淺談PLC在自動化中的應用

蔡敬權

摘 要：隨著社會經濟的發展，科學技術不斷更新與進步，為工業化發展提供了可靠的技術保障，而在大量科學技術支持下，尤其是信息時代的到來，為工業化發展創造了良好的環境與條件。本文主要針對PLC的工作原理進行分析，并提出PLC在電氣自動化中的應用。

關鍵詞：PLC；工作原理；可編程；控制器；控制

PLC技術無論是在可靠性還是在穩定性方面，都具有很大的優勢，因此在電氣工程上，PLC有很廣泛的應用，此外，在應用過程中，對于這項技術也的發展和進步也有推動作用，在很多應用中引入了先進的理念，使PLC技術在原有的基礎上取得了很大的進步。因此，PLC技術是隨著時代的發展而不斷進步的，其穩定可靠的特性也在進一步鞏固，在未來PLC技術一定會發展到一個新的高度。

1 PLC的工作原理概述

PLC的簡稱為可變成控制器，其主要的工作原理為通過中央處理器，將計算機以及自動控制等比較先進的技術結合發展的工業控制器，現階段內，其所具有的特點為較廣的使用面，強大的功能以及方便的操作方式，可以說現階段內PLC已經成為了工業自動化主要的支柱之一。

第一個步驟，輸入采樣。在這個步驟當中，可編程控制器讀取采樣數據主要通過掃描的方式，然后利用輸入I/O輸出映像區中所對應的單元對這些數據進行存儲。在數據采樣被輸入之后，繼續執行輸出刷新操作對轉入用戶程序。在這個階段中，即使輸入的數據狀態發生了變化，輸入I/O輸出映像區中的處理單元所接收的數據也不會被改變。所以，如果以脈沖信號的形式輸入，要求該信號所具有的寬度要比一個掃描周期大。

第二個步驟，程序執行。在用戶程序進行到操作時期階段時，PLC不光具有從始至終對使用客戶進行程序掃描的功能，同時對于每一條梯形圖在進行掃描的時候，也是根據先上后下或者是先左后右的邏輯所進行的運行的，也就是先掃描梯形圖的左邊控制線，所得到的邏輯運行結構，就會在RAM存儲區內刷新出邏輯線圈，或者是在I/O映象區中對應位置上刷出輸出線圈。

第三個步驟，系統輸出刷新。在這一階段所要完成的操作是可編程控制器在執行完用戶程序之后的刷新。在刷新過程中，系統的中央處理器會根據輸入I/O輸出映像中相應的狀態和前一階段輸入的數據來進行鎖存電路，再完成對其他外設的驅動。這一過程中的輸出，才是可編程控制器真正要完成的任務。

2 PLC在電氣自動化控制中的應用

可編程邏輯控制器PLC有著很強的抗干擾能力，應用范圍及其廣泛。在我國的自動控制工業中有著較多的應用。隨著社會的發展和科技的進步，人們對于工業產品的自動化程度和科技含量的要求越來越高，因此可編程邏輯控制器的發展空間進一步的擴大。

2.1 順序控制

順序控制與開關量控制是電力自動化輔助系統的主要工藝控制方式，降耗增效是該行業生產隨著節能減排要求的提高而越加關注的重點，所以對生產過程中的自動控制水平的要求也不斷提高。PLC取代繼電控制器而在電力自動化輔助系統的控制方面發揮重要作用，不僅實現了對單獨工藝流程的控制，而且在通信總線連接與信息模塊的協調配合下，還可以實現對全長生產工作的協調與控制。而電力自動化系統從人力控制到強電控制，最后在計算機技術等先進技術的支持下，實現了現在的自動化控制，輸煤系統的控制系統決定其系統優劣，進而嚴重影響著電力自動化的應用效果。

2.2 模擬量控制

PLC根據控制對象的不同特點和要求，通過多種功能模塊組合而成的控制系統，實現對系統的準確控制。其功能模塊可以靈活組合，這些模塊主要包括位置控制模塊、主機模塊、模擬量控制模塊、通訊模塊等。PLC的模擬量控制，可以有效提高系統過程控制的準確性和精度，對工藝生產過程中連續變化的溫度、壓力、電流等當前的模擬量和要求量進行分析，從而得出準確的開關量，讓系統按照要求的參數運轉。在很多工藝生產過程中，完成傳統儀表控制難以做到的。在很多工藝過程，尤其在熱處理過程中，PLC模擬量控制起到了巨大作用。

2.3 數據處理、邏輯參數的分析

在現代化的工業生產中有效的使用自動化系統對作業過程產生的數據信息進行管理與控制已經成為了普遍的現象，不過對PLC的數據處理技術仍有許多不足之處。PLC的自動控制大體上已經超越了原有的數據的分析與處理的系統，所以能夠極短的時間完成好信息數據的采集、分析與總結各方面的處理。對于邏輯參數方面而言，PLC在工業自動化生產中的控制大多數是在開關量的控制；這是得力于其控制方法的簡單便捷、安全可靠性的良好和控制的速度快等優勢增加了軟觸點，進一步使我國現代化的工業生產系統的質量得到提高，大大降低了工業生產的成本。

3 PLC工業應用注意事項及抗干擾設計

要做到PLC工業應用的合理以及安全穩定，那么對其在應用之中注意事項以及抗干擾的設計也應該加以重視，下面就是對這兩方面的具體分析：

其一，PLC應用注意事項。在當前我國的工業自動化的控制應用中，對PLC而言，其首先就是要注意溫度，具體而言就是其要求環境溫度在0℃～55℃之間防止太陽光直射等。其次，也就是要求空氣濕度應該保持在85%以內的范圍之內，而且要做到不能有凝露，從而達到確保PLC絕緣性的目的。最后，也就是PLC所處的空氣應防止氯化氫與硫化氫等腐蝕易燃氣體存在，不合格的要安裝空氣凈化設施。

其二，抗干擾的設計。PLC控制系統在運算或控制時，在電氣設備實現自動化生產的過程中，如果外界環境過于惡劣或者周邊具有非常強烈的磁場，那么PLC技術就會出現誤差，這就不利于整個生產的質量，無法保證生產工作有序的進行。因此，隨著社會的發展，PLC技術必須要隨著新技術、新設備的發展而不斷趨于穩定，提高其抗干擾能力。使其不僅能夠在惡劣的環境下或者受到磁場干擾的情況下能夠正常生產，還能夠避免在設計、安裝與使用過程中出現各種不良現象。

結束語

工業電氣自動化在發展過程中不斷的進行改變，同時在技術應用上也在不斷進行改進，PLC控制系統在電氣自動化中應用在功能方面得到了提高，同時在使用的時候可靠性也得到了提高。PLC控制系統在環境適應能力方面是非常強的，同時在編程方面也是非常簡單的，這樣在使用上也是非常方便的，同時PLC控制系統在重量上也是非常輕的，在能耗方面也是非常少的，這些優點都使得PLC控制系統在應用范圍上是非常廣的，已經慢慢成為了工業自動化發展的重要標志。

參考文獻

[1]葉曉輝.PLC在電氣自動化中的應用現狀及發展前景概述[J].中國新技術新產品，2009（15）.

[2]王起.論PLC、單片機、工控機在工業現場中的應用及選用方法[J].廣西輕工業，2011，（1）.

[3]耿俊梅，呂書勇.基于PLC的焦化備煤控制系統的抗干擾措施[J].機電工程技術，2007，（11）.

[4]馮晶.電氣自動化控制中人工智能技術的應用分析[J].電子技術與軟件工程，2014，01：254-255.

[5]任慧，劉妍，胡高平.基于PLC的舞臺電動吊桿綜合保護系統的研究[J].北京廣播學院學報（自然科學版），2005，（3）.