.1PLC 应用技术在电气控制中的常见故障

3.1.1执行动作出现差错

当控制负载或电磁干扰的接触器出现故障或接触松动时，PLC发出的执行指令就无法准确的传送到执行端，控制系统接收到的指令存在问题，自然不能按照目标进行工作，这种情况即执行动作出现差错。另外机械开关自身出现故障、接触不良、控制变频器被损害、电动阀出现问题等等故障都会造成PLC应用技术在电气控制中执行动作出现差错。

3.1.2经常性控制出错

经常性控制出错会导致传送至PLC系统内部的信号不够完整准确，进而出现控制偏差，一般来说，经常性控制偏差出现的原因主要有以下几点：

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（1）当现场的电磁开关等设备打开却没有完全闭合时现场的数据及收集会出现问题，导致PLC系统接收的信息不够准确，进而出现经常性控制偏差，影响系统的正常运行；

（2）电气设备在使用一段时间后会出现一定的线路老化，线路使用过程中受到不可控外力影响出现线路中断或工作人员在安装移动设备时不够仔细致使机械线路损坏，这些原因都会导致输送信号出现故障，进而影响PLC控制系统抽取、转换数据的准确性；

（3）线路接触点不牢靠、接触点损坏等原因都会导致线路连接处接触不良，会影响工作现场信号的储存收集，现场信息不能够及时准确完整的输入到PLC控制处理系统中，自然不能对数据进行精确的处理、决策，从而影响控制系统的正常工作。

3.2故障解决的方法

3.2.1改进PLC电气控制中的预警系统

在PLC系统中配置完善的故障预警系统是十分有必要的。预警系统应该能够对系统执行的动作进行实时的监控与检测，当系统发出的指令出现错误时预警机制应能够及时发现并迅速自行调整或发出警报，提醒相关工作人员检查、修复，保证控制系统稳定工作，避免因指令错误带来的失误。

3.2.2加强PLC控制系统中输入信号的准确度

想要保证PLC系统发出的指令正确必须确保它接收的信息准确，因此，控制系统中各种设备及零件必须耐用可靠，能够及时完整的传输信号。另外还可以采取其它措施提高控制的灵敏度，如及时更新主页面功能模块等，控制设备的灵敏度加强了，才能尽可能减少控制过程中的错误。

4　PLC应用技术在电气控制中使用的案例

4.1PLC 技术在机床中的应用

机床的电气控制中，PLC系统首先向计算机数字控制机床（CNC）下达命令，CNC将命令准确解读后控制电气设备进行工作。数控机床中，PLC系统与CNC装置是相互独立的，PLC在机床电气控制中的程序步骤为：程序初始化、急停、显示数控机床工作步骤、显示机床坐标轴（X、Y）、显示机床液压、显示工作压力、控制主轴使能、警报，PLC实时监控机床的工作状态，一旦发现机床工作参数异常，能够准确的判断故障产生的部位，并发出警报。

4.2PLC 技术在纺织机中的应用

现代的纺纱机已经实现了自动纺纱，将PLC系统应用到纺纱机中以后，能够实现对纺纱机电气设备的各种控制，比如电机控制、人机界面处理等等。通过PLC系统能够及时采集到纱锭控制器收集的数据，并将信息及时传递到人机界面，操作人员根据PLC传输的数据信息，了解纺纱机的工作状况，进而判断机器运行是否出现故障。另外，PLC系统还承担了纺纱机纱疵检测、清除、收集、统计数据等等功能，使纺纱机的管理维护与数据分析工作更加方便。PLC系统的应用，有效的提高了纺纱机电气控制系统的精度，降低了纺纱工作中的错误率，减少了原材料的的浪费，提高了纺纱机的工作效率，降低了生产成本，对于优化纺纱机的工作流程至关重要。

4.3PLC 在环形打孔铣平面中的应用

环形打孔铣平面本身拥有良好的集成功能，利用PLC编制好工作流程后输入到环形打孔铣平面中，设备就能够按照相关指令完成整个作业流程。PLC系统能够提前预设好设备工作的各种标准，当工作过程中，设备出现材料不符合生产标准等问题时，PLC系统就会立刻启动预警程序，PLC系统的应用有效的提高了产品的合格率。

4.4PLC 技术在立体仓库中的应用

立体仓库在物流管理中十分重要，立体仓库的电气控制系统属于闭环控制的方式，PLC是立体仓库电气控制系统的核心，电气控制中，首先由编码器收集转数信息然后反馈给高速计数器，由高速计数器将数字信号传输给PLC系统，然后再由PLC发送命令控制电气设备的工作，实现电气设备的闭环控制。将PLC应用到立体仓库的电气控制系统中有效的提高了库存货物的出库效率，使立体仓库管理工作更加便捷、高效。

5　结束语

将PLC技术应用到电气设备的控制系统中，有效提高了电气控制设备工作的精度，对于实现设备自动化有很大的帮助。当前我国的PLC在电气控制设备中的应用还存在着一些问题，影响了设备的工作效率，本文就一些常见故障进行了总结，并初步提出了几点解决建议，但具体的应用过程中，还需要使用人员加强管理，在实际的生产过程中积累经验，进而促进PLC系统应用效率的提高。

［1］周石强，郭强，刘旭东等.电气控制与PLC应用技术的分析研究［J］.中华民居，2014（01）.

［2］张征富.浅析可编程序控制器（PLC）在电气控制中的应用［J］.内蒙古石油化工，2012（10）.

［3］余柱，张飞.电气控制与PLC应用技术的分析研究［J］.化工管理，2014（12）.

［4］高洪涛，刘成.关于电气控制与PLC应用技术的分析［J］.科技风，2015（09）

［5］姚振龙.浅析PLC在电气自动化中的应用与发展［J］.科技创新导报，2011（26）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.173