PLC技术在电气自动化中的控制应用（２）

叶朝霞　张涛　张雷

摘要：随着社会的发展，生活水平的不斷提升，人们对精细化的生活有了更高的要求，产品的多样化逐渐淘汰了落后的人工生产方式，机械自动化生产逐渐受到重视，为机电控制技术的发展提供了空间。PLC技术结合了计算机技术与现代控制技术，与传统机电控制技术相比，PLC技术的可靠性、高效性、灵活性可以更好的满足生产中的机电控制要求，提高电气自动化水平。本文主要针对PLC技术在电气自动化中的控制应用进行简要分析。

关键词：PLC技术;电气自动化;控制应用

1 PLC技术简述

PLC是逻辑控制器，人们可以对它进行编程。它可以与很多的技术相结合，来使其他技术得到提高，在很多领域都有所应用。PLC技术有很多优点，比如处理问题的速度很快，运算也很快，PLC可以说是计算机技术，为了更好地帮助其他技术的控制，它需要电源有很好的稳定性，对别的没有太高的要求，现在已经实现的网络编程，它具有很高的性价比，可以处理好机器中较复杂的工作，很可靠，并且操作简单，它可以显示机器故障，提醒帮助工作人员查找故障等，大大缩减了工作人员的工作量和提高了效率。下面我们主要来说在电气设备自动化控制对该项技术的应用。

2 PLC技术及其在电气工程自动化控制中的重要作用

PLC是可编程逻辑控制器的缩写，是当代一种在工业生产过程中被广泛应用的先进电子系统，主要作用在电气控制技术中。这种技术在电气自动化控制中的工作原理与计算机工作原理相似，由硬件与软件构成，最主要部分是负责控制操作的中央处理器。同时这种技术具有灵活性高、通用性良好及安全可靠、适应环境能力较强、使用便捷、维护简单等特点。应用以后可以有效减少劳动力的使用，有效节约成本。

3 PLC技术在电气自动化控制中的应用分析

3.1在控制开关量逻辑中的应用

电气操作控制中，逻辑开关程序复杂，需要精准的把握各个逻辑开关的顺序，为了提高控制效果，可以应用PLC技术对开关量逻辑控制进行设计。由于PLC技术具有可靠性高、抗干扰能力强等特点，应用该技术可以减少内部电路受到的环境干扰，提高控制效果。基于PLC技术的开关量逻辑控制的基本步骤为：根据控制功能，将输入信号和输出信号之间建立逻辑函数关系，列出逻辑状态表;得到逻辑函数之后进行简化或者变换;简化之后的函数，可以利用PLC的逻辑指令实现其函数关系，编写控制指令，作出I/O分配，得到PLC的梯形图;如果有特殊控制要求，添加特殊要求的程序;对程序进行上机调试、修改。在控制系统中输入PLC控制指令之后，根据设定的控制对象赋值变量、时间与生产顺序指令的赋值变量实现逻辑开关量控制，当开关赋值与对象赋值变量一致的时候，开关闭合，反之，开关开启。PLC控制根据编写的指令实现逻辑开关的有效开启与闭合，从而保证电气自动化系统的高效、有序运行。如，矿用组合开关控制的电气设备主要包括泵、转载机、破碎机、溜头高低速切换装置等，基于PLC设计的八组合开关由1个主PLC、8个子PLC组成，主PLC控制系统输入信号主要有采煤启动信号、隔离开关的开闭状态信号等，输出信号主要是与外部联络的信号。子PLC控制系统主要对驱动器进行控制，输入信号为驱动器的开闭状态信号、电流信号等，输出信号主要是驱动器的启停信号，该开关控制系统的组合方式灵活，控制程序实现简单，短路保护时间≤100ms，PLC系统故障率低。

3.2在闭环控制系统中的应用

在电气自动化闭环控制系统中应用PLC技术可以提升设备的综合控制性能。比如，基于PLC的电梯闭环控制系统，包括PLC核心控制器、拽引机、变频器等，基于PLC技术的电梯控制过程如下：电梯停止在某一楼层之后，使用时按上或者下按钮，电控PLC控制中心接收到召唤信号之后，对拽引机发出控制命令，拽引机启动到达电梯轿厢的楼层位置停止之后，电梯发出响铃，同时打开电梯门和轿厢门。人进入轿厢之后，PLC启动超重检测装置，如果超过设定的重量值，如果超出则报警，如果未超出则电梯正常运行，计时器开始进行计时，5S后如果未出现异常则自动关闭电梯门和轿厢门。按下需要去的楼层按钮，PLC发出控制指令，拽引机启动，达到选定楼层之后停止，在这个过程中变频器调节电梯的运行速度。通过PLC对电梯运行系统进行控制，提高了电梯运行的控制精度，控制系统有防止误操作的电路联锁和控制保护功能，电梯启动和停止运行平稳。

3.3在顺序控制中的应用

顺序控制系统是指受控执行机构根据相应的动作顺序实现的自动控制系统，为了提高顺序控制系统工作的可靠性，通常采用步进式顺序控制电路结构。基于PLC的顺序控制系统设计步骤：对被控制对象的工作过程和工作状态进行分析，确定相邻状态间的转换条件和状态转移流程图，然后选定需要的PLC型号，分配输入/输出元件，根据控制流程或诶顺序功能图表，编写梯形图程序。如基于PLC的某液压滑台控制过程，在原始位置液压滑台处于停止的状态，选择启动按钮，滑台开始进行移动，接近工件时变成工作进给状态进行工件加工，加工完毕之后，滑台快速后退至起始位置之后停止，由此可知，液压滑台的工作步骤主要包括停止（原位）、快进、工进、快退四个工步，确定不同工步的输入/输出元件分配情况，绘制PLC控制流程图及I/O分配表，利用基本逻辑指令设计PLC梯形图程序实现顺序控制。再如，将PLC应用在火力发电厂中，可以提高炉渣与飞灰处理效率，提高火力发电厂的经济效益。

4提升PLC在电气工程自动化控制中的应用效果的策略

4.1加快技术研发

做好PLC技术的应用前提是提升PLC技术的先进性。因此，需要继续加强对PLC技术的研究、创新，发现、拓展更多的技术，提升其应用效果。研发创新过程要注意以下几点：首先，研发要结合当前我国PLC技术应用实际、应用经验和当前的市场需要进行有针对性的研发，这就需要根据研发过程进而不断完善PLC技术应用理论，优化PLC技术的应用效果;其次，积极进行座谈学习，学习借鉴其他国家或企业的先进科研经验和成果，促进PLC技术的不断创新。

4.2强化管理，构建PLC技术应用标准

PLC技术是电气设备自动化实现的重要条件。一旦实现自动化就可以大大降低人为失误的几率，实现对电气设备的自动远程控制，减少员工的工作量。因此，必须加强PLC技术的管理，做好PLC技术人员意识和技能培训，提升其责任意识和专业能力，增强PLC技术应用效果。与此同时，由于PLC技术在不同的企业内部应用步骤、内容和范围都会有所不同，不同的行业和企业应该根据经验和实际情况来规范PLC技术应用标准，提升PLC技术在电气工程中应用的统一性和规范性，提升PLC技术的应用效果。

5结束语

综上所述，PLC技术应用在电气自动控制中具有良好的发展前景，PLC技术的实现简单，可靠性高，可以应用在电气设备的开关量逻辑控制、闭环控制、顺序控制等方面，解决传统电气控制中存在的控制复杂、易出现故障等问题，为电气自动化控制系统的发展提供了技术支持。但是随着电气工程的发展，自动化控制的要求会越来越高，因此，为了进一步提高PLC技术的抗干扰性能，可以在应用中从电源上接入滤波电路或隔离变压器，以适应电气工程的控制要求。同时，还应该提高PLC技术的数字化水平，加强PLC技术的数字化研发，以满足不同的控制要求。

参考文献

[1]电气工程自动化控制中PLC技术运用分析[J].刘于晨.冶金管理.2019（21）

[2]PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用研究[J].张波.电子世界.2020（02）

[3]在电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].王卓然.科技创新导报.2019（32）

[4]刍议电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].李直蔚.电子测试.2020（02）