PLC控制系统在电气设备自动控制中的运用

PLC控制系统在电气设备自动控制中的运用

王晓争

天津冶金集团第二预应力钢丝有限公司天津300400

【摘要】PLC技术是一种新型的控制技术，其具有方便灵活、可靠性高等优点，这项技术在电气自动化中应用比较多，而且有着良好的发展前景。文章首先分析了PLC技术的工作原理及主要特点，然后探讨了电气设备中PLC控制系统的设计及操作，最后阐述了PLC控制系统在电气设备自动控制中的应用范围。

【关键词】PLC控制系统；电气设备；自动控制；运用

由于在传统的电气自动化控制系统中会存在消耗大、需要大量的维修、质量难以得到良好的保证等缺点，会给工作人员带来很多不必要的麻烦，而PLC恰恰很好地规避了这些困难，使电气自动化得到更好的控制。除此之外，PLC的顺序控制可以帮助企业大大地提高工作效率，在开关量控制的方面也解决了以前传统电气自动化控制中所存在的很多问题。因此在电气自动化技术中融入PLC控制系统能够进一步提高电气设备的稳定性与可靠性，实现电气设备生产效率的提高。

一、PLC技术的原理和特点

（一）PLC技术的工作原理

PLC中文全称是可编程逻辑控制器，它将编程储存在自身中并应用到内部系统，以此对机械生产进行智能的控制，使生产控制更加简单易懂。PLC的控制原理可以从三方面来解释。首先PLC数据扫描器读入用户的输入程序存储在映像区，这是PLC工作的采样阶段。然后PLC会按照顺序依次扫描用户输入的数据，完成基本的扫描后PLC自动开始进行逻辑运算，逻辑运算的结果告知用户输入的数据在系统储存区中对应的位状态，这是用户执行阶段。最后进入输出刷新的阶段，控制器中会根据运算结果向系统发放指令，经过输出电流输出对应的状态指令，以此来驱动外部设备控制电气系统。

（二）PLC技术的特点

第一，PLC使用操作简单易学，制作编程简单，不需要专业的计算机知识。其主要使用梯形图、逻辑图和语句表等简单的编程语高。所以PLC系统不论是在开发制作还是使用方面都不是问题，降低了操作人员的门槛。另外其在线修改程序的特点可以方便工作人员现场调试，在不拆卸硬件的前提下就可以完成调试。第二，PLC可靠性和适应性强。因此，在PLC的硬件配置完成后，用户就可以立即调节用户程序来适用自己的需求。通过用户程序来完成调节可以大量减少接触点触不良的状况，电路故障的发生率大大减少，而且PLC系统较为齐全的硬件配置也使其具有较强的抗干扰能力。第三，与传统的控制系统相比，PLC控制功能出众，可以完成复杂的操作。此外，PLC可以进行通信联网，这样就方便人们进行分散和集中控制。第四，PLC通过软件代替继电器控制，所以其安装相对简单，在硬件设施到位的基础上质押进行软件设置就可以完成安装，这样一来调试也在软件设置中完成，同样也减少了工作量，比如说PLC的梯形图程序主要采用顺序控制设计方法，PLC的影虎程序可以在实验室模拟调试，这样就简化了整个调试过程。再者其维修工作也相对简单，工作量较少。

二、电气设备自动化控制系统中PLC空制系统的设计

（一）对控制任务进行评估

在对电气设备自动化控制系统中的PLC控制系统进行设计的过程中，最为重要的问题就是对控制任务进行有效的评估，从而对PLC控制系统的适用性及其适用类型、方式等进行确定。在对控制任务进行评估的过程中，需要注意以下几个方面:第一，在电气设备中进行应用时，要确保PLC控制系统的可靠性；第二，要对PLC控制系统的规模进行明确:第三，对PLC控制系统数据处理的速度进行明确；第四，对PLC控制系统的设计复杂程度进行明确。

（二）对PLC控制系统的机型进行选择

在整个的PLC控制系统中，PLC机是其最为核心的部件。因此，在PLC控制系统进行设计的过程中，必须要注重PLC机型选择的合理性与科学性，从而促进PLC控制系统技术指标、经济指标等方面的提高。在对PLC控制系统的机型进行选择的过程中，需要注意以下几个方面:第一，注重机器型号的恰当性；第二，注重容量的恰当性:第三，注重输入与输出电源模块的合理性。

（三）对I/0模块点数进行确定

在对I/O模块点数进行确定的过程中，其主要的影响因素包括输出与输入的数量、种类等几个方面同时，在对其进行确定的过程中，还需要对被控制对象与PLC的信号关系、信号性质等进行分析，还需要对PLC控制系统的存储器容量进行合理的估算工作。

（四）实现对控制系统的设计工作

在对控制系统设计的过程中，首先要遵循完整性的原则。在对其进行设计的过程中要注意硬件设计、软件设计两个方面，要通过合理的设计实现两者之间的相互配合。硬件设计的主要内容包括控制器、抗干扰、电路连接等方面的设计:软件设计的主要内容包括控制程序编写。

三、电气设备自动控制中PL时空制系统的操作过程

（一）对电源进行合理的选择

一般情况下，在对电源进行选择的过程中，应该首先考虑电流输出情况，其额定输出电流必须要高于I/O模块、处理器模块及专用模块等消耗的电流之和。

（二）对机型与功能模板进行选择

在对机型进行选择的过程中，要充分对系统运行的可靠性进行考虑，在机型选定之后要依据机型进行功能模块的选择。

（三）对系统控制元器件进行设计

元器件的主要设计内容包括存储器空间分配、功能子程序编制、辅助程序设计、故障应用措施设计等。

（四）对I/O模块进行选择

第一步要对I/O模块的点数进行确定，第二步通过离散系统实现输入与输出模拟，第三步进行特殊功能的输入与输出编入。

（五）实现对系统的连接与安装

在配线板上实现上述设计的PLC控制系统多个部件，按照相应的系统接线图对其进行安装工作。

（六）对系统进行调试及试运行

首先，要对PLC控制系统进行软件与硬件的调试工作，在调试完成之后进入到试运行的阶段中。在PLC控制系统的试运行期间，设计人员要注重对PLC控制系统各个部分的运行情况进行密切的观察，一旦出现各种情况要马上进行停机处理，并在处理的过程中找到问题出现的源头及原因，从而选择正确、有效的解决措施。在PLC控制系统经过试运行并确认无误之后，要对技术文件进行编辑，并对其进行交付使用。

四、电气设备自动控制中PLC控制系统的应用领域

（一）PLC控制系统在数控系统中的应用

传统的控制系统具有多种控制方法，随着PLC控制系统的出现，在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用，能够促进其控制定位变的精确与方便。

（二）PLC控制系统在交通控制系统中的应用

PLC控制系统在交通控制系统中的应用，主要体现在交通系统总线的控制方面。在交通控制系统中实现了PLC控制系统的应用之后，促进了交通系统工作效率的进一步提高，电子监控实现了完善化与高效化。

（三）PLC控制系统在中央空调系统中的应用

当前，中央空调系统所采用的控制方法主要包括以下三个方面:第一，传统的继电器控制模式；第二，直接数字控制模式；第三，可编辑控制器模式。在这三种控制方法中，继电器控制模式与直接数字控制模式由于其自身所具有的缺陷而应用逐渐减少。由于PLC控制系统所具有的可靠性高、抗干扰能力强、维护便捷大等特点，使其在中央空调系统中的应用越来越广泛。

总之，PLC技术是电气工业不断发展的产物，这项技术在应用的过程中各项功能越来越完善，性能也越来越强。文章分析了PLC控制系统在电气设备自动化控制中的应用，能够促使其结构、可靠性等方面都有所提升，在未来的发展过程中，PLC控制系统在电气设备中的应用将会更加广泛。

参考文献

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[2]杨迁迁.PLC控制系统设计方法分析[J].科技与企业,2014,16

[3]王林.电气自动化设备中PLC控制系统的应用[J].自动化应用,2014,12