PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用

徐玉龙

哈尔滨天源石化工程设计有限责任公司武汉分公司 湖北武汉 430000

1 PLC在智能制造自动控制系统中的地位

智能制造产业与PLC是完全不可分割的。如果你想学习智能制造，你需要掌握很多品牌的PLC软件和触摸屏软件。控制伺服电机是最基本的操作。大型项目一般都是由机器人、plc、触摸屏、外部仪器和传感器开关组成，这些电子元器件很常见，如果想使整个系统运行足够顺畅，那么这些元器件的选择就非常重要。在项目开始时，利用电气图纸和潜在的知识进行测量，然后项目将有一个核心方向。成套设备的连接和通信系统是非常重要的，现场总线的发展是不可避免的，我相信未来的设备组件将会支持TCP/IP协议的通信，无线通信，毕竟，从智能制造行业4.0是分不开的，其他设备和优越的MAS系统连接是必不可少的。目前，在我国的PLC项目中，只要该仪器支持IP协议通信，所有的组网，如机器人，都不使用传统的IO进行交互，直接组网，比如机器人不使用常规的IO来交互，直接组网，触摸屏借助程序代码把信号一一对应。

2 PLC在电气设备自动控制系统中的设计

工程技术工作人员在设计电气控制中的PLC系统的工作中，首要工作就是确定电气自动控制的任务内容，而后比较分析PLC应有的功能及其价格，为电气设备控制系统选取合适的程控器主机[1]。在选取确定了需要的主机类型后，技术工作人员需要对相对应的模拟量单元、显示设定单元以及位置控制单元，至此PLC设计工作的第一步即为完成，而后还有进行其他的设计工作。在选取确定了需要的PLC主机类型后的设计工作步骤，主要内容有I/O地址的设计和确定、控制系统的设计工作以及调试系统的设计工作。

技术工作人员在设计和确定I/O地址后，方可进行控制系统的设计工作，因此I/O地址的设计和确定是PLC控制系统设计工作的重要基础，在I/O点地址的确定、代码的设计工作、名称的设计工作等完成后，技术工作人员方可开始编程设计工作，进行装配图的设计工作、接线图的设计工作等，为线路设计科学的装配方案和连接方案。

在I/O地址的设计与确定工作完成之后，继而设计科学合理的控制系统，控制系统的设计工作可分为两个主要部分，即为软件设计工作以及硬件设计工作。硬件设计的工作内容主要是设计合理的PLC控制器，设计合理的电气线路，设计合理的外围路线，以及合理的抗干扰设计工作。软件设计的主要工作内容是编辑和设计科学合理的PLC控制程序，即为主程序的编辑和设计工作、子程序的编辑和设计工作和中断程序的编辑和设计工作等。

最后的设计工作即为调试系统，技术工作人员要利用科学的调试办法，分别调试系统中软件部分的设计和硬件部分的设计，要确保整个系统的设计符合相对应的要求，能满足相应的运行要求。系统调试工作有多种方法，在经过多次调试工作之后没有发现任何故障问题，才能将PLC运用于电气设备控制系统中。

3 电气设备控制系统中PLC的运用

3.1 PLC信息控制在自动化设备中的应用

一种典型的实现方案是通过总线系统交换信息，并通过PLC进行控制。例如，机器人到达预定位置后，通过总线向PLC发送消息。PLC读取信息确认机器人到位，并通过总线向焊工发送信息。打开电源。更简单的设备也可以直接发送二进制信号，而无需通过总线进行通信。成本低，集成简单，使用方便。缺点是接线复杂，远距离可靠性低，易受干扰，故障不易检查。

3.2 PLC在楼宇自动化控制中的应用

现如今许多物业公司弱电工程技术力量水准不一，导致有的楼宇控制工程只有少数空调调风口能使用，而其余作用难以发挥。如集水井控制柜损坏严重却不维修，当水位上升至警戒线时，危险信号不能被及时传达到监控总机；部分风机盘安装在不合理的地方，保养困难，最后变成了废弃物。要改变这种糟糕的物业局面，关键在于运用PLC技术。

3.3 PLC非标自动化编程技术在电气设备中应用

非标自动化行业编程一直缺少系统性标准，自由发挥的风格更占主要地位。因为PLC编程中梯形图既简单又方便使用，会存在短期了解后就能编出想要的控制效果，其实梯形图只是PLC编程在电气设备应用中的一个方面，离真正的核心部分还是挺远的，这也是非标编程行业的现状，精品的很少。有想法完全可以追求“整个控制系统在技术水平上达到了艺术级别”，毕竟人的需求在求变。“PLC程序设计的框架结构都应用起IT类的程序框架”。最新的PLC框架模板都是按照IEC6113标准来做，框架对应面向对象；模块化[2]。这样的模板针对自动流水线设备可以说是万能的，降低应用门槛，只要会一些基础的操作就行，在今后电气设备的工作中也就会变得相当简单，需要调用工艺流程和执行机构的步骤都可以借助PLC非标编程来解决，剩下的就是交给电气IT，完善各种底层程序框架，对现场维护进一步降低要求，会对行业起到促进作用。

4 结语

在自动化行业的蓬勃发展的局势下，若自动化技术想要发展的更快更好，就离不开PLC技术，它们是密不可分的。PLC在电气设备自动控制系统中的作用是极其重要的，它不仅简化了传统的控制系统，还改善了控制系统的操作体验，让非专业人士也能自如地控制设备。同时，它还保障了设备运行时的稳定性，以及信息传递的安全性。PLC有望在不久的将来在电气设备自动控制系统的设计与应用领域发挥更大的作用。