基于PLC技術的電氣設備自動化控制應用

張智睿　陳曉光

摘 要：在現代電氣自動化研發與制造領域中，PLC 控制技術的的應用范圍日趨廣泛 ，而且發揮了重要的作用。與傳統的電氣化控制裝置相比，PLC 控制技術的應用以微處理器為基礎，而且綜合了自動控制技術、計算機技術、繼電器控制技術、通訊技術的優勢，有效促進了其應用領域的不斷拓展。PLC以其可靠性高、靈活性強、使用方便，與 CAD/CAM 和工業機器人一起被稱為現代工業生產自動化的三大支柱。本文將對PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用進行分析和介紹。

關鍵詞：電氣設備;自動化控制;應用

一. PLC概述

1.PLC技術的內涵

隨著計算機技術和自動化技術的發展，PLC技術也取得了巨大的進步。PLC技術借助能夠進行編程的存儲器進行運算，通過數字式的輸入輸出數據接口來達到機械控制的目的。PLC技術是計算機和自動化技術的有效結合，能夠有效的提高機械電氣裝置的工作效率，提升機械電氣裝置的工作水平。通常來說，PLC技術主要由以下部分組成，分別是中央處理器、存儲器、外部設備編程器、數據傳輸接口等[2]。

二.PLC在電氣自動化控制中的應用

隨著PLC功能的不斷提高，PLC幾乎可以完成電氣設備控制領域的所有任務。很多情況下，PLC可以取代工業控制計算機作為主控器來完成復雜的電氣設備自動控制任務。PLC主要可以分為箱體式和模塊式兩種，它們的組成是相同的，箱體式 PLC由一塊 CPU 板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等組成，按CPU性能分成若干型號，按 I/0 點數又有若干規格。對模塊式PIE，由CPU模塊、I/O 模塊、內存、電源模塊、底板或機架組成。無論哪種結構類型的PLC，都屬于總線式開放型結構，其 I/O 能力可按用戶需要進行擴展與組合。PLC在電氣設備自動化控制中主要表現出以下特點：可靠性高，抗干擾能力強;功能完善，實用性強;易學易懂，應用普遍;維護方便，容易改造;體積小，重量輕，能耗低等。PLC在電氣設備中主要具有以下一些功能：開關量的邏輯控制、運動控制、模擬量控制、過程控制、數據處理、通信聯網等。下面具體介紹一種PLC在電氣自動化控制中的應用：

PLC在機床電氣控制中的應用：機床是一種典型的機械、液壓、電氣一體化協同控制的通用加工機床。其液壓、電氣配合時間的控制部分，故障率高，故障現象多變，不易排除。將 PLC 靈活應用與機床電氣控制中，完全取代了傳統的機床電氣控制中以繼電器、接觸器為主體的控制裝備。充分利用 PLC 的可靠性和時間控制的精確性對其進行改造，實時顯示各主體設備的狀態變化及故障報警畫面，組成控制、監管相結合的一體化系統，這樣可以獲得理想的效果。這種新型的直流調速自動化系統，主要包括開發一套由高壓開關柜、整流變壓器、電樞整流柜、司機控制臺、PLC柜、低壓配電柜和上位監視機等組成的全數字自動化副井提升電控系統，使用直流電動機，更換一套PLC控制信號操車設備。由于硬件電路均采用大規模和超大規模集成電路，元器件少、結構簡單、故障點少、可靠性高。硬件采用以總線聯系的模塊化結構，控制算法和系統控制利用軟件完成具有可構置性，可以進行功能擴展，運行靈活。PLC微處理器的使用，以及整個控制功能與調速算法均由軟件完成，使得控制精度高，穩定性好。全數字控制的直流拖動系統運行效率高，無功能耗低，節約電能，減少維護費用。實踐證明，用PLC改造傳統繼電器系統，效果非常不錯。它可以充分發揮PLC高可靠性、高抗干擾的特點，壽命長、維修少、查找外部線路簡單。同時配合采用變頻器改善了原系統調速性能，有利于節能，也提高了效率。

三.PLC在電氣自動化控制中的應用趨勢

隨著科學技術的進步，PLC技術也得到了很好的發展。目前，在許多領域中PLC技術都得到了廣泛的應用。在機械電氣控制領域中，應用PLC技術能夠有效提高控制系統的工作效率，完善控制系統的功能，為機械控制系統的發展提供有力的技術支持[1]。本文將對PLC技術進行闡述，分析機械電氣控制裝置中PLC技術的類型，探討PLC技術在機械電氣控制中的應用，希望為我國機械電氣控制裝置的發展提供幫助。

目前的計算機集散控制系統DCS（Distributed Control System）中已有大量的PLC應用， PLC將具有高可靠性、高響應速度、智能化、網絡化、高集成度等特點。

四.結束語

電氣設備自動控制采用PLC控制后，大大簡化了復雜的繼電器邏輯，提高了系統可靠性，也一定程度上優化了結構，降低了成本。而且PLC的使用和維修都很方便，具有電氣知識的人員很快就能勝任操作及維護的工作。多方面的優勢和特點為PLC在工業控制系統的推廣提供了一種的借鑒模式。

參考文獻

[1] 史國生.電氣控制與可編程控制器技術 [M].北京： 化學工業出版社，2003.

[2] 陳忠華. 可編程控制器與工業自動化系統. 北京：機械工業出版社，2006：1-15.

[3] 趙化啟，等. 電氣控制與可編程控制器. 電子工業出版社，2009.