可編程控制器在電氣控制中的應用研究

孫靜宇

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，我國已經逐漸進入工業化時代，根據四個現代化的要求，工業未來的主流發展方向就是實現現代化。而工業現代化的實現則必須以電氣自動化技術為支撐。可編程控制器是一種較為先進的控制器，在電氣自動化領域具有廣泛地應用。因此，進行有關可編程控制器的研究十分必要。本文將結合可編程控制器的工作原理以及工作特點，分析和研究可編程控制器在電氣控制中具體應用的方法，希望對以后電氣自動化控制技術的發展能有所幫助。

關鍵詞：可編程控制器；電氣控制；應用

可編程控制器具有控制水平高的特點，在工業領域中具有廣泛地應用。無論是機械制造還是工業自動化控制都需要使用到可編程控制器。可編程控制器的出現大大提高了工業控制技術的水平，促進了工業的進一步發展。本文將從介紹可編程控制器入手，介紹可編程控制器在電氣控制中的具體應用范圍以及相比于其它控制器的優勢，舉出可編程控制器在電氣控制領域中的具體應用實例，分析可編程控制器未來的發展方向。

1 可編程控制器簡介

1.可編程控制器的概念

可編程控制器是以計算機技術為基礎的一種通用控制器。在工業實踐過程中我們通常稱之為PLC。所謂的可編程控制器就是指可以利用計算機編程技術來控制設備的運行，從而實現對設備進行自動控制的目的。近年來，隨著計算機技術和控制技術的不斷發展，可編程控制器的功能也變得越來越強大。在可編程控制器剛剛出現時只具備簡單的幾個功能，例如，邏輯運算功能、順序控制功能等。現在，可編程控制器具備的功能遠遠超出了當時的預想，不僅可以實現家庭自動化應用的功能，同時還可以被應用于商業、工業、公共事業等多種不同的領域中，為人們的生活和工作提供了極大的方便。

在沒有可編程控制器前，工業領域中大多采用繼電器和接觸器進行控制操作。這兩種控制方式對于工業的發展也有一定的幫助。但是，這兩種控制方式存在較大的弊端，遠遠達不到可編程控制器的工作效率。因此，當可編程控制器出現以后，在較短的時間內就取代了上述兩種控制方式，成為工業領域中使用頻率最高的控制設備。

2.可編程控制器的特點

可編程控制器相比于其它的控制設備而言具有顯著的優勢。首先，可編程控制器雖然需要編程操作，但是編程過程中比較簡單，操作人員經過簡單地培訓就可以掌握編程的方法。而且，可編程控制器的安裝和后期維修保養都比較方便。如果需要進行系統升級或者是需要重新編輯系統花費的時間比較短，不會影響正常的控制工作。其次，可編程控制器的抗干擾能力比較強，具有很好的穩定性，工作過程的可靠性比較高。在工作的過程中耗電量比較小。最后，可編程控制器的體積比較小，移動比較方便。

2 可編程控制器在電氣控制中應用范圍和優勢對比

1.可編程控制器在電氣控制中的主要應用范圍

可編程控制器在電氣控制中具有廣泛地應用。但總體來說，可編程控制器在電氣控制中的應用可以分成下述幾種。第一，是在開關控制領域中的應用。在沒有使用可編程控制器前，通常是使用繼電器作為開關控制的設備。但是因為可編程控制器具有兩種控制方式，即邏輯控制和順序控制，從而可以實現同時控制多臺設備的目的。所以，在開關控制領域中可編程控制器逐漸取得了繼電器；第二，是在分散控制領域中的應用。所謂分散控制就是指在每一個控制對象中都安裝可編程控制器，這樣就可以通過可編程控制器進行信號傳遞，從而實現對所有控制對象進行聯合控制的目的；第三，是在模擬量控制領域中的應用。可編程控制器在模擬量控制中的應用主要對流量、液位變化等具體變化過程的控制；第四，是在集中式控制領域中的應用。集中式控制和分散控制具有相同點，就是可以利用可編程控制器對所有的設備進行監控，但是集中式控制方式只使用一臺可編程控制器，集中起來對設備進行監控。

2.可編程控制器和其它控制設備的優勢對比

本文主要以可編程控制器在開關控制領域中的應用為例，分析可編程控制器相比于繼電器、單片機控制的優勢。首先，介紹繼電器在開關控制領域中應用的劣勢。繼電器一次性的投入成本比較高，在使用的過程中能耗比較大，而且采用的是單一控制方式，難以對多臺設備實施有效地控制，出錯率比較高。其次，介紹單片機控制在開關控制領域中應用的劣勢。單片機設計過程比較復雜，編程的難度比較大，而且使用的范圍比較小，只能用于單一成品的生產系統中。最后，介紹可編程控制器在開關控制中應用的優勢。可編程控制器可以實現對多臺設備同時進行控制的目的，使用過程中的能耗比較低，經濟成本也比較低。在后期使用的過程中可以根據需要進行系統編輯和升級。

3 可編程控制器的具體應用介紹

可編程控制器在控制領域中最為普遍的應用就是對普通電氣設備進行控制。本文以全自動洗衣機為例，介紹可編程控制器在電氣控制中的具體應用。首先，介紹全自動洗衣機的主要功能，其中包括洗滌、脫水等基本的功能，同時還包括水量控制、洗滌方式選擇等輔助功能。可編程控制器在全自動洗衣機中應用的具體情況如圖1所示。

在洗衣機的可編程控制器系統中已經有多種應用程序，這些應用程序都代表著某些具體的功能，是洗衣機制造商在生產的過程中就已經編寫好的程序。人們在使用的過程中只要按照需要選擇特定的程序即可。可編程控制器會根據人們選擇的程序進行一系列的操作。第一步就是要將電機等關閉，然后打開進水閥門，之后再控制電機，使其進行正反轉。人們在使用前會設定洗滌的時間，當洗滌時間到了以后可編程控制器會自動停止進入下一步驟，即脫水。在啟動脫水程序前，還會涉及到脫水失衡報警等其它控制過程。完成設定的脫水次數任務以后，可編程控制器會自動停止運行。

4 可編程控制器的未來發展方向分析

隨著計算機技術和控制技術的不斷發展，可編程控制器的應用范圍將會不斷擴大，在生活領域中的應用將會越來越多。例如，可以將可編程控制器應用于樓宇照明系統中。這樣不僅可以實現對整個照明系統進行實時監控的目的，同時還可以降低樓宇照明系統的能源消耗量。此外，還可以將可編程控制器應用于冰箱、空調等家用電器中，從而實現自動化控制家用電器的目的。

5 總結

總之，可編程控制器的出現對于電器控制領域的發展具有重要意義，大大提高了電氣控制的效率。未來，隨著可編程控制器的不斷發展，其應用范圍會變得越來越廣泛，其自動化程度也會大大提高。

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