浅谈PLC在自动化控制中的应用

孙岩 魏颖* 沈阳工学院信息与控制学院

1 PLC的概述

1.1 理念的提出

PLC是传统的控制技术与微机技术相结合的产物，它是一种新型的控制技术，具有可靠性、灵活性特点。虽然PLC是程序编制，但它却可以很好的利用微处理器的特点，使用简单的续电器梯形图指令，无需用计算机来进行语言编程。PLC的接线量相对较小，在工作过程中，这些线路通过软件进行连接，并以逻辑代数的形式储存在PLC储存器中，若控制过程发生变化，仅需要对储存器中的程序进行简单修改即可。

1.2 产生及发展

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。它最早由美国开发，当时的PLC技术只能够进行顺序控制，20世纪 70 年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID 功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20 世纪80 年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。

2 PLC的特点

2.1 应用范围广

PLC的编程简单，所以操作人员无需花费大量的时间学习，现场调试相对简单，通常无需拆卸硬件就能够实现对系统能够的调试或修改。PLC的组装面积小，使用便捷，在继电与供电系统中被广泛的适用，例如控制柜的设备、装置与链接等。

2.2 可靠性高

传统的继供电设备设计复杂，接线较多，因此在使用过程中常常会出现接触不良等现象，PLC可以大幅度的降低接线数量，简化系统内部结构，从而减少故障发生率。此外，PLC还具有较强的抗干扰性，能够在干扰十分突出的施工现场使用。

3 PLC的设计与工作

3.1 可编程控制器设计原理

PLC的程序设计必须满足系统中某一被控制对象的控制要求，在此基础上尽可能的简便易懂，以最大限度的降低成本。此外，PLC的设计应当满足一定的接口性能，以便其未来的开发与拓展。合理的设计PLC系统的封装性能，以确保其能够应对日常的维修护理。

3.2 可编程控制器工作原理

当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。

4 PLC在电气工程自动化控制中的应用

4.1 在顺序控制中的应用

大多数企业将PLC作为顺序控制器来使用，例如，对火力发电场飞灰与炉渣的清理与控制等。自动化控制系统对于企业的生产效率有着至关重要的影响，因此为了使该技术的性能提高，就必须对PLC进行科学合理的设计。PLC很好的与自动化系统结合在一起，形成远程、现场传感与主站层三个结构，实现了对系统的分层式控制。

4.2 在开关控制中的应用

PLC作为一种可编程存储器，能够将传统的机械继电器转化为虚拟继电器，使电气工程的运作更加便捷。例如，常见的继电器电路在进行通断的过程中反应较慢，PLC很好的补充了这一弱点，实现开关的自动切换，且反应更加敏捷，很好的提升了系统的运作效率。

4.3 交通领域中PLC技术的应用

近年来，PLC技术被广泛的运用于交通领域，鉴于交通运输速度快、岔路多等特点，PLC内部的定时器资源可以得到有效的利用，交通信号灯是调节道路交通的重要设备，将PLC技术装入通信设备，通过远程控制系统实现对路面交通的控制，极大程度上减轻了人力管理负担，使道路交通能够统一调度，使线路的信号灯构成局域网，从而达到交通系统全天候机械自动化管理的效果。

结语：综上所述，自PLC技术应用于电气自动化系统后，使得系统制造成本大幅度降低，系统可靠性也得到了提高。PLC在未来具有很好的应用前景，但对于其他领域的技术控制上还有待提高，相关技术人员需要加大研究力度，使PLC能够取得进一步发展。