从电气自动化安全角度探究西门子工业控制PLC应用的价值

田甲由

（中复神鹰碳纤维有限责任公司，江苏 连云港 222002）

从电气自动化安全角度探究西门子工业控制PLC应用的价值

田甲由

（中复神鹰碳纤维有限责任公司，江苏 连云港 222002）

随着通讯技术的卓越发展，计算机控制技术已深入到各个工业生产领域，高效化、科技化是目前各技术领域追求的目标，为了提高工作效率、实现产业化发展，工业企业对自动化控制的要求也越来越高，自动化控制应具有高可控性与高灵活性，西门子PLC的应用满足了上述要求。文章介绍了PLC的基本信息特点以及应用的实施条件与故障维护。

PLC；电气自动化；应用

传统的自动化控制技术有很多局限性，它受到设备、技术、人员知识储备等诸多因素的限制。在实际的工业生产及实际操作中，如若发生一些技术故障，对电气自动化的技术要求挑战性巨大。随着科学技术的进步，科技化、高效化、有效化成为各行各业的趋势所在，而PLC技术逐渐成为电气自动化控制中的形势所在，此技术的应用可以有效缓解自动化控制技术中的缺陷，例如短路等，进而提高了生产效率，节约了人力、物力，促进了自动化工业现代化发展。

1 PLC技术简介

PLC（Programmable Logic Controller）俗称可编程控制器，是计算机的重要组成部分，其主要功能是设计工业流程逻辑化。PLC主要由CPU控制面板、电源模块、数字量、模拟量输出输入模块、接口模块、通信模块及编程设备几大方面。通常CPU模块主要由微处理器、存储器两部分组成，主要负责源源不断地采集输入信号、更新系统的输出信号，而用户程序的存储、运行都是通过存储器完成的。电源模块主要将220V的交流电转换成24V的直流电，并提供5V直流电给背板总线，通过背板将5V直流电供给网线。数字量、模拟量输出输入模块分别控制着阀体、接触器、报警装置等，还有收集输入信号，例如：采集开关、电位器、变送器、测速发电机等属于输入信号。接口模块用于扩展PLC的容量，同时向扩展模板提供电源。通信模块主要起通信连接作用，用于PLC与其他设备间的通信。

PLC作为先进的自动化设备，其具有以下4个方面的特点：①性价比高。在众多的控制器中，PLC应用了多种控制元件，集多功能、多样化于一体，使控制功能完善有效。②阻碍性强、抗干扰能力好。PLC技术中采用了优良的抗干扰方法，使系统拥有优良的抗干扰能力，避免了工作误差。③便捷化程度高。PLC程序设计具有精简化、易懂化的特点，并且使用起来方便、快捷。不需要很专业、很高深的理论知识作为指导。④PLC的硬件载体设备较为完善，为PLC技术提供了一个安全的平台。

2 PLC技术的应用及注意事项

PLC技术广泛应用于电气系统的技术控制方面，主要应用在以下方面：①负责电气系统的数据处理工作。由于PLC系统功能强大，同时兼具数据储存、数据处理、数据运算等一系列操作过程，进而将采集到的数据传输到系统内部，随后通过相关的软件进行运算分析，此功能在冶金工业、食品工业及电子工业应用广泛。②控制在电气系统运行中不断产生的新状态，如温度、流量、液位及压力。此过程是一个处理结构的循环，需要用到模拟量和数字量的转换，最终实现CPU的处理，完成与终端系统的对接，实现计算机与数字控制设备的远程监控操作目的。③在开关量的控制中实现逻辑化，形成一个清晰的网络结构，此控制过程主要从数字量和次序两方面实施。

PLC技术在工业产业中的应用需要很高的环境条件，例如：适度的湿度、震动频率及合适的稳定与高的空气质量。一般情况下，PLC的适度工作环境温度跨度为：0～55℃，因此在实际工作中需要考虑到设备安装地点的通风状态和散热情况以及控制室的卫生状况，避免将其安装在具有较大热量的设备上。

PLC设备由两部分组成，通常扩充单元与基本单元之间的间隔距离要大于等于30mm，并且在上下两部分别安装百叶窗，主要起到通风排热的作用。在湿度方面，要求室内空气湿度不能高于85%，这样做的目的主要是确保PLC良好的绝缘性。在震动方面，要远离震动频率较高的震动源，这对PLC设备的持久性要求比较高，在无法避免的有强烈震动频率设备时，有效方法是增添震动胶。除此之外，要防止设备接触易燃易腐蚀气体，在没法满足这个条件时，PLC应在密封控制室内安装。

3 PLC技术的应用

为了实现自动化工业生产的技术化、高效化，要求PLC技术的设计具有高强的自动化控制效果，这就要求PLC对环境的高度适应性。然而在实际的工业生产过程中，PLC技术的运行面临很多不可控的影响因素，所以有效保护措施的实施对于PLC技术在工业控制中的应用很重要。例如：PLC系统中的主机系统是很容易出现故障的地方，因为电源在长期的工作状态中不可避免会受到电流、电压的波动冲击。所以对PLC电源设备要及时检查，及时处理故障。

PLC插件受外部环境的影响较大，例如：湿度、温度等外在条件的变化对插件的接触口、底板等造成严重的损害，影响其敏感性。因此，在进行故障分析排查时要考虑空气、湿度等周围环境因素，还要安装粉尘清洁设备，不仅如此要考虑到可能出现的各类故障，做好预防准备工作。PLC设备的中央处理系统是保证技术长期稳定安全运行的核心，所以选择性能优良的处理芯片，减少故障的发生频率。在对PLC故障进行排查分析时，不仅要确保补休工作高效有序进行，还要分析出现此类问题的原因，从源头避免类似情况的再次出现，总结经验，提高工作效率。

4 结语

在电气自动化工业中，PLC技术已成为普遍的通用技术，其优越的性能，如高性价比、高抗干扰能力、快捷方便的使用性等，促使它成为电气自动化工业实现高效、快捷的重要技术手段。但是，为保障PLC技术安全、长期、有效的使用，需要考虑众多因素，如安装条件的合理性、室内环境控制、后期维修及时有效等。在今后的产业进程中，需要对PLC进行深入研究，提高自动化控制水平。

［1］张平.从电气自动化安全地角度谈西门子工业控制的PLC应用及干扰［J］.山东工业技术，2014，（22）：37-37.

［2］陈云.西门子工业控制的PLC应用及干扰探究及预防措施［J］.商品与质量，2016，（9）：306-306.

［3］张平.从电气自动化安全的角度谈西门子工业控制的PLC应用及干扰［J］.山东工业技术，2014，（22）：37-37.

Value of Siemens Industrial Control PLC Application from the Perspective of Electrical Automation Safety

TIAN Jia-you
（Zhongfu Eagle Carbon Fiber Co.，Ltd.，Lianyungang，Jiangsu 222002，China）

With the developmentof communication technology,computer control technology has penetrated into various industrial production areas.The efficiency and technology are the goals pursued by various technical fields.In order to improve the efficiency and realize the industrial development，The requirements are also getting higher and higher，automatic control should have high controllability and high flexibility.Siemens PLC application hasmet the above requirements.This paper introduces the basic information characteristicsofPLCand the implementation conditionsand faultmaintenance of theapplication.

PLC；electricalautomation；application

TM76

A

2095-980X（2017）05-0030-01

2017-04-30

田甲由（1982-），男，江苏连云港人，大学本科，助理工程师，电气工程师，主要研究方向：电气自动化。