PLC在工業電氣自動化中的運用研究

吳彥軍

摘 要：隨著科技的發展以及融入，對我國的眾多領域均起到了良好的幫助，而自動化體系也同樣如此。尤其是工業領域，在生產的環節中利用計算機的技術與PLC技術的結合下，逐步實現了電氣自動化的生產模式。不僅有效的極大程度上減少了人力的工程量，而且還有效的促進了自身體系的發展。在生產方面，利用電力、電子電器、信息、網路以及機電一體化等眾多技術進行結合，不斷的提高這工業產品的質量與生產效率，從而為化工企業本身帶來了較為客觀的經濟利益。

關鍵詞：PLC；工業；電氣自動化

引言：不可置否，自從改革開放以來，我國的眾多行業都在處于積極的發展狀態，其中有屬科技發展的速度最快。科技發展的速度用日新月異來描述也絕對不為過，而科技水平的提升在某種程度上也促進著其他領域的進步。在工業的電氣自動化發展過程中，使用PLC的技術已經成為眾多化工企業的首選，而PLC本身對電氣自動化體系的幫助亦可謂是如虎添翼。

一、PLC的相關描述

PLC是可編程控制器的簡稱，也是專門在工業環境下應用設計出的數字運算操作的電子系統，采用一種可編程的儲存器對其對應的工作指令進行記錄并執行。在內部存儲器內部輸入執行邏輯運算、順序控制、定時、計數以及算數運算等操作，并通過數字式或者模擬式的輸入輸出來對各種不同類型的機械設備、電氣設備以及生產過程中的指令進行控制。由于其本身可以理解作就是為了能夠更好的幫助工業電力自動化而研發出的技術，而對于實際工作中的應用自然有著得天獨厚的優勢。起初，研發PLC的目的只是為了能夠有效的代替繼電器模塊的工作性能。但是在實現其原有的初衷之后，發現其還有更多的可提升空間，也就現代PLC的雛形，有原始單一的過程控制延伸至對這個制造系統的控制和檢測。

1、PLC的工作原理

可編程控制器的工作原理可以大致分為2個階段，即：輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新。在其投入正常使用之后，完成三個階段則又被稱為一個掃描周期。在整個工作運行的狀態中，PLC可以以一定的速度來對上述三個周期的工作進行執行。其一，輸入采樣階段，在這個階段中，可編程邏輯控制器可以以掃描方式依次的讀取所有輸入狀態的指令和數據，并且將其存入對應I/O印象區中對應的單元內。當輸入采樣結束后，會轉入后續的執行階段。但是，在后需兩個階段中，技術輸入狀態和數據發生變化，I/O印象區中相應單元的狀態和數據也不會被改寫。所以，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期中后，才能有效的保障在任何情況下該輸入能被讀入。其二，用戶執行階段，即：由編程軟件將電氣原理圖轉換為梯形圖之后，在由PLC設備對數據制定進行掃描。在掃描每一條梯形圖時，先掃描梯形圖左邊有各觸點組成的控制線路，嚴格的按照先左后右、先上后下的順序將控制線路進行邏輯運算或者水銀輸出線圈的I/O印象區中對應的狀態等。

2、PLC的特點

通過對PLC進行分析的結果來看，其中有四個最為顯著的特點。其一，可靠性高，由于PLC大多采用的是單片微型計算機，所以在集成度方面相對較高，再加上與之相對應的保護電路以及自診斷功能，從而有效的提高PLC系統的可靠性。其二，編程容易，在PLC系統編程中大多使用繼電器控制梯形圖以及命令與其，區數量要比微型機指令要少的多。此外，除高檔、低檔的PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。而梯形圖形象相對簡單，即使不需要計算機的專業知識也能夠進行編程。其三，組態靈活，由于PLC采用積木式結構，用戶只需呀對其結構進行簡單的組合，便可以有效的改變或者控制系統的功能或者運行狀態。其四，輸入輸出功能模塊齊全。不可置否，PLC系統研發至今最大的優點便是能夠針對不同的現場信號，開設對應不同種類的模塊或者器件進行直線連接，并通過總線與PLC主板相連。

二、PLC在工業電氣自動化中的應用

1、在傳統機床系統中的應用

在正常情況下，數控機床的傳統電氣控制系統大多電氣控制模式，而電氣控制模式在具體的應用中則會經常性的出現一些問題，如：線路老化、接觸不良等問題，不僅嚴重限制著數控車床的生產效率，還會還一定程度上為數控車間體系埋下潛在的危險因素，甚至更有可能會直接數控車床操作人員的生命造成損失。此外，通過對傳統機床的分析可以明顯的看出，傳統機床的電力系統功耗大、效率低、故障高、維修難度大等嚴重的問題。而將PLC應用于傳統機床的電氣系統中能夠使效率和穩定性得到有效的提高，不僅能夠有效的對系統結構進行簡化。此外，對于控制體系的運行也能得到有效的提升，在提高工業產品質量的同時提高生產效率。

2、在火電系統的應用

在工業體系中火電廠的輔助系統也能夠通過PLC的幫助有效的對其整體進行提高，例如火電徐彤、輸煤系統等運行順序以及運行開關操作復雜的環節，利用PLC以及電氣自動化工程的幫助能夠有效的提升對應的生產效率以及產品的質量。在火電系統中應用PLC，首先要根據其本身的特點制定出與之對應的控制程序，在實現對多個系統進行統一控制的前提下有效的減少工作量。而且通過對PLC系統的介入，可以利用其技術整個架空某個工藝流程，從而實現信息的共通，一旦發生問題能夠及時發現并將問題現象提供給對應的維修工作體系，以實現工作性能穩定的目的。

3、在煤礦系統中的應用

眾所周知，煤礦能源是我國重要的能源之一，不僅國家在某種程度上大量需求著煤礦能源，甚至是居民個體對于煤礦能源也有著不同的需求程度。所以，煤礦行業的發展不僅關系著我國的經濟發展，也會對居民的日常能源需求造成一定的影響。但是基于煤礦行業本身有具有著一定程度的為下行個，所以必須要在保障生產安全的前提下實現其本身的發展。而在提供安全問題上，能夠通過與PLC的結合，將其應用于監控系統上，密切的監控著煤礦的通風狀態。一旦發生故障，相關操作人員能夠立即利用PLC進行故障檢測與一定程度的分析，從而對故障進行排除或者故障造成影響的降低。

結束語

總的來說，工業在國家的經濟體系中有著十分重要的作用，再其對應的電氣自動化中有PLC的介入，又必須要實現其對等的提升，不只是為了滿足于國家的需求，更是要滿足工業體系自身的發展，而PLC的介入能夠有效的對其整體進行提升。況且，PLC系統的構建本身就是為了能夠有效的對工業體系幫助。而且，對于科技的應用，PLC還只是其冰山一角。要想有效的促進我國工業的發展與穩定，就有絕對的必要將科技應用工業體系中，也能夠更好的促進工業的生產效率、能源節省等。

參考文獻

[1]蔣萬文. PLC在工業電氣自動化中的應用研究[J]. 商品與質量：房地產研究， 2014（3）：34-34.

[2]賈歡騰. PLC在工業電氣自動化中的應用研究[J]. 華東科技：學術版， 2013（8）：429-429