PLC電路在工業電氣自動化中的運用

黨健

摘 要：隨著我國電子信息技術與自動化技術的發展，電氣自動化越來越得工業企業的重視，PLC電路作為一種全新的可編程儲存器，在工業電氣自動化中得到了廣泛應用，通過PLC電路在工業電氣自動化中的運用，不但能提高工業生產的效率，而且還能提高企業的市場競爭力。

關鍵詞：PLC電路 工業電氣 自動化 相關運用

中圖分類號：TN94 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0052-02

1 PLC電路技術概述

1.1 PLC的工作原理

目前我國PLC的工作原理主要分為3個階段，即輸入采樣階段、程序執行階段、系統輸出刷新階段。其中輸入采樣階段指的是通過掃描的方式讀取采樣數據，這是數據儲存在規定的單元中，相關的數據輸入以后，將被轉入到用戶程序進行執行輸出操作，在輸入采樣階段，技術相關發生狀態，處理數據的單位也不會發生改變，從而保證輸入的資料數據不會發生改變，保證相關數據的質量。程序執行階段主要指的是，在執行程序過程中，保證PLC中的控制器總是能從上而下對用戶程序進行掃描，在這一過程中，一定要按照相關順序進行核算，核算的過程也要按照由上至下的原則進行核算，在PLC中掃描的路線由各個觸電構成，從而得出運算的結果，根據得出的結果對邏輯線圈在儲存中的狀態完成刷新操作，從而確定是否執行相關的處理指令。系統輸出刷新階段指的是要完成的操作任務，可以在編輯控制器中完成刷新，在系統輸出刷新階段過程中，CPU會根據輸入映像的狀態，對這些數據進行鎖存以后才去執行其他操作，這一階段是PLC中重要階段，輸出的信息和資料才是編輯控制器要完成的任務。

1.2 PLC的特點

1.2.1 PLC可靠性高，抗干擾能力強

PLC具有非常強大的自行診斷能力，如果輸入的信息有錯誤，應及時對這些錯誤信息進行處理，同時PLC采用濾波、隔離等硬件措施，能對系統故障進行及時檢測、對受損的信息進行恢復，通過采用最先進的高科技技術來提高抗干擾能力。

1.2.2 PLC通用性強，控制程序可以改變

工業電氣自動化中應用的PLC電路，具有齊全的硬件設備，能夠很好地滿足各種控制系統的要求，從而減少了用戶自己設計程序的任務，這也是PLC深受廣大用戶喜歡的主要原因。

1.2.3 PLC功能強，使用面非常廣

在工業電氣自動化中應用的PLC電路，不但具有計算、計數、運算、控制的功能，而且還具有人機對話、自動檢測、通信、記錄的功能，可以很好地控制一臺機械設備或者一條流水生產線，甚至可以控制一個完整的生產過程。隨著我國社會經濟的發展，很多工業企業都是流水生產，通過PLC電路技術的使用，能很好地滿足生產快、連續生產的特點，所以，深受廣大工業企業的青睞。

1.2.4 編程簡單，容易掌握

很多工業企業沒有專門的專業的技術工程師，所以希望相關的設備越簡單越好，目前我國工業企業中選用的PLC幾乎都是梯形編程的方式，相關電線路非常清晰，如果自動化水平高一點的人員，通過PLC用戶手冊就能學會如何編程，就算沒有接觸過PLC系統的人員，通過簡單的培訓就能學會如何編程。完全解決了工業中缺乏高素質人才的局面[1]。

1.2.5 減少了控制系統設計和施工的工作量

隨著我國科學技術的發展，智能軟件越來越小，而功能越來越強大，在PLC中也不例外，通過高新技術網絡軟件代替了原有的繼電器控制系統中相關部件，使工作量大大減少。除此之外，PLC用戶還能通過實驗模擬對PLC進行調試，從而減少了現場調試設備的工作量，深受廣大用戶的喜歡，也是PLC能在工業電子自動化中被廣泛應用的原因之一。

1.2.6 體積小、重量輕、功耗低、維護方便

PLC電路技術通過把微電子技術應用到工業設備中，通過最新的納米合成技術，相關的材料都是最新的高科技產品，使得其結構非常緊湊、堅固、功能小、重量輕、功耗低，能很好地阻止外來因素的影響，使得PLC在工業電氣自動化運用有了很強的抗干擾能力。方便PLC電路技術安裝到機械設備的內部，從而更好地實現機電一體化的理想控制設備，可以說PLC是我國工業電氣自動化中重要的里程碑，對我國各行各業實現自動化提供了良好的基礎[2]。

2 PLC電路在工業電氣自動化中的應用

2.1 PLC在機床系統中的應用

我國很多機床系統通常采用電氣控制模式，通過繼電器實現機床的運行，這樣的系統基礎產生接觸不良、觸頭電弧等現象，而且生產運行效率低下、能耗大、經常發生故障、維修難度大，這些原因嚴重制約著我國工業廠家自動化的實現，但通過PLC能很好地解決這一點。通過PLC系統對需要調整的數據進行重新編程，實現實時控制，既能提高機床系統的穩定性和效率，而且還能降低機床維修的費用，從而降低生產成本，提高了企業的市場競爭力，真正實現了機械系統的自動化控制。除此之外，通過PLC模塊化的模式，具有很強的自檢能力，能有效查找出機床存在的問題和故障，取代了液壓系統和氣動系統，大大提高了機床使用的穩定性，使得機床機構越來越簡單，為實現自動化建設提供良好的基礎。由于PLC電路技術有以上的優點，在機床系統中應用PLC技術，能有效提高機床的壽命，同時還具有應用方便、可靠性高、方便排除故障的優點[3]。

2.2 PLC在中央空調上的應用

隨著我國社會經濟的發展，中央空調在人們的生產生活中起到的作用越來越大，無論是在工程生產中還是居民生活中，對中央空調的使用越來越普遍。比如：在生產電子設備的廠家，由于電子設備對溫度的要求非常嚴格，中央空調成了電子設備廠主要控制溫度的設備，目前我國生產的中央空調的制冷方式有3種，即電器控制系統、直接數字式控制系統、課編程控制器PLC控制系統。其中PLC控制系統生產的中央空調，不但智能化程度比較高，而且還具有超強的抗干擾能力。而且對制冷控制系統的機構沒有過多的要求，方便中央空調大批量生產，通過市場調查發現，使用PLC控制系統生產的中央空調在運行過程中的可靠性非常大，操作和維護也非常方便，深得廣大用的喜歡。通過不完全統計，采用PLC控制系統已經成為中央空調應用最廣泛的控制系統[4]。

2.3 PLC在數控系統中的應用

隨著我國社會經濟的發展，數控技術在工業生產中的應用越來越廣泛。數控技術需要PLC作為技術支撐才能完成，目前數控技術中常用的控制系統有3種方式，即電位控制系統、直線控制系統、連續控制系統。數控技術主要適用在機械加工中。其中點位控制系統主要適用于與機械孔加工機床中。在我國目前的數控系統中，有全功能數控裝置和單板機控制裝置，這兩種控制系統都使用了PLC電路技術，但是在使用功能和應用范圍上有很大的區別，比如：全功能數控裝置的功能比較完善，無論是加工孔、板、管都能很好使用，但是相對價格比較昂貴。如果企業生產比較單一，選擇全功能數控裝置，就會有功能發揮不出來。所以，在選擇過程中要根據企業的實際情況進行選擇[5]。為了滿足廣大用戶的需要，出現了一種PLC系統控制的單板機數控機械。通過把PLC電路技術引進單板機數控機械中，很好地解決了單板機中硬件電路、接口電路、驅動電路經常受干擾的問題，大大滿足了中小型企業的發展需要。

2.4 PLC在煤礦系統中的應用

我國是一個煤礦生產的大國，在煤礦生產中使用工業電氣自動化能很大程度上提高煤礦的生產效能，還能防止安全事故的發生。比如：在通風自動化中應用PLC控制系統，再加上相關的傳感器裝置，通過電子計算機把這些系統裝置連接起來就能實現遠程監控，從而達到無人看守就能生產的目的，通過PLC中相應的檢測程序，為檢修人員提供相關的信息資料，減少故障查詢的時間。如果是因為傳感器造成的故障，直接通過連接線路進行檢測和維修即可，從而減少對電動機和通風機的查詢，降低維護過程中產生的安全事故。在煤炭裝運系統中，可以使用PLC實現裝車自動化，裝車自動化控制系統的硬件可由多個獨立功能塊和控制核心組成，這些功能塊是產品倉倉位的檢測和信號的輸出、倉下閘門開度信號的測量和閘門的控制等；裝車控制系統的核心由PLC工業控制計算機及網絡版組態軟件組成[6]。

3 結語

綜上所述，隨著我國工業電氣自動化的發展，PLC控制系統因為其具有可靠性高，抗干擾能力強、通用性強，控制程序可以改變、功能強，使用面非常廣、編程簡單，容易掌握、減少了控制系統設計和施工的工作量、體積小、重量輕、功耗低、維護方便的特點被廣泛應用在我國工業電氣自動化中。

參考文獻

[1] 陳鏡波.PLC技術在電氣自動化中的應用[J].機電信息，2013（9）：106-107.

[2] 高瑋.PLC在電氣自動化控制中的運用[J].科技展望，2015 （3）：149.

[3] 劉永國.PLC在工業電氣自動化中的應用淺談[J].硅谷，2015（3）：93，102.