電氣控制與PLC應用技術的分析研究

孔銳言

摘 要：PLC即可編程邏輯控制器，硬件系統主要由電源、CPU、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊以及通信模塊組成。由于PLC具有體量小、運算速度快、抗干擾能力強等優勢，因此，取代了傳統的繼電器，在工業電氣控制領域得到全面推廣和普遍應用。本文將著眼于PLC技術在電氣控制中的應用優勢，圍繞PLC技術在電氣控制中的實際應用效果予以分析闡述。

關鍵詞：電氣控制;PLC;應用技術

PLC的工作過程包括輸入采樣、用戶程序執行以及輸出刷新三個階段，完成這三個階段則視為一個掃描周期，PLC的工作原理主要是重復執行三個階段內容。PLC技術的核心載體是系統內部的邏輯控制器，當設定程序指令后，邏輯控制器就會根據指令要求，對整個電路控制系統進行全程監督和控制。目前，PLC技術在我國汽車制造、機械加工、石油化工等行業應用優勢與取得的階段性成果也日漸突顯。

1 PLC技術在電氣控制中的應用優勢分析

1.1 操作便捷，性能實用

在編寫程序指令時，系統的表達方式呈現出多樣化態勢，即有易于理解和掌握的圖形符號，也包括梯形圖語言，編程人員可以根據自己的喜好選擇編寫方式，整個操作流程簡單易懂、方便快捷。同時，PLC的硬件設備與計算機硬件結構相似，都具有簡單直觀的接口，編程人員在實際操作時一目了然，能夠快速進入到工作狀態。

1.2 系統結構的可調配性

工業生產企業可以根據生產作業區域的大小以及產品性能的要求，對PLC的系統結構大小進行合理調配，以滿足生產作業需求。比如選擇體量小的PLC系統，主要特點是重量較輕、便于移動，便于檢修及現場安裝操作。而體量大的PLC系統，功能性較為完善，涵蓋的功能內容較多，而且系統運算速度快，運算數據精準度較高，多用于規模化、產業化的大型工業生產企業，能夠為企業創造更多的經濟效益。

1.3 設計安裝省時，調試工作量小

PLC系統取代了原有繼電器系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等元器件，在設計和安裝主控制柜時，減少了大量時間。此外，在編寫與設定PLC系統應用程序時，無需在生產作業現場進行調試，技術人員完全可以在實驗室當中，對程序進行調試，并通過PLC系統內部的發光二極管理觀察輸出信號狀態，根據數據信息，技術人員能夠及時發現應用程序與生產流程之間存在的沖突與矛盾，進而在后臺對應用程序進行修改，減少了大量的工作量，工作效率得到大幅提升。

1.4 抗干擾能力強，故障報警及時

在設計PLC系統時，由于引入了較為先進的抗感染電路技術，因此，PLC系統能夠抵御外界電磁波、紫外線的影響，使生產作業流程始終保持正常狀態。另外，在電力控制設備運行過程中，極易產生各種類型的故障，而借助于PLC技術的監控功能，能夠及時準確的查找到故障點，并第一時間發出故障預警信號，終端操作人員只需要利用計算機屏幕就可以掌握故障信息，檢修人員接收到預警信號后，能夠迅速到達故障設備的現場，排除故障隱患。

2 PLC技術在電氣控制中的實際應用

2.1 集中控制技術的應用效果分析

PLC技術在電氣控制中具有極強的集中控制功能，系統通過PLC的中央控制器能夠對電氣設備的工作狀態進行全程監控，以保證電氣控制設備安全穩定運行。比如在鍋爐電氣控制系統中的應用，PLC技術能夠對輸煤設備以及驅動風機設備進行有效控制，由于PLC系統中自帶PID調節器，可以隨時控制鍋爐內的溫度，再利用遠程傳輸功能，借助于系統內部的溫度傳感器，將溫度轉化數據信號，顯示在系統操作終端的界面上，操作人員以操作數據作為主要依據可以隨時掌控鍋爐溫度，并根據生產需要升高或者降低鍋內溫度，保證生產作業進度不受到任何影響。

2.2 分散控制技術的應用效果分析

PLC的分散控制系統屬于集合多臺機械生產線的控制系統，每一條生產線之間由數據信息建立連接關系，即便其中一臺或幾臺PLC設備出現故障，也不會影響其它機械設備的正常運轉狀態。比如在火電廠電力系統中的應用，PLC的分散控制系統一般由PLC、工程師站、操作員站、網橋、modbus plus 網絡以及TCP/IP網絡組成，系統包括現場測控層以及監控管理層，并且每一層都采取總線式。在電力設備運轉過程中，PLC分散控制系統利用兩級網絡，進行信息收集與處理工作，既保證了數據交換的及時性，同時，也提升了生產工作效率。

2.3 開關量控制技術的應用效果分析

PLC的開關量控制系統主要對系統順與工作邏輯進行有效控制，由于開關量控制具有接線簡單、信號傳輸速度快、檢修方便快捷等優勢，因此，在實際應用當中，節省了大量人力資源與時間成本。PLC控制開關量的能力較強，所控制的入出點數，少則十幾點，多則上萬點，而對工作邏輯的控制形式也多種多樣，包括組合式、即時式、延時式、計數式、隨機式等，因此，在冶金、輕工、化工等行業得到普遍應用。

2.4 模擬量控制技術的應用效果分析

構成PLC模擬量控制系統的模塊主要包括主機模塊、高速計數模塊以及模擬量模塊等，其中模擬量控制模塊提升了傳輸數據的精準度，規避了過去儀表控制系統數據誤差大的弊病。工業生產當中，較為常見的模擬量是溫度值、壓力值以及流量值，通常情況下，只需要借助于A/D或者D/A轉換就可以得出所需的模擬量，進而在系統操作終端對溫度、壓力、流量等數據參數進行修改，以促進生產作業效率的提升。

3 結束語

PLC技術在電氣控制系統中的應用，推進了我國工業生產自動化、現代化的發展進程，同時，該技術抗干擾能力強、安全穩定性高、程序編寫簡單等優勢也對工業生產企業生產效率與產值利潤的提升起到積極的助推作用，PLC技術必將成為電氣控制領域未來一段時間內的主流應用技術。

參考文獻：

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