PLC与电气自动化

PLC与电气自动化（精选12篇）

PLC与电气自动化 篇1

PLC已被称为现代工业控制的三大支柱之一, 应用深度和广度已经成为一个国家工业先进的重要标志之一, 物联网是近几年来国内外研究和应用非常热门的领域, 将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”, 因此, 尝试将PLC与物联网相结合体现了新兴物联网针对PLC通讯的需求特性。该项目正是针对这样一种结合而建设的高校实践教学平台, 通过“轮廓环境”的建设模拟物联网中智能窗帘的控制, 这是不仅是更繁琐的物联网控制的初步探索, 具有实际的研究意义更是可以提高实践教学的一种有益尝试。

本文设计并实现了结合物联网的PLC实验平台。控制系统以西门子S7-200为硬件平台核心, 利用传感器采集现场信号, 运用Micro WIN V4.0对控制程序进行软件编程, 体现窗帘与窗门根据室温相互调节, 物物相连的物联网理念, 通过搭建的“轮廓环境”实验平台对所设计的控制系统进行调试分析。

1 轮廓环境初步搭建

1.1 轮廓环境的硬件结构

所谓轮廓环境就是利用实验环境模拟实际环境, 用建立轮廓环境的方法进行物联网控制模拟研究, 此方法可以降低研究成本, 也便于实验硬件的拓展。实验平台硬件部分用小型电机模拟物联网家居中的智能窗帘以及智能窗门的执行机构;用触摸屏模拟物联网中央控制面板;利用自主研发的模拟环境箱模拟家居环境;将网络设置分为局域网和互联网两个部分, 既适合教学实验平台的特性, 又符合真实场景。

1.2 硬件的选用

1.2.1 控制器

项目控制器选择的是西门子S7-200系列PLC, 其CPU型号为226, 由于226不具有模数转换功能, 因此需要扩展模拟输入输出模块EM235, 它可以用于采集传感器输出的模拟量信号, 此外, 由于要用触摸屏控制电机运行, 因此需要通过扩展模块E M 2 7 7构建PROFIBUS-FMS通讯网络或者使用CP243-1构建以太通讯网, 本项目为了可以远程控制PLC, 两个网络均予以选用。

1.2.2 传感器

作为轮廓环境的底层采集者, 该项目中选用九纯健JCJ175系列温湿度变送器, 其具有性能稳定、一致性好、数字信号输出抗干扰能力强等特点。该温湿度变送器具有内置蜂鸣器报警及LCD液晶显示, 提供两路标准模拟信号输出, 电流4~20m A以及电压0~10V, 配有标准485通信接口可以直接配接S7-200PLC或者计算机。

1.2.3 执行电机

执行电机可以选择直流电机或者交流电机驱动, 由于交流电机马力大但噪音大、不节能其多应用于工程和较重的帷幕, 而直流电机体积小、震动轻, 较为环保, 同时可任意选择手控、遥控, 可在任意位置停住, 便于设计窗帘的开合角度可调, 因此该项目选择了两台直流电机分别模拟窗帘电机与窗门电机, 为了使实验效果可以看的更加清晰, 在电机上绑定叶片模拟窗帘。

1.2.4 中控触摸屏

由于是构建实验平台使用, 空间有限所以选择微型面板TP177micro, 其接口开放可以方便的与PLC联成通讯网络。此外, 内嵌Win CC flexible, 可以实现组态控制与监控, 在友好界面中可以进行组态编程与数据管理, 可以形成各种所需画面, 例如操作画面、控制画面等, 形象生动。

2 控制程序

2.1 软件编程

2.1.1 主程序

硬件系统的控制程序分为主控程序与子程序。主程序主要负责控制流程, 首先检测是否启动, 如果启动了则运行控制算法, 其次, 检测是自动控制还是手动控制, 第三, 进行数据处理, 将温度测量电路所得的数字量温度转换为实际温度, 主程序设计可以用手动控制也可以用自动控制, 如图1所示。

2.1.2 子程序

子程序主要有短信子程序和温度PID子程序, 其子程序与控制原理如图2所示。

短信子程序是报警和远程控制不可或缺的一部分, 而PID调节能够更好的控制房间温度, 利用闭环控制系统将房间温度进行实时调节和控制。

2.2 程序调试

程序调试分为模拟调试和轮廓环境调试, 模拟调试时, 将外电路断开利用试验程序进行排障;轮廓环境调试时注意的是算法溢出, 通过加温加湿对轮廓环境进行调节, 查看程序是否符合设计要求。

经过一系列的程序调试后, 在自动方式中可以实现室内轮廓环境中物物相连的物联网体系的自动调节, 能够完成室内温度高于室外温度时完成开窗动作, 其开窗角度及窗帘升降程度均可由内外温差决定。

3 结语

该项目进行了PLC在物联网体系中的尝试, 实现了物与物通过PLC传递信息并进行控制的设想, 不仅在PLC的实际应用领域中提供了一种新思路, 更是应用型转型中实验教学的突破性研究。轮廓环境的搭建更加有利于高校进行推广, 在已经投入的两个轮廓环境系统中, 已经取得了良好的教学效果, 颇受学生好评。

参考文献

[1]商高平, 马伯渊.PROFIBUS—DP现场总线在反渗透水处理中的应用[J].微计算机信息, 2006, 2-1:56-58.

[2]庄渊昭.实用智能窗帘机的设计[J].现代电子技术, 2008 (4) :181-183.

[3]SIEMENS.SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册, 2000版.

PLC与电气自动化 篇2

2.1PLC技术在机械行业中的应用

机械行业在工农业的发展及现场施工中的运用极多，是一种不可或缺的装备。例如：在一些对设备有严格要求的车间进行工作时，相关机械的配备是必不可少的，从而确保各个环节的工作有条不紊的进行。另外，在一些施工场合中，借助机械设备还可以提高工作的进度和工作效率。目前，机械行业中常用的电气自动化系统有：(1)早期的继电器控制系统，(2)直接数字式控制器，(3)可编程控制器控制系统。其中可编程控制系统的智能化水平最高，对外界条件的要求较低，且在运行和维护方面较为安全、简单，因而，其在机械行业的运用也最为广泛。

随着国家经济的发展，人们生活水平的日益提高，各类机械被广泛的应用到日常生活之中。尤其是现在机械生产的日益复杂化，传统的机械产品已经无法更好的满足日常生产需求。因此，很多城市利用PLC技术进行机械行业的设计改进，形成PLC型的机械信号控制系统，从而极大地优化了机械行业的控制系统，增强抗干扰能力，提高适应性。另外，在控制器的内部装有定时器，形成“渐进式”的信号灯，可以对整个系统的运行起到很好的控制作用。目前，我国使用的PLC机械控制系统可以不仅可以进行全天的自动控制，其联网功能还可以方便相关部门对机械设备的状态进行有效的掌握和分析，对全局有一个大致的掌控，从而进行统一的调度和管理，这在一定程度上对推动机械行业的发展起到了辅助的作用。

2.2PLC技术在数控系统中的应用

随着国家工业的发展，各项技术的更新，由此产生了数控技术。数控技术的发展也带动了PLC技术的进一步提高。目前常用的数控技术有：点位控制、直线控制、连续控制这三种控制系统。其中点位控制一般用于机床的加工，通过设定将一个位置准确的移动到另一位置上而不需要额外的考虑物体运动的轨迹等外在因素的影响。

而数控系统主要通过全功能数控装置和单片机控制这两种运作方式进行工作。前者造价昂贵，功能完善，一般应用于大型企业的生产中;后者则一般适用于小型企业，因为其价格相对较低，从而可以满足小型企业的日常生产需求。目前市场上出现的PLC单片机数据系统与传统的单片机相比有了很大的进步，其抗干扰能力、电路系统的设计、接口的连接等都有了显著的改进，在投入生产使用中时可以根据实际情况调整机床，总而更进一步的满足企业的生产需求，提高市场竞争力。

2.3PLC技术在电池生产线控制系统中的应用

电池在人们的生产生活中是必不可少的物品之一。在我国的电池生产线中也利用的PLC技术。例如：FDK全自动碱性电池的生产就利用了PLC技术、变频器、触摸品等较为先进的技术，从而准确地控制操作的每一步流程。在生产的每一个环节中，除了PLC系统智能的控制之外，还需要人为地加以干涉，这样可以防止由于某一环节的失误而导致接下来的流程朝着错误的方向进行。利用PLC技术不仅可以极大地减少工作量，还可以对整个生产过程有一个全面的掌控，从而提高电池的质量。目前大多数电池生产企业都采用这一生产工作模式。

3、PLC技术在电气自动化中的应用前景

随着经济的进一步发展，PLC技术将得到更加广泛的应用前景，本人针对现如今的发展及在发展中存在的漏洞，做出如下的阐述说明。

3.1加强网络化和数字化程度的发展

虽然火电控制系统的DOS技术日益提高，但是仍然存在很大的漏洞。因此，PLC技术和DOS技术应该相辅相成共同发展。双方都可以吸收另外一种技术的优点，发展自我，而又不丢失原有的特色，总而进一步的提高工业的自动化和智能化的程度。这是PLC技术发展的一大前景。

3.2抗干扰能力加强

在PLC技术的发展过程中，其抗干扰能力需要得到进一步的发展。由于国家经济的发展，工业化水平的提高，以后在工业的生产中将面临着更加复杂的状况。若在面对条件恶劣的生产环境时，PLC技术没有得到明显的改善，就会导致在数据处理和程序的运行方面出现错误，从而影响接下来的生产过程。因此，提高PLC技术的抗干扰能力也是一大发展方向。

4.总结

综上我们对PLC技术的工作原理和工作特点进行了大致的定义和说明，并对其在电气自动化中的应用做出了分析，针对其中可能存在的问题提出自己的展望。随着国家经济的发展，科技的进步，PLC技术的应用前景将不仅仅局限于电气自动化这一行业，其应用规模、应用范围将得到进一步的开发和利用，以满足科研的开发、工农业生产及人们日常生活的需求。我希望，国家能够加大对此方面的投入，培养更多出色优秀的人才致力于电气自动化行业的发展，使得PLC技术有着更好的发展前景。

参考文献

[1】徐渠，化工装置电气自动化控制中PLC技术的应用分析【J】，西昌学院学报(自然科学版)，，(4):45-47.

【2]伍晨曦.PLC在电气自动化中的应用分析【J】.信息与电脑，,(13):32-33,36.

【3】刘敏一.基于PLC在电气自动化设备中的应用分析【J】.科技与企业，2014，(12):152-152.

基于PLC的自动化电气控制分析 篇3

关键词：PLC；自动化电气控制；编程控制器

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

为了适应工业化发展，避免继电器控制装备经常重新设计和安装，1969年美国数字设备公司研制出第一台PLC，并试用成功。基于PLC的自动化电气控制是以中心计算机控制工作，以数字通讯方式传输信息的一种自动化生产线控制基本体系，还是一种开放式的全分布控制的新型系统。

一、PLC（可编程控制器）的概念

PLC可编程控制器的英文简称，在工业制造产业链中占据着重要地位。PLC刚研发出来时也被称为可编程逻辑控制器。PLC可以利用软件程序来取代传统电气控制的配线工作，能够把控制电路的阶梯图直接转换成PLC程序，把信息键入可编程控制器就可以自动执行，避免了配线的麻烦，并能够更加方便地侦查错误、更改工作流程。[1]

二、基于PLC的自动化电气控制特点

基于PLC的自动化电气控制的接口构造简单、操作方便，在编写、翻译可编程性的设计图形、语言符号和工作方式等方面与继电器电路图的操作基本一致。在进行基于PLC的自动化电气控制的实际应用时技术人员更易于理解工作内容和快速掌握工作方法，技术人员只需要了解开关逻辑控制的基础知识和基于PLC的自动化电气控制操作指令就可以实际操作它的具体编写方式和使用方式。[2]

三、PLC（可编程控制器）的工作程序

可编程逻辑控制器的CPU的运行方式是逻辑扫描元件程序，具有不可轻易改变的顺序性，当某个输出线圈形成通路或断开时，整体线圈的所有触点不会随之立即做出反应，要等到逻辑扫描到相应触点才会发生响应。PLC的基本工作程序分为四种，一个是输入/输出（I/O）模块由主机自输入X端送出微量直流电，再经过外部的控制接点决定输入接点是不是为通路。二是PLC主机，PLC主机包含电源供应器、运算部门和记忆部门，连接点和程序书（读）写器相连接使本身具有计数器计数、计时器计时、电源供应、逻辑判断等功能。三是程序读写器，包含功能操作键和数字、命令键等，还有状况显示和模式切换开关等部分，类似于电脑键盘。四是辅助设备，PLC的不同机型可以与不同的辅助设备连线以达到扩充功能的作用，最重要的辅助设备可以为RS422转接RS232或USB界面，以与微电脑相连，然后按照微电脑来编译程序的模拟、监看、贮存等工作，并通过连接ROM将PLC的软件应用直接刻录成只读信息。

四、基于PLC的自动化电气控制存在的问题

基于PLC的自动化电气控制存在的问题主要有两个，一是控制出错，控制出错是因为触点和相应接线的接触状况不良，直接引起流程开关和变速器产生故障，直接导致现场信号不能顺利传输到PLC的控制系统中。线路使用时间过长发生老化、效率降低也会导致输送信号的通路发生短路故障甚至断路。二是错误的动作执行会使PLC的指令不能执行，使现场的机械开关和机械电动阀产生错误，当电磁干扰过强时或控制负载接触器发生故障也会出现错误。

五、基于PLC的自动化电气控制

（一）基于PLC的开关量控制方式

开关量控制方式是基于PLC自动化电气控制中最基本的方式，它的应用十分广泛，不仅控制逻辑的目标得以实现，还能够达到控制顺序的功能。所以基于PLC的自动化电气控制渐渐地取代了传统的继电器电路应用。并且基于PLC的开关量控制方式不仅适用于一台设备的单独控制，还可以控制自动流水线中的单个组或整套设备。[3]

（二）基于PLC的控制模拟量

在实际工业应用过程中，温度、湿度、压强、流速、液位等都是会发生联系变化的模拟量。基于PLC的自动化电气控制能够使相关模拟量应用数字量之间的A/D转换与D/A转换实施相关模拟量应用的记录和跟踪功能，解决可编程器在模拟量的实时监控和分析上的问题。[4]

（三）基于PLC的集中控制模块

集中控制方式能够通过一台PLC监控系统对数个设备的中央集中式计算机进行自动化控制，在PLC监控系统中各个设备之间的运行状态和监控、联系关系等都可以统一交给一台功能模块完备的PLC监控系统来具体配置和执行。[5]因此PLC集中控制方式的设计过程比其他控制方式更加方便简易，设计成本也较低。但是这种基于PLC的集中式控制中的一个对象的程序出现问题或发生故障时，都需要停止中央PLC系统的集中控制才能使信息中断传输，下达停止运行的指令，这样就使所有由中央PLC系统集中控制的所属元件都不能正常提供服务。

六、基于PLC的自动化电气控制中问题的建议

对于基于PLC的自动化电气控制表现出的弊端，提出两点建议：一是加强PLC自动化输入信号的稳定性，使基于PLC的控制系统中各个元件模块与相关的零件的耐用性能够得到保证，减少因为配件故障而导致的信息传输线路发生损坏和短路、断路故障，对于主界面的一部分功能模块，应当按照实际工作要求进行改进甚至重新选择；二是加强PLC自动化电气控制系统的内部预警能力，积极改进建设智能化预警故障技术。预警系统中应配备一定的信息显示系统及文字记录，在设备发生故障时保证中央控制能够对显示面板上的指示灯及时报警，并产生相应的安全隐患排除举措。

七、结束语

基于PLC的自动化电气控制的维护和改造比较简单方便，但是基于PLC的自动化电气控制还存在一些问题，在PLC控制系统的发展中还需要研究人员不断优化系统的工作能力。

参考文献：

[1]赵晓明.试论电气自动化设备可靠性测试的有效方法[J].中国石油和化工标准与质量，2011（10）：28-29.

[2]石慧利，袁美瓷，王春霞.浅谈电气自动化下二次设备状态调试、检修[J].信息系统工程，2011（10）：68-69.

[3]郑雷，李颖，邢继伟.PLC在火力电厂控制系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（27）：48-49.

[4]舒云，夏金妹.PLC在高压空气压缩机站自动控制系统中的应用[J].机电设备，2012（05）：56-57.

PLC与电气自动化 篇4

PLC自动控制系统又被称为可编辑逻辑控制器, 其在本质上是一种跨学科及综合性能极强的工业控制装置, 其在工业生产、电气行业等领域有着广泛的应用范围, 电气设备自动控制系统中应用PLC自动控制技术可以确保系统的整体控制效率, 同时也对提高电气设备运行过程中的稳定性、可靠性有着重要作用, 并可以帮助企业简化电气设备自动控制系统的操作流程。现代电气设备自动控制系统中要通过PLC技术的合理应用, 来帮助企业在降低劳动者劳动强度的同时降低成本, 同时也可以确保整个工业企业在产品生产过程中的效率与质量可以满足社会需求, 所以基于PLC技术而成的电气设备自动控制系统具备传统控制系统所不具备的优势性能。

2 电气设备自动控制系统中PLC的设计分析

2.1 对控制任务进行评估

电气设备自动控制系统在设计过程中首先要对PLC系统的控制任务进行评估, 确定控制对象电气设备能否利用PLC控制系统进行自动化控制, 并要结合电气设备实际运行需求来选择PLC类型及运行方式, 所以本文认为企业在PLC系统选择中首先要确保其在电气设备使用中的可靠性, 并要充分考虑PLC系统的规模、数据处理速度以及设计难度能否适应电气设备自动控制系统的实际需求, 只有在这个基础上才能基于PLC技术来完成电气设备自动控制系统的设计。

2.2 PLC系统的选型

PLC作为整个电气设备自动控制系统中最为核心的部件, 其选择的PLC能否满足整个系统要求决定了其在运行中的整体性能, 所以本文认为企业要综合PLC的技术指标与经济指标对其进行选型, 一般需要结合电气设备的技术参数要求来选择恰当的PLC, 这样才能确保整个电气设备自动控制系统的功能性可以满足使用要求。

2.3 I/O模块点数的确定

电气设备自动控制系统设计中有关PLC输入、输出的数量与种类, 决定了PLC在设计阶段所要确定的最终I/O模块点数, 同时也要求技术人员要结合系统控制对象与PLC之间的信号关系, 来对PLC控制系统中的储存器容量进行一个准确的估算。

2.4 电气设备自动控制系统的设计

本文认为在PLC技术的支持下, 电气设备自动控制系统设计中首先要遵循完整性原则, 只有在这个基础上通过对电气设备自动控制系统软硬件的设计, 才能确保整个电气设备自动控制系统的运行效率可以满足企业实际需求。电气设备自动控制系统硬件设计中以控制器设计、抗干扰设计以及电路连接设计等方面作为主要内容, 而系统软件设计主要在于对PLC控制系统中控制程序的编写, 其包括对整个系统硬件与软件的控制程序的编写。

2.5 电气设备自动控制系统的调试

电气设备自动控制系统设计中对于PLC控制系统进行调试是最后一个环节, 技术人员需要对整个PLC控制系统进行模拟调试和联机调试, 系统模拟调试的目的在于确定整个电气设备自动控制系统的设计, 能否满足电气设备运行中其生产工艺的控制要求, 技术人员一般需要通过在系统外接入开关来发出模拟信号, 通过观察输出端子处二极管的实时状态来对整个系统进行判断。系统联机调试主要是利用编程器来完成分级、分段的调试, 并且要对整个系统的安全措施进行仔细的检查, 确保整个电气设备自动控制系统不存在任何设计缺陷后才能使其投入使用。

3 PLC技术在电气设备自动控制系统中的具体应用

3.1 PLC机型与功能的选择

技术人员在PLC机选型过程中要结合电气设备自动控制系统的具体要求, 来选择与电气设备运行状态与控制功能要求相适应的机型, 并且要求技术人员要高度重视PLC机在运行中的功能性与可靠性, 能否在最大程度上满足整体系统的运行要求, 留有一定余量是PLC控制系统在电气设备自动控制系统应用中的主要前提, 这样才能确保整个电气设备自动控制系统在使用中具备可调试和可扩展的需求, 这也是确保PLC控制系统进一步提高电气设备自动控制系统控制水平的关键所在。

3.2 I/O地址的选择

I/O地址的确定是整个电气设备自动控制系统中PLC设计的基础步骤, 所以要求技术人员要高度重视I/O点数的确定能否满足系统要求, 技术人员在点数确定过程中要充分考虑整个系统的备用和扩充, 以便于电气设备自动控制系统通过扩展可以满足企业发展要求。离散输入和输出接口在选择过程中应以标准接口为主, 这样才能确保PLC可以在系统中的开关、传感器以及控制开关设备等进行通用, 交流输入/输出与直流输入/输出的量程应分别控制在24~240V、5~240V, 如果技术人员在电气设备自动控制系统设计阶段采用不同的电源设计, 则本文认为其可以采用带有隔离的公共线路设计方案来满足系统的电力需求。

3.3 系统控制元件的设计

系统控制单元作为整个电气设备自动控制系统中最为关键的硬件部分, 其需要在选定合理储存器的基础上来对储存器空间进行分配, 并要依次完成专用储存器、系统初始程序、功能子程序以及其他辅助程序的设计与编辑, 在上述步骤结束后技术人员需要对整个硬件系统进行调试, 而软件系统是调试工作中的核心内容, 为了确保控制元件的设计质量可以满足电气设备自动控制系统的运行要求, 技术人员最后要将控制元件安装到相应控制系统中通过试运行来确定其能否满足要求。

4 结语

综上所述, PLC自动控制技术对于电气设备自动控制系统来说可以简化继电器逻辑, 这样不仅可以使整个电气设备自动控制系统得到简化, 还能进一步提高电气设备自动控制系统运行中的功能性、稳定性、可靠性以及安全性。

摘要：PLC控制系统在实际应用中具有体积小、质量轻、性价比高以及适用性强等特点, 可以在绝大部分较为恶劣的工业生产环境中进行应用, 所以PLC在当前被高度普及到电气设备自动控制系统中, 其对于提高整个电气设备自动控制系统的性能有着重要作用, 确保电气设备自动控制系统的整体运行效率可以满足企业要求。本文就电气设备自动控制系统中关于PLC的设计与运用问题进行简要的分析。

关键词：PLC控制系统,电气设备自动控制系统,设计

参考文献

[1]景辉.论PLC关键技术在电气工程控制系统中的应用[J].中国科技纵横, 2013 (24) .

[2]张林营.PLC技术在电气自动化中的应用分析[J].电子技术与软件工程, 2013 (18) .

PLC与电气自动化 篇5

为保证PLC在电气设备控制系统中的有效运用，及时完成相应的设计工作，对控制任务进行科学评估，确保PLC可以广泛运用在电气设备控制系统中。根据电气设备的运行状况，选择PLC的主要类型及运行方式，保证在电气设备控制系统中的可靠运行，主要考虑PLC的规模、数据处理速度、设计难度等有关内容，以满足电气设备控制系统需求为主，对系统功能做出科学正确的评估，提高了PLC运用的实效性[2]。

1.2PLC型号选择

考虑电气设备的安全性能，对PLC型号的经济指标做出科学分析与考虑，结合电气设备运行参数来选择合适的PLC型号，进行科学选型，考虑生产厂家，了解设备用户的要求、设计习惯，考虑设施产品的配套性，提高PLC自身的可靠性，使用正规厂家的PLC。输入和输出点数是PLC的主要参数标准，有适当余量，将统计后的输入及输出点数作为输入输出点数估算数据，根据产品自身特点，对其输入输出点数作出实时调整[3]。了解PLC存储器容量，保证存储器容量大于程序容量，对于还未编制应用程序的情况，提前进行科学的程序容量评估。

1.3自动控制系统设计

运用PLC技术来进行电气设备自动控制系统设计，遵循基本的安全性、完整性等原则，有效的进行自动控制系统设计，确保电气设备自动控制系统运行功率可以满足基本的生产要求。依次进行控制器设计、抗干扰设计、电路连接设计，科学编写整个系统的硬件与软件程序，构建基础框架，保证了后续工作的顺利开展[4]。

1.4系统调试

PLC在电气自动化中的应用探究 篇6

【关键词】PLC；电气自动化；发展

在传统的工业电气自动化控制系统中，大都采用电气连接线（被称作是硬件）作为各种电控盘之间的电气控制连接，这种方法弊端是护量大、可靠性差，尤其是在控制线路距离长、线路复杂的情况下，安装和调试都非常的麻烦。由于其维护时控制线路繁多复杂，使得短路、开路等事故频率也大得多，在实际检修过程中查线难度大，往往维护人员带来很大麻烦，因此电气设备的正常运转也经常由于检修不及时而受到影响。同时，为了达到电气控制的目的，在安装时需要消耗大量的电气连接线，因此，严重消耗电气线材。而PLC技术正好解决了传统控制系统的上述缺点。PLC是可编程逻辑控制器的简称，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。随着计算机和微电子技术的飞速发展，PLC控制系统得到了极大发展，在现代工业自动化生产过程中发挥着越来越重要的作用。

1、PLC的工作原理概述

第一个步骤，输入采样。在这个步骤当中，可编程控制器读取采样数据主要通过扫描的方式，然后利用输入I/O输出映像区中所对应的单元对这些数据进行存储。在数据采样被输入之后，继续执行输出刷新操作对转入用户程序。在这个阶段中，即使输入的数据状态发生了变化，输入I/O输出映像区中的处理单元所接收的数据也不会被改变。所以，如果以脉冲信号的形式输入，要求该信号所具有的宽度要比一个扫描周期大。只有这样，才能确保输入的数据信息在任何情况下都会被读入。

第二个步骤，程序执行。在用户程序执行的过程中，可编程控制器对用户程序进行扫描的执行顺序总是自上而下，在扫描的过程中，其运算按照固定的顺序和路线进行，其中，扫描顺序也是由左至右，由上至下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电构成。进而得出运算结果，并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者输入I/O输出映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。

第三个步骤，系统输出刷新。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中，系统的中央处理器会根据输入I/O输出映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一过程中的输出，才是可编程控制器真正要完成的任务。

2、PLC的特点

2.1 系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。

2.2 使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

2.3 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

3、PLC的应用

3.1 在传统机床系统中的应用

过去，机床都是用过电气控制模式来对其进行控制的，在其中通过继电器—接触器系统的利用极容易导致机床在运行过程中出现各种不良现象，并且其运行耗能非常严重，工作效率低、日常管理与维修难度都非常大，在无形中加大了工作的成本，也不利于电气设备实现自动化的要求。因此，相关研究者就此方面进行了大量的试验与研究，在实际工作中采用PLC控制器对电气设备的硬件与软件部分进行合理的改造，使其在运行过程中实现自动化。在实际工作中通过PLC系统的应用可以对电气设备进行实时控制，一方面提高了系统的稳定性与工作效率，另一方面还能够降低日常维修成本，达到了节能的要求。为了促进机床设备的更好的运行，我们必须要采用现代化控制系统代替过去的控制系统。而PLC也可以直接应用在机床设备的改造当中。PLC系统的利用，有利于保证机床设备控制的稳定性，简化机械结构，工作人员可以很快的熟悉机械设备，从而提高工作的效率，在传统技术中通过PLC技术的应用可以解决过去技术无法克服的种种困难，具有可靠性高、经济合理、便于监管、减少故障的发生率等优点。

3.2 PLC在消防系统中的应用

由于PLC可编程序控制器可在不改变消防泵控制功能的前提下，有效避免因人为管理疏漏带来的设备故障隐患，应用被广泛地应用于消防水泵中。消防水泵是消防系统中属于重要的消防设备之一。PLC在消防水泵中的应用最重要的就是设定泵组的启动时间，通过巡检转换开关进行控制。消防泵在自动状态下，转换开关转到巡检状态，若无消防用水需求，第1台泵自动启动5—3Omin（启动时间根据设备确定），运行10min后，停机待命90天（停机时间可调），待命期间如果没有消防用水，则第二台泵启动5—30min，停机待命90天（停机时间可调），如此周而复始地循环，巡检周期从数小时到数百小时之间可任意选择。泵组电源控制柜设有超压保护装置。

4、PLC技术在电气自动化中的发展前景

4.1 可靠性与抗干扰性得到了提升

PLC控制系统在运算或控制时，在电气设备实现自动化生产的过程中，如果外界环境过于恶劣或者周边具有非常强烈的磁场，那么PLC技术就会出现误差，这就不利于整个生产的质量，无法保证生产工作有序的进行。因此，随着社会的发展，PLC技术必须要随着新技术、新设备的发展而不断趋于稳定，提高其抗干扰能力。使其不仅能够在恶劣的环境下或者受到磁场干扰的情况下能够正常生产，还能够避免在设计、安装与使用过程中出现各种不良现象。

4.2 PLC系统的网络化与数字化

DCS技术是当前我国电气自动化控制系统中的一项主要技术，但是我们需要清楚的知道，这一技术的上升空间是非常有限的，随着社会的发展，这一技术的发展越来越滞缓。然而PLC技术则是在科学技术发展的基础上演变出来的，在实际工作中，PLC技术可以与DCS技术紧密的联系在一起，通过各项技术优势的充分发挥而实现电气设备的自动化水平，通过合理同化，创新发展成为一种全新的Fes控制系统该系统，该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，而且还实现了工业生产自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽共在火电厂工业生产中的广泛应用，并进行不断的完善与更新。

参考文献

[1]刘松林.可编程逻辑控制器的结构原理及其故障维修要素[J].现代企业教育，2011（16）.

[2]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2011（19）.

[3]王飞雪.可编程逻辑控制器（PLC）的发展趋势与应用[J].科技创新导报，2010（30）.

基于PLC的自动化电气控制分析 篇7

可编程控制器 (Programmable Controller) 是计算机家族中的一员, 是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器, 简称PLC。在60年代, 电气设备生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时电气设备的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展, 电气设备型号更新的周期越来越短, 这样, 继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装, 十分费时、费工、费料, 甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状, 1969年美国数字设备公司 (DEC) 研制出第一台PLC, 并在美国通用汽车自动装配线上试用, 获得了成功。可编程控制器简称PLC (Programmable Logical Controller) , 其特色为可利用软件程序来取代传统电气控制的配线工作, 直接把控制电路的阶梯图 (Ladder diagram) 转换成PLC程序, 键入可编程控制器内即可执行, 省去了配线的麻烦, 并在侦错、更改设计上能够更加方便, 并且更有弹性。

2 PLC自动化控制的应用价值及其工作原理

第一, 低成本。利用电话线上网, 最大的优点就是成本低。由于利用电话线上网, 直接使用现有互联网就可以实现通信, 而不需要另外铺设电话线、光电缆等, 大大地减少了在基础网络上的投资。第二, 范围广。无所不在的电话线网络也是这种技术的优势。电话线是最基础的网络, 它的规模之大, 是其他任何网络无法比拟的。第三, 高速。利用电话线上网能够提供高速传输。第四, 便捷。不管在家里的哪个角落, 只要连接到房间内的任何电源插座上, 就可立即拥有PLC带来的高速网络享受。第五, 永远在线。PLC属于“即插即用”。第六, 结构灵活。通过PLC技术实现Internet接入, 可以灵活扩展接入端口数量, 使资源保持较高的利用率。第七, 家庭数字化。PLC技术能够通过电话线将整个家庭的电器与网络联为一体, 在室内的设备之间构筑起可自由交换信息的局域网, 使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备。

最初研制生产的可编程逻辑控制器主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置, 但这两者的运行方式是不相同的:继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式, 如果这个继电器的线圈通电或断电, 该继电器所有的触点, 在继电器控制线路的哪个位置上都会同时动作;可编程逻辑控制器的CPU则采用顺序逻辑扫瞄用户程序的运行方式, 如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开, 该线圈的所有触点 (包括其常开或常闭触点) 不会立即动作, 必须等扫瞄到该触点时才会动作。

为了消除两者之间由于运行方式不同而造成的差异, 考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上, 而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms。因此, PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式--扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合, PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。

3 PLC的电气自动化控制的关键结构与程序

3.1 关键结构

首先探讨PLC的电气控制部分。通过PLC内部所撰写的程序 (程序为内部自带, 可以做小部分修正) , 规划任一元件在特定时间接受指定任务完成工作, 而自动控制系统中最重要元件就是马达, 因为各部位的马达控制的整体工业场合的运作, 例如进货、出货、XYZ轴的动量等, 都需要通过马达的运转来完成, 而马达什么时候运转?该如何运转?运转的时间?都是通过PLC内部的设定来完成。而马达运转在PLC程序中所占有的是Y0~Y7、Y10~Y17的位址。

其次是极限开关部分, 其在我们整体结构中也扮演了相当多的角色, 而电气控制场合运行的状态显示便是使用极限开关来做一个监测以及信息回传的工作, 制造场所内有无零部件便可通过极限开关对应到PLC所设定的位址, 所设定位址为X20~27以及X30~37, 零部件的进出均可通过灯号显示。还有一项非常重要的工作赋予极限开关重要的使命, 也即制造场所的安全。制造场所若因为定位错误导致车间损毁、机械损坏、零部件损毁, 若对应到现实的状况中, 这是非常严重的事情, 自动控制场所若不能达到安全有效率取代人力, 反而容易延伸出诸多安全隐患。因此, 可以将这样的使命交给极限开关或是定位感测来达到极限位置的目的。

3.2 主要程序

一般而言, PLC控制应用的基本程序大致可分为输入/输出 (I/O) 模块、主机、程序书 (读) 写器等部分。

一是输入/输出 (I/O) 模块。PLC的输入模块部分, 多半是由主机自输入X端送出微量的直流电, 再经由外部的控制接点来决定输入接点为通路与否, 该电流是否为通路, 即为PLC主机判断输入信号的依据。外部控制接点可能为按钮开关、极限开关、磁簧开关、光电开关、压力开关等各种形式的接点开关。输出模块部分, 多半为强电结构的负载元件, 可直接供应系统控制及动作使用, 但PLC本身不对外供电, 其内部仅提供输出Y端与COM脚间的开关接点, 需经由外部电源供电。一般而言, 多半为110V、220V交流或24V直流等, 可连接于电磁阀 (Solenoid) 、指示灯 (Lamp) 、蜂鸣器 (Buzzer) 、继电器 (Relay) 线圈、计时器 (Timer) 线圈、计数器 (counter) 线圈等所有用电的负载元件。

二是主机。PLC的主机含电源供应器、运算部门及记忆部门, 连接点可与程序书 (读) 写器相连, 本身具有计数器计数、计时器 (Timer) 计时、程序贮存、电源供应、逻辑判断及状况显示等功能。

三是程序书写器 (又称程序读写器) 。一般而言, 程序书 (读) 写器类似微电脑的键盘, 除包含功能操作键及数字、命令键以外, 另含有状况显示及模示切换开关等部分。

四是辅助设备。PLC除本身主机的功能以外, 不同机型可与各种不同的辅助设备连线以扩充其功能, 最主要的辅助设备为通过RS422转RS232或USB界面与微电脑连线, 利用微电脑来作为程序的编译, 模拟、监看、贮存等工作;也可连接ROM, 直接将PLC的软件应用程序刻录成只读的信息, 可作固定功能的使用。

参考文献

[1]钱磊, 张萌.浅析S7-200PLC水泵测试控制系统的设计创新[J].科协论坛 (下半月) , 2010.[1]钱磊, 张萌.浅析S7-200PLC水泵测试控制系统的设计创新[J].科协论坛 (下半月) , 2010.

[2]赵荣, 张伟强.PLC在工业自动化控制中的应用[J].科技信息 (科学教研) , 2007.[2]赵荣, 张伟强.PLC在工业自动化控制中的应用[J].科技信息 (科学教研) , 2007.

[3]郑雷, 李颖, 邢继伟.PLC在火力电厂控制系统中的应用[J].黑龙江科技信息, 2009.[3]郑雷, 李颖, 邢继伟.PLC在火力电厂控制系统中的应用[J].黑龙江科技信息, 2009.

浅谈PLC在电气自动化的应用 篇8

1.1 PLC在供电控制系统中的有机应用——自动切换后备电源功效分析

电力是我们日常生活中不可缺少的一种元素, 与我们的日常生活息息相关, 为我们的生活带来了很大的便利。尤其对于一些企业而言, 电力更是发挥着巨大的优势及时的电力供应在很大程度上保证了企业生产经营活动的正常开展, 因此, 电力的稳定性和及时性就显得尤为重要, 这两项指标通常被人们作为评价供电质量的重要指标。一些供电企业为了满足用户的需求, 在日常的供电过程中也非常重视供电的稳定性、及时性及其可靠性, 通过运用一些手段和方法、借助相关的技术和工具实现这一目的。他们一般采取的用来提高供电可靠性的方法是设置备用电源, 在意外断电的情况下通过备用电源为用户继续提供电力, 为查找和维修电力故障提供一定的时间。这种方法虽然可以缓解暂时的断电, 但是对于一些长时的断电问题就很难解决, 同时也无法满足一些电量需求非常大的用户。另外, 这种方法存在着极大的安全隐患。P L C系统的引进和运用很好的解决了这一问题, 这种技术目前在备用电源装置的组成单位中已经有了很广泛的应用。

1.2 PLC在顺序控制中的重要性探析

因其本身具备的一系列特点, PLC技术在电力发电系统中也起着关键的作用。对于火力发电系统有一定研究的朋友都知道, 火力发电系统内的工艺流程必须经过严格的控制, 它的控制方式主要有两种:顺序控制和开关量控制。PLC技术在顺序控制中有着一定的优势, 不仅可以对某个单独的工艺流程进行有效的控制和管理, 而且能够将信息模块整个通信的总线紧密的联系起来, 有效的协调整个流程, 保证生产工作的有力开展。同时, PLC技术在电力发电系统中的有效运用很大程度上降低了电力发电系统过程中的成本投入, 大大的减少了发电过程中的废气排除, 减轻了对环境的破坏力, 有效的实现了节能减排。

2 PLC在电气自动化应用中存在的问题分析

2.1 从业人员的技术水平过低专业素养差

随着经济社会的不断发展和进步, 人才在企业的发展过程中发挥着越来越重要的作用。当前, 企业在经营过程中面临的一个严重的问题是专业人员极度匮乏。我们必须意识到专业人才对企业发展的长远性的意义。只有在日常的工作中充分发挥出人才的作用, 才能够不断地增强企业的核心竞争力, 提升企业的整体素质, 使得企业在各个经营领域中脱颖而出。然而, 当前对于供电单位而言, 在人才的运用和储备上存在着严重的缺陷和不足。主要表现为缺乏对专业人才的投入, 大多数电力人员都不是毕业于电力专业的人员, 也没有经过严格的审核和培训, 有些是临时从别的部门抽掉过来补充人员短缺的, 有些甚至不是正式的员工, 是一些临时参加兼职的人员, 因此, 在人才的配置上有着较大的漏洞。同时, 各供电单位中几乎没有能够熟练掌握和运用PLC技术的专业人员。一般情况下, 如果仅仅是PLC编程则对专业能力没有太高的要求, 但是PLC在电力发电的应用中并非简单的编程而已, 而是需要大量的实际经验和相关的综合运用的能力。

2.2 PLC在抗干扰方面还存在着一定的缺陷

面对电磁的强烈干扰下, PLC会在很大程度上减低或者消除其原有的优势, 在进行自我运算过程中容易出现问题和纰漏, 从而形成错误的判断, 对整个控制过程进行错误的指导, 而使其大打折扣。这种情况尤其容易发生在一些生产环境较恶劣的场合中, 容易造成生产过程的低效率甚至设备无法正常的运行, 因此, 不断加强PLC的抗干扰性这一问题应该引起我们足够的重视。另外, 这种缺陷也容易引发一些安全事故, 严重时甚至危及到人员的性命, 对于发电企业严重不利。

3 PLC在电气自动化应用前景展望

PLC技术与计算机行业的发展紧密相关, 当前我国的计算机行业正以一种飞快的速度向前发展, 伴随着这种发展, 我国PLC也取得了一个又一个重大的突破, PLC开始被广泛的运用到各个领域, 为相关企业的生产活动提供着巨大的潜能和动力。毫无疑问, 在未来的领域中, PLC技术将继续向着开放式控制系统不断的进步和发展, 尤其是对于基于PLC的工业控制系统而言, 这更是一种必然的趋势。我们充分的相信, 为了能够更好的为用户提供服务, 适合大多数用户的使用和需要, PLC将在现有基础上不断地进行完善和创新, 注重人机合一的效果, 逐步的加强通信设备的完备性, 同时派遣专业的人员亲临现场对一些新的人员进行专业的指导。总体而言, PLC技术在电气自动化控制中具有一定的优势, 有助于更好的实现电气自动化的控制。与传统的电气自动化控制系统相比较, 具有明显的长处。传统的技术需要投入大量的人力和物力, 需要极大的成本, 而且在稳定性、安全性方面都存在着一定的问题, 但是, PLC的应用将会在经营过程中节省一定数量的原料投入, 而且有助于系统的稳定性和人员的安全性以及发电的可靠性的实现, 在很大程度上为企业降低了成本, 提升了工作效率, 并创造了可观的收益。当然, 我们也必须正视PLC在电力自动化应用中的问题, 不断地突破现有的技术和人员瓶颈。

4 结语

传统的电气自动化技术繁琐麻烦, 较于传统的方法, PLC技术本身具有很多的优势, PLC操作起来非常方便, 没有太高的技术和专业能力的要求, 而且极具稳定性, 大大的提升电气自动化的安全性程度。然而, 我们在实际的运用中并没有完全挖掘出PLC技术的巨大优势, 还尚存在一些比较明显的问题, 这些问题势必会影响P L技术对电气自动化程度的推动作用。因此, 我们应该对PLC技术有一个更为深入、全面的了解, 认真总结和分析它在电气自动化应用中存在的问题, 不断改进和完善。

参考文献

[1]裴涛, 张德锋.浅谈PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景[J].中国科技投资, 2012 (26) :66.

[2]叶晓晖.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品, 2009 (15) :144-145.

基于PLC技术的电气自动化分析 篇9

1 电气自动化及PLC技术概述

电气自动化所指的是和电气工程有关计算机、实验分析跟自动控制等电子领域实施研究的学科, 现在电气自动化发展方向为电气工业自动化和计算技术间的相融合, 随着客户端、个人计算机、互联网及服务器发展, 电气自动化在工业领域发展也正朝着分布式、信息化及开发化前进。PLC技术又称为可编程序的控制器技术, 是计算机技术重要分支, 是在原来继电器逻辑控制基础上发展起来的, 并给工业生产环境控制提供可靠服务。在工业生产领域, 原有电气自动化系统中的电气控制大多是运用电气连接线来连接的, 此种连接线使用可靠性差、维护量大, 特别是控制线路的距离较长及线路复杂的时候, 其调试及安装均很麻烦, 并且电气线材消耗也是很严重的, 而PLC技术应用有效解决了原有控制系统缺点, PLC具有较强的自我诊断功能, 可及时给出有关出错信息, 运用滤波、屏蔽及隔离等硬件方法, 以及警戒时钟设置、故障检测及信息的恢复及保护等软件方式, 有效增强了PLC可靠性及抗干扰的能力。并且PLC通用功能强, 使用方便, 其控制程序能够改变, 不仅具有计数、计时、逻辑运算及顺序控制等, 还有通信、功率驱动及人机对话等功能。同时PLC大多运用梯形图的编程方法, 其线路较为直观清晰, 经过PLC手册阅读或者短期培训, 有关技术人员可短时间内掌握编程控制程序, 软件对继电器取而代之, 有效降低了安装接线的工作量, 使其功耗低、重量轻及抗干扰能力增强, 有效推动了电气自动化的快速发展。

2 PLC原理

PLC原理可分为输入采样、程序执行及系统输出刷新这三个阶段, 在输入采样这个阶段, PLC运用扫描方法读取采样的数据, 所读取数据可存入I/O映像区里对应单元, 当输入数据后, 会转入并执行用户程序的输出刷新操作, 此阶段里, 输入数据的状态会发生变化, 可I/O映像区处理单元接收数据是不会发生变化的。如果是运用脉冲信号方式来输入的, 该信号具有宽度应比扫描周期大, 以确保任何情况下所输入信息均会被读入;程序的执行过程, PLC执行顺序是根据从上到下方式对用户扫描的, 扫描过程里, 依照固定线路及顺序来运算, 而扫描顺序还是从上到下、自左到右进行的, 其扫描线路是由程序各触电来组成的, 并得出运算结果, 依据此运算结果进行存储区状态或I/O映像状态操作刷新, 以确定用户程序里的处理指令是否执行;系统输出的刷新阶段所完成操作是PLC完成用户程序后所进行的刷新操作, 刷新过程里, 系统CPU会依据I/O映像状态与前阶段输入数据来锁存电路, 然后完成其他外设驱动, 此阶段亦是PLC完成真正任务。

3 PLC技术的电气自动化应用

随着PLC技术发展及供应量增加, PLC广泛应用在了工业自动化的生产过程里, 像电力系统、煤矿系统、数控系统及空调制冷系统等领域, PLC应用让这些领域设备运行更为安全可靠。

3.1 PLC的电力系统应用

在电力系统中, 有很多辅助系统, 像输煤、水处理、除灰及除渣等系统, 很多系统工艺流程要有顺序控制与开关量控制, 随着国家节能减排深入, 此行业生产过程把提高效益及降低资源的损耗作为企业管理的最终目标, 这就对辅助自动控制水平提出较高要求, 现在许多大型火电企业中的辅助系统运用了PLC技术替代了原有继电控制器, 不仅可单独控制某工艺流程, 还能运用通信总线及信息模块对整个企业生产工作进行协调。输煤系统对其生产效率及环境起着决定作用, 输煤系统主要包含主站层、现场传感器及远程IO站所组成, 主站层一般设置在系统的集控室里, 并通过远程IO站及光纤通讯总线来连接, 而远程的IO站跟输煤传感器是运用二次控制电缆来连接的。集控室是以带联锁、解除联锁及自动控制为辅的, 在控制室里, 运行人员可通过显示屏实现系统设备控制及监视。开关量控制现在主要运用软继电器替代了实物元件, 有效提高了开关控制器可靠性, 并且运用PLC系统还简化了二次接线及辅助开关的数目, 降低了工作人员检修及维护的工作量。除灰系统主要控制对象有加热器、输送风机、仓泵、卸灰装置及管道压力等, 其结构则是由传感器、PLC、主控柜及二次仪表等构成, 有效提高了电力系统的除灰能力, 提高了电力系统工作效率。

3.2 PLC的数控系统应用

原来机床所运用的是电气控制及继电器/接触器系统, 这种系统应用很容易产生触头接触不良、触头电弧及接线老化等, 并且还有效率低、故障高、维修大及能耗高等问题, 为提高电气自动化程度, 运用PLC技术对机床电气部分给予改造, 并运用PLC编程控制, 有效实现了实时控制及监控等功能, 降低了能源消耗及维护成本, 使其电气控制向着数字控制及逻辑控制转变。数控系统里的控制方法是比较多的, 像点位控制及直线控制等, 一般加工的时候, 运用的是点位控制, 如孔加工机床, PLC模块简化了机床机械结构, 克服了故障高、能耗高及寿命低等缺点, 有效提高了其生产效率。

3.3 PLC的空调冷冻系统应用

冷冻系统作为空调制冷重要组成, 其控制方式主要有继电器、数字及PLC三种制冷系统控制, 最早的继电气控制容易导致故障发生, 系统结构较为复杂, 能量消耗也较大, 此种系统已逐渐被淘汰;直接数字控制在系统智能化方面有较大优势, 可其自身抗干扰能力较弱, 其分级分步机构应用也存在一定局限性, 此种应用范围局限较大;PLC在此方面运行具有较大可靠性, 其维护也较为便利, 并且抗干扰性也比较强, PLC在很多领域得到了应用, 特别是新型高速的网络结构里, 其优点得到了充分发挥。

4 结语

随着电气自动化不断发展, PLC技术也得到了很大提高, 其具有可靠性高、功能强、编程简单、维护方便及适应能力强等优点, 这些优点使得PLC技术应用范围越来越广泛, 并成为现代工业电气自动化应用的主要支柱。

摘要：基于PLC技术不断提高, PLC技术在电气自动化中的应用越来越广泛, 本文介绍了PLC涵义、特点及原理, 并分析了PLC技术的电气自动化应用, 有效优化了工业自动化生产环境。

关键词：PLC技术,电气自动化,应用

参考文献

[1]王其利.PLC在工业电气自动化中的应用[J].科技信息, 2012.

[2]韩进雷.浅谈PLC在电气自动化系统中的应用[J].品牌 (理论月刊) , 2011.

PLC与电气自动化 篇10

1 概论

随着通讯技术和现场总线技术的成熟发展, 结合计算机技术和自动控制技术, 可编程控制器PLC技术应运而生。PLC技术以微处理器作为核心, 结合计算机技术、通讯技术、控制技术和互联网技术于一体, 基于自动控制原理实现工业设备自动化控制。PLC技术起源于二十世纪70年代, 主要被应用于汽车生产工业当中, 随着科学技术的日渐成熟, 促进了PLC技术的发展, PLC技术得到不断完善, 自身的功能效用大大提升, 逐渐实现仪表、电气、自动控制的一体化发展。在目前为止, 以PLC技术为基础, 实现了现场总线控制和集散控制系统的主要控制模式。未来发展中, PLC技术必将成为一个更加开放、新颖的全新分布式系统模式。

当前对于PLC技术的主要应用, 通常实在工业控制领域、电力系统领域和建筑工程领域。PLC的主要结构包括电源、存储器、数据接口和功能模块。而在PLC当中, 电源是整个PLC的动力源头, 如果电源发生故障, 整个控制系统都将停止工作。所以在PLC的生产制作过程中, 各个PLC品牌企业对于电源的重视程度日渐加深。PLC中的CPU是整个系统的核心处理中枢, 它实现了整个系统中的数据分析处理功能, 对系统状态和数据传输状态进行判断和处理, 是实现自动控制的核心组成。寄存器作为PLC的数据存储装置, 能够大容量存储输入输出信号数据, 供CPU调用分析处理。PLC技术的应用, 主要体现在灵活性、便捷性和复杂环境适应性上, 能够很好的融合到工业控制当中, 为企业实现自动化控制功能, 节约生产成本, 同时提升经济效益。

2 PLC工作的优势特点

2.1 反应速度快

PLC控制系统使用软件系统代替了传统工控中的时间继电器、中间继电器等, 解决了传统继电控制中内部接线的繁琐和杂乱。有效缩短了节点变换时间, 使得它的运行反应速度大幅度提升。

2.2 可靠性强

PLC系统具有很强的抗干扰能力, 能够满足多种工业生产复杂环境要求, PLC系统运算均在编辑器内部进行, 受到环境影响较小, 能保证PLC系统有着非常强的抗干扰性能力, 这样就可以满足复杂多变的工业生产环境的要求。同其他相关技术比较, PLC技术更加可靠、有效, 在众多工控设备当中, PLC成为最可靠的控制系统之一。

2.3 操作安装简便

PLC产品属于模块换硬件装置, 具有自身定式系统标准。用户需要结合自身需求出发, 选择合适的PLC模块, 根据定式标准进行系统自由化配置即可。PLC产品的安装接线十分便捷, 只需要按照设计要求, 将输出输入端口与其他电器元件相连, 就可组成成套控制系统。PLC的程序编写语言以梯形图为主, 简单易懂, 容易掌握。PLC系统的控制模式通常需要设计人员对编辑器进行程序编写, 系统将按照编好程序完成自动控制。

2.4 方便维护维修

PLC系统发生故障率低, 其内部具有强大的自诊断功能, 能够很好的处理微小故障。当PLC自身或者外接装置发生故障时, PLC自身或者系统都会为工作人员提供报警信息, 供工作人员参考排查, 接触设备故障问题。

3 在电气自动化控制系统中PLC技术的应用

PLC技术的最初应用是在自动化系统的开关量控制方面, 由于当时应用的监控技术落后, 而系统自身对数据的处理能力不够, 导致系统具备的服务效能很差。随着科学技术的成熟发展, PLC技术功能得到完善和改进, 其应用范围得到相应的拓展。在电气自动化控制当中, PLC技术的应用主要体现在以下几方面。

3.1 顺序控制

当前电气辅助系统中存在的两种主要控制方式, 一个是开关量控制, 另一个就是顺序控制。所谓顺序控制, 就是按照预设的生产工艺流程, 将控制系统工作内容分解成独立控制动作, 根据PLC内部状态和时间顺序, 完成输入输出信号动作, 将生产运行动作按照正常工序独立有序的实现。在实际的运用过程中, 为了符合节能减排、降耗增效的生产要求, 众多企业都重点关注了生产作业的自动化技术应用水平。这样的背景之下, 传统的继电器控制被PLC可编程控制器所取代, 并在电气辅助系统中实现功能要求, 发挥重要作用。在运行过程中PLC技术应用对工艺流程实现单独控制, 同时配合通讯总线与信息模块工作方式, 实现对整个生产工作的有效顺序控制。以自动化冲床生产线为例, 整个生产过程为上料、冲压、取件, 到再次上料冲压。简单的控制过程, 显示的工序动作明了。将上料机、取料设备与冲压设备通过PLC系统进行自动化连接控制, 在整个系统控制过程中, PLC系统对生产过程进行简单的顺序控制, 单独对每一步动作进行顺序控制, 完成上料-冲压-取料-上料的循环操作。能够实现无人化生产工作, 降低成产成本, 提高工作效率, 保证生产安全。

3.2 开关量控制

传统工控系统中, 通常选择电磁继电器来实现工业自动控制功能。在系统运行过程中, 大量的触电动作可能会对电磁继电器寿命造成严重损伤, 导致触电故障频繁, 严重影响系统的稳定、可靠性。同时在传统控制系统中, 对于继电器的连接使用导致系统接线复杂, 维护维修繁琐。工控自动化应用PLC系统后, 取代了传统继电器实物元件, 由PLC内部逻辑控制实现继电器功能。这样既降低了继电器接线复杂带来的风险和维修工作量, 同时也提高了系统的运行可靠性。PLC系统通过对开关量的控制, 实现信号输出输入功能, 结合编写程序, 完成整个工控自动化系统的有效控制。在我国火力发电的主控系统和辅控系统中, PLC的开关量控制应用比较广泛。利用PLC, 火电系统中大量减少了辅助开关的数目, 同时实现了信号的集中显示控制功能。这样大大减少了系统检修维护的工作量。由于PLC系统具备良好的数据处理、逻辑判断功能, 能够有效自动分析系统的整体运行状况, 同时具备抗干扰性强, 接线简单, 调试方便, 检修维护工作量少的特点, 为火电系统自动供电功能提供了保障, 有效提高了火力发电控制系统的可靠性。

3.3 闭环控制

电机的启动方式多种多样, 比如自启动、现场控制箱按钮手动启动和机旁手启动等。PLC技术在电气系统运行中能够实现泵类电机自动启动功能。同时可依据泵机在运行过程中需要持续的时间来完成泵机的循环启动控制。在当前电气系统中, 传统控制与PLC控制技术相结合, 能够有效提升系统的自动化程度。传统常规控制可作为PLC控制的补充, 实现整个系统运行过程的自动化闭环控制。如果PLC系统发生故障, 作为补偿控制措施, 传统控制方式能够在故障停止后实现系统的自动控制, 保证泵机设备正常运行, 不影响工作进度。

4 总结

PLC可编程控制器技术在随着科学技术的发展而不断更新完善, 它的功能将变得更加多样化, 在工控领域、电力领域和建筑领域中PLC技术将不断别应用, 能够更好的为各个领域提供自动化控制环境, 加快实现我国自动化进程。PLC技术在电气自动化中的应用显得尤为重要, 实现了我国自动控制领域的系统稳定性和可靠性, 为我国自动化建设提供有力保障。

参考文献

[1]欧国镇.关于电气自动化中应用PLC技术的相关探索[J].山东工业技术, 2014 (15) :14-14.

[2]巫加大.电气设备自动化控制中应用PLC技术的实践分析[J].数字技术与应用, 2013 (5) :4-4.

PLC与电气自动化 篇11

关键词：PLC；电气自动化；工业

1 PLC概述

可编程的逻辑控制器，英文为ProgrammableLogicControlle，本文重点阐述的PLC是它的英文缩写。PLC作为一种新型的通用的可自动控制的装置，可以实现对工业环境的控制，因此主要被人们应用于工业电气自动化技术中。PLC很好地融合了计算机技术、通信技术与继电器技术，所以人们在使用它时能够感知到其在操作上的便捷。

1.1 PLC的工作流程 ①输入采样。PLC第一个工作阶段，是为输入采样阶段。PLC读取采样数据的方式是扫描，在扫描的同时，PLC会将读取到的数据存储在自身携带的输入/输出映像区中，当输入数据采样之后，PLC随即会转入用户程序，并继续执行输出刷新操作。在这一过程中，输入/输出映像区中所接收的数据不会因为输入的数据状态发生改变而改变。因此，在PLC以脉冲信号的形式输入数据时，对该信号的要求就是宽度一定要比一个扫描周期大，因为只有比一个扫描周期大才能最终保证在任何情况下都可以读取到输入的数据与信息。②程序执行。PLC第二个工作阶段，是为程序执行阶段。用户程序在执行的过程中，PLC是按照自上而下的执行顺序对之进行扫描，并且按照这一固定的顺序与路线对之加以运算。之后再根据得出的运算结果对存储区中的状态或者入/输出映像中的状态进行刷新操作，从而确定用户程序中的处理指令是否需要执行。③系统输出刷新。PLC第三个工作阶段，是为系统输出刷新阶段，这一阶段的工作是可编程控制器所要完成的真正任务。PLC在这一阶段需要完成的操作是在执行完用户程序之后的刷新操作。在这一过程中，系统的CPU（中央处理器）将会以输入/输出映像中相应的状态以及在第二个工作阶段中输入的数据为根据来进行锁存电路的操作。在此之后，PLC还要完成其他外设驱动的工作。

1.2 PLC的特点 ①极高的可靠性与抗干扰力。强大的自我诊断能力、及时的错误信息反馈和故障检测、能够进行屏蔽、滤波、隔离等功能的硬件措施、积极保护信息、恢复信息、设置警戒时钟……这些软件措施都使得PLC具有极高的可靠性与抗干扰力。②极强的通用性与可变的控制程序。PLC在硬件装置方面品种齐全，而且可以组成能够满足不同用户需求的控制系统，用户在使用与操作时也十分便利。③广泛的适用性。随着科学技术与信息技术的发展，现代PLC不仅仅可以实现逻辑运算、计时计数、顺序控制等方面的功能，还可以进行数字和模拟量的输入/输出、通信、人机对话等功能。用户可以利用PLC控制一整个生产过程。④简单且容易掌握的编程。目前，有些技术操作需要专业的人士进行，而且比较复杂不易于掌握。PLC由于采用的方式都是梯形图编程，线路相对而言比较清晰简单，而且配备有专门的用户手册，用户只要经过仔细的阅读与短期的训练就可以学会编程与控制程序。⑤减少工作量。PLC的用户程序可以让电气自动化的员工在实验室就进行相关的模拟调试，现场调试工作量被大大降低。此外，PLC运用了软件取代了传统的中间继电器与时间继电器，原本需要花费大量时间与精力的控制柜设计安装工作量被大大减少。

2 工业电气自动化概述

工业电气自动化，顾名思义就是在工业企业中应用电气自动化。电气自动化主要包括技术领域的电子技术、信息技术、网络技术、电机电器技术与机电一体化等等技术内容。随着计算机技术和互联网技术的不断发展，工业电气自动化在技术方面获得了愈来愈强有力的支撑，同时，工业也随之获得了更好的发展，国内国民经济也进一步得到了增长。

3 PLC在工业电气自动化中的具体应用

3.1 PLC在传统机床系统中的应用 工业企业中传统的机床系统都是采用的易出现触头接触不良与线路老化情况的电气控制模式，这样势必会导致工业企业的工作效率低下、能源消耗大以及机器故障率高等不利于企业发展的后果。针对这些问题，PLC可以对传统机床系统的电气部分进行改造，改造的内容一方面是软件一方面是硬件。PLC系统不仅仅可以通过编程对其加以控制，还可以对实时运行状态进行监控。这样可以大大提高传统机床系统的稳定性，保证机床运作的效率，企业机器维护的成本得到降低，能源消耗也被降低了。工业企业机床设备由此从传统的电气控制转变为逻辑控制与数字控制。

3.2 PLC在火电系统中的应用 火电厂作为工业企业的分类之一，PLC在其中也获得了广泛的应用。水处理系统、输煤系统、除渣系统和除灰系统都是火电厂的辅助系统，而且大量的顺序控制与开关量控制在这些系统的工艺流程中是非常之有必要的。PLC不但可以对上面所提及到火电系统的任一系统中的任一工艺流程加以控制，还可以利用该系统的通讯模块将火电厂全部的数据通信逐一都实现，如此一来，火电厂各辅助系统的运行情况也就轻而易举被掌握了。

3.3 PLC在煤矿系统中的应用 我国作为一个煤矿大国，实现煤矿领域每个系统的电气自动化有利于提高煤的产量，更对防范安全事故有着重要的作用。现在一般将PLC应用在煤矿的通风机自动化监控系统中，在这一过程中，以高性能传感器为辅助，通风机的各种状态都能被实时监控到。而且在无人值班守夜的情况下，可以在中央控制室实现远程监控，最大限度地满足了生产需求。PLC的故障诊断程序能够为煤矿工作人员提供最基本的信息，以及时进行故障查询与维护。

4 结束语

工业在一个国家国民经济中占据了重要部分，因此一定要将新兴的科技大力引进工业领域中，电气自动化在工业中的应用有助于提高工业效率、降低成本与能耗，但传统电气自动化还存在一些问题与弊端，需要及时创新与发展。本文重点阐释的PLC控制系统，因其极高的可靠性与抗干扰力以及广泛的适用性、简单已掌握的编程等优点被广泛应用于工业电气自动化中。

参考文献：

[1]焦延国.工业电气自动化发展探究[J].中国对外贸易：英文版，2011.

[2]李俊峰，王志坚.浅析机械制造技术智能化发展趋势[J].企业技术开发，2012.

PLC在电气自动化控制中的应用 篇12

1 PLC可编程逻辑控制器特点

PLC可编程逻辑控制器具有以下几个鲜明特点: (1) 有较高的性价比, 功能完备。PLC控制器内有大量编程元件供用户使用, 具有很强大且完备的控制功能, 还可以利用通信联网实现集中管理但分散控制。 (2) 有较强抗干扰能力, 可靠性高。较之于使用大量继电器的传统控制系统, PLC有效解决了触点接触不良等故障问题, 仅通过少数输入/输出相关的硬件元件来实现系统运行, 大大降低了系统运行中的故障发生率。而且通过软硬件的抗干扰措施, 大大提高了系统的抗干扰能力及可靠性。 (3) 编程简单, 方便使用。PLC系统不用计算机知识而通过编程语言就可实现, 不仅开发周期较短, 而且使用方便, 设计、安装及调试等也相当容易, 降低了实际应用的工作量。而且无需硬件拆动, 只需要在线进行程序修改便可实现控制方案的改变与调整。 (4) 硬件配套完备, 有较强适应性。标准化且模块化的PLC产品的硬件装置配备相当完备, 通过便利的系统配置可以组成规模及功能不同的PLC系统, 还可通过用户程序的修改进行配置调整, 能适应变化着的各种工艺条件, 具有较强的适应性。 (5) 维修简便易操作。PLC系统本身有较完备的自诊断与现实功能, 而且其故障率较低, 若发生以外故障, 系统会自动提供故障信息并实时进行故障原因查找与分析, 而故障的排除也只需通过模块的更换就可实现。

2 PLC在电气自动化控制中的应用

PLC技术最初多应用于工业生产的电气自动化系统中开关量的控制方面, 但当时的的监控能理还较弱, 处理数据的效能也较低, 服务效能还需要不断完善与提升, 但随着科学技术的支持以及工业生产改革的深化, PLC技术不断更新与完善并得到更加广泛的应用与发展, 本文以电业局电力自动化控制为例, 对PLC的实际应用进行探讨, 而PLC在电气自动化控制的具体应用, 主要表现在以下几个方面:

(1) 顺序控制。顺序控制与开关量控制是电力自动化辅助系统的主要工艺控制方式, 降耗增效是该行业生产随着节能减排要求的提高而越加关注的重点, 所以对生产过程中的自动控制水平的要求也不断提高。PLC取代继电控制器而在电力自动化辅助系统的控制方面发挥重要作用, 不仅实现了对单独工艺流程的控制, 而且在通信总线连接与信息模块的协调配合下, 还可以实现对全长生产工作的协调与控制。而电力自动化系统从人力控制到强电控制, 最后在计算机技术等先进技术的支持下, 实现了现在的自动化控制, 输煤系统的控制系统决定其系统优劣, 进而严重影响着电力自动化的应用效果。应用PLC技术的电力自动化系统包括人机接口与PLC构成的主站层、远程IO站及现场传感器这三层的网络结构, 置于系统集控室的主站层与远程IO站通过通信总线实现连接, 而通过二次电缆, 远程IO站实现与传感器的连接。通过集控室内主站层的PLC系统, 只需通过控制室的显示屏, 工作人员就可实现对整个系统运作的监控。

(2) 开关量控制。传统控制系统的采用大量电磁性继电器等电磁元件, 因此, 大量的触点故障降低了系统的可靠性, 而且传统控制系统本身还存在着接线复杂等问题, 而应用PLC技术的自动化控制系统的运行, 只需通过取缔大量实物元件的软继电器便可实现, 不仅大大提高了系统可靠性, 而且系统本身的功能齐备且维修简便, 在简化二次接线的基础上, 还取消了对专门闪光电源的配备需求。PLC控制系统不仅可以降低系统辅助开关数目, 而且还可以集中显示多台断路器的信号并实现集中控制。备用电源自动投入装置在火力发电系统中的应用大大增强了系统的可靠性, 而为了优化对该类装置的合理控制, 基于PLC技术的备用电源自动投入装置广泛应用与电业局生产中, 系统的运行方式可以通过编程的修改与调整来实现, 而系统本身还具有逻辑判断与数据处理能力, 另外还提高了系统的抗干扰能力, 扩大了适用范围, 落实了系统的高效可靠运行的实现。

(3) 闭环控制。系统中的泵类电机启动有不同种方式, 主要有自动启动、现场控制箱手动启动及机旁屏手动启动等, 通过应用PLC技术的的自动启动方式, PLC内的顺控模块可在泵开机时, 基于泵的累积运行时间来进行主备用泵的选择。而通过机旁屏手动启动方式, 泵启动时只需要进行现场开关的调节便可是下, 并根据每台泵的运行时间长短来决定主备用泵的启动或关闭, 只是要进行现场操作的话, 开关需要调至“调速器手动”档位才可以进行。目前PLC控制系统与常规控制系统的配合使用时电力自动化系统运行中较为常用的控制方式, 常规控制系统是作为PLC控制系统的补充而存在的, 是泵类电机控制的安全回路, 也就是说, PLC在发生故障而停止运行的时候, 也会有常规控制系统继续保持泵类电机的持续正常运行, 确保系统生产的持续高效。电力自动化系统中的调制解调器的应用, 对于提高系统运行的可靠性而言具有重要意义, 实现了生产效率的有效提高。应用PLC技术的控制系统主要包括三个构成单元, 即电子调节单元、转速测量单元及电液执行单元, 而这三个个构成单元又分别实现了对调制解调器的调节规律的形成、转速测量及导水机构的驱动的有效控制。

3 结束语

综上所述, PLC可编程逻辑控制器以其独有优势而在工业控制领域应用相当广泛, 通过顺序控制、开关质量控制及闭环控制等实际应用来实现电气自动化控制的优化与改善, 有效提高电气自动化控制的自动化水平, 进而更加适应各种工业生产过程的控制需要, 为提高工业生产质量与效率奠定可靠的基础保障。随着科学技术的发展与进步, 及工业生产改革进一步深化的需求, PLC控制系统也会不断更新与改进, 在电气自动化发展的控制方面发挥更加重要的作用。

摘要：PLC以其功能完备、编程简单、可靠性高及适应性强等特点, 在许多领域的控制系统优化方面都发挥着重要作用, 大大促进了工业化发展。电气自动化控制系统中应用PLC技术, 不仅解决了传统控制系统的弊端与缺陷, 而且有效提高了电气自动化控制系统的自动化水平, 为工业化生产效率与质量的改善与提高创造良好条件与环境, 本文就是对PLC在电气自动化控制中的应用进行分析。

关键词：PLC,可编程逻辑控制器,电气自动化控制

参考文献

[1]姚振龙.浅析PLC在电气自动化中的应用与发展[J].科技创新导报, 2011 (26) .

[2]刘海荣, 赵湛.PC-PLC集散控制在船闸电气自动化的应用[J].工业控制计算机, 2007 (04) .