PLC在工業電氣自動化中的應用分析

【摘要】PLC作為一種新型通用自動控制裝置，結合了通信技術、計算機技術、繼電器控制技術的優勢，將PLC應用在工業電氣自動化中能夠克服傳統自動化系統的種種缺陷，減少了資源效率以及維護人員的工作負荷，能夠有效提升企業的工作效率，本文主要分析PLC的工作原理、優勢及其在工業電氣自動化中的應用。

【關鍵詞】PLC;工業電氣自動化;應用

可編程邏輯控制器（PLC）是為工業環境設計的數字化運算操作電子系統，PLC儲存器使用可編程序來實現內部的一系列記錄、控制與運算過程，也能夠將儲存的內容通過模擬量或者數字化的形式輸入，這樣即可實現控制生產的效果。傳統工業電氣自動化控制系統多采取硬件連接模式，該種連接模式可靠性不理想，維護量大，特別是在線路復雜的情況下，安全與調試工作都十分的麻煩。此外，在運行過程中，該種控制系統也很容易出現開路與短路事故，不僅給維護工作帶來一些困難，也會影響生產，而PLC的應用就可以很好的解決以上的問題，下面就針對PLC在工業電氣自動化中的應用進行深入的分析。

1.PLC的工作原理與優勢

PLC作為一種新型通用自控控制裝置，結合了通信技術、計算機技術、繼電器控制技術，已經在工業控制領域中得到了廣泛的應用。

1.1 PLC工作原理

PLC的工作可以分為三個階段：

第一階段也稱之為輸入采樣階段，在采樣階段，PLC能夠使用掃描法來讀取數據，并將其儲存在相應的儲存單元中，并將數據轉入到用戶程序之中，在輸入階段，即使數據發生變化，處理單元接收的數據也不會受到影響。為了提高數據采集的準確性，目前多使用脈沖信號形式來輸入。

第二階段為程序的執行階段，在這一階段中，PLC是采用從上到小的方式進行掃描，掃描順序為從左到右、從上到下，掃描線路則由不同的觸電組成，掃描完成后就能夠快速的輸出結果，并根據結果反映出存儲區的映像，發出相關的控制指令。

第三階段為輸出刷新階段，這一階段能夠完成對用戶程序的刷新，在刷新時，系統處理器會根據前兩個階段的成果來鎖存電路，驅動外設程序，這一階段也是PLC工作的核心階段。

1.2 PLC的優勢

1.2.1 可靠性理想

PLC有著良好的自診斷能力，可以及時的分析出錯誤信息，還能夠使用濾波、屏蔽、隔離、信息保護、故障檢測等措施來提升自己的抗干擾能力;

1.2.2 通用性強

PLC的硬件裝置較多，品種齊全，能夠滿足不同控制系統的運行要求，有著良好的通用性;

1.2.3 適應面廣

PLC有著強大的技術、運算、順序控制與計時功能，同時還兼具人機對話、記錄、自檢、通信、功率驅動等功能，不僅可以控制某個機器，也可以實現對生產線與生產過程的控制;

1.2.4 編程簡單

多數PLC都是使用梯形圖編程模式，技術人員只需要接受簡單的培訓就可以掌握，操作起來也十分的便捷;

1.2.5 有效減少了設計與施工工作量

PLC使用軟件來替代控制系統，這樣就能夠節約大量的時間繼電器與中間繼電器，接線工作量大幅的減少;同時，PLC結構堅固、緊湊、功率低、重量輕，是實現機電一體化的基礎。

2.PLC在工業電氣自動化中的應用分析

近年來，在社會的發展下，PLC已經開始被廣泛的應用在工業電氣自動化系統中，PLC不僅是一種專用的控制系統，還可以有效提升其他設備運行的有效性。

2.1 PLC在煤礦系統中的應用分析

煤炭資源是我國經濟發展的支柱性產業，將PLC應用在媒體生產領域中能夠有效提升煤礦的產能，也可以降低安全事故發生率。目前，PLC已經在煤礦的通風機自動化監控系統與裝運系統中得到了廣泛的應用，將PLC應用在通風機自動監控系統中可以監控通風機的運行情況，實現遠程控制，這樣就能夠實現無人值守的生產效果，這樣，調度人員只需要簡單的調用故障診斷程序就可以分析出系統運行的各種信息，如果傳感器發生異常，只需要檢查接線路即可，不需要在檢查通風機與電動機，這不僅能夠降低安全事故發生率，也可以減少維護人員的工作量。

將PLC應用在煤炭裝運系統中能夠達到裝車的自動化，其硬件是由不同控制核心與獨立功能模塊構成的，這些功能塊可以實現信號的輸出與倉位的檢測，使用無限點網絡組態軟件就能夠將相關的信息發布到瀏覽器中，上級管理人員就能夠使用網絡來了解裝車情況，這樣就可以很好的提升裝車速度、管理水平以及生產效率。

2.2 PLC在機床系統中的應用

目前，傳統機床大多使用電氣控制模式，該種模式很容易出現接線老化、接觸不良與觸頭電弧的情況，能耗大、工作效率低、維修困難，將PLC應用在機床系統中就能夠有效提升機床系統工作的自動化程度，同時，還可以有效提升系統的運行效率與穩定性，降低維護成本，促進機床系統的數字控制發展。

基于上述的優勢，PLC也開始在機床系統中得到了廣泛的應用，使用PLC不僅可以保障機床控制系統的穩定性，同時也可以有效提升機床的生產效率與加工精度，克服傳統電氣控制模式故障率高、觸點壽命低與生產效率低的不足，有著可靠性理想、應用便捷、故障排除簡單與便于監控的優勢。

2.3 PLC在火電系統中的應用

在火電廠中，有著除渣系統、輸煤系統、除灰系統、水處理系統等一系列的輔助系統，這些系統的運行需要大量的開關來控制，將PLC應用在火電廠中不僅能夠控制單一的工藝流程，也可以實現對整個火電廠數據通信的控制，這樣就可以幫助領導掌握各個輔助系統的運行狀態，實現協調生產的作用。

在火電廠中，輸煤系統主要使用分層式網絡結構，縱向由主站層、遠程站以及現場傳感器構成，主站層主要分布在輸媒集控樓之中，各個結構之間是使用光纖通訊總線來連接，遠程站與輸煤傳感器則是使用二次控制電纜進行連接，而輸煤系統主要使用集中控制模式，只需要設置檢修啟停按鈕與緊急停機拉線開關即可。而控制室內的則需要設置聯鎖手動控制系統與自動控制系統，這樣，運行人員只要使用電腦就能夠控制系統的運作。

PLC開關主要應用在自動切換系統與斷路器控制系統中，在使用之前，需要先確定好PLC的型號與編程方式，再根據系統的運行需求進行編制，這就能夠有效減少檢修與維護工作量;將PLC應用在備用電源自動切換系統能夠將采集到的信號作為電源關閉與啟動的依據，此外，該種系統有著理想的邏輯判斷與數據處理能力，不僅能夠完善電源自投操作，也能夠根據系統的其他操作需求與運行情況進行實施調整，同時，系統本身的抗干擾能力也很強，有著接線簡單、可靠性理想、成本低廉與操作方便的優勢。

3.結語

總而言之，PLC作為一種新型通用自動控制裝置，結合了通信技術、計算機技術、繼電器控制技術的優勢，將PLC應用在工業電氣自動化中能夠克服傳統自動化系統的種種缺陷，減少了資源效率以及維護人員的工作負荷，能夠有效提升企業的工作效率。但是由于一些因素的影響，PLC在工業電氣自動化中的應用還存在一些技術瓶頸，相信在相關學界專家與學者的努力之下，這一問題定可以得到很好的解決。

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