基于PLC技术的电气自动化研究

基于PLC技术的电气自动化研究

孔健

安徽顺安电网建设有限公司安徽合肥230000

摘要：随着社会高速发展，PLC技术越发成熟，并在电气自动化领域发挥了重要应用价值。尤其是工业自动化趋势下，PLC技术作为重要的技术支撑，以优良的适用性、扩展性以及抗干扰性，得到了广泛应用，对提高生产加工效率及质量作用显著。本文浅析基于PLC技术的电气自动化研究。

关键词：PLC技术；电气自动化；应用

引言

电气自动化是指研究与电气工程相关领域的一门科学，在科学技术快速发展的背景下，我国的电气自动化水平不断提高。在工业生产的各个领域，电气自动化的应用越来越广泛，而且在其中融入了嵌入式网络通信技术，并且效果比较好。在电气工程中PLC技术是一种新型控制技术，它具有独特的优势，即方便灵活又有很高的可靠性，其发展前景非常的好。

1LC技术概念及工作原理

PLC技术是实现工业自动化的三大基础技术之一。PLC技术能够进行相关软件程序的编程、接受和处理信号以及对电气设备控制。PLC系统包含CPU处理器、内存单元以及输出输入电路等元件。PLC技术的工作原理：首先，可编程控制器对各单元元件进行扫描采样和输入储存，这个过程要将信号宽度覆盖扫描周期和运用脉冲信号输入法，确保输入数据的读取录入。其次，CPU处理器的信息处理，程序执行过程是系统自上而下的扫描，并根据信息情况按照既定编程进行分析处理，并告知用户相关状态。最后，CPU处理器根据处理结果对PLC系统各基础原件发放指令，以此实现电气系统的有效控制。

2PLC技术的优势

2.1安全性较好

PLC技术在现实生产中的普遍应用为大规模使用集成电路，使得可靠性高。以中车长江车辆有限公司为例，其生产车间以PLC技术为主，PLC硬件具有自动监测功能，在发现故障后能够及时报警，一定程度上减少了车间的故障现象，相比较冗余的CPU处理系统，大大提高了生产效率。同时PLC技术在研发之初就已经充分考虑了防干扰因素，因此PLC在电气自动化上的应用能够减轻外界干扰对电气控制过程中的影响。

2.2操作简单易学，编程简单，并不需要专业的计算机知识

由于在PLC技术中主要通过逻辑图和梯形图来进行编程操作，所以无论是在制作阶段还是操作阶段都降低了人员的门槛，因此用户并不需要掌握专业的计算机知识就能够进行相应的操作，同时由于系统的开发周期较短，可以很方便地进行现场试用，并且在对程序进行修改的时候，并不需要拆除相应的硬件就可以完成调试工作。

2.3维修简单

一方面PLC使系统硬件和软件后期维护简单化，减少了不必要的后期维修工作，另一方面PLC控制器所用的存储逻辑大大减少了该装置的接线数量，建设时期缩短，设计难度也降低。同时PLC实现了在线编程，这种生产方式的改变使得其多适用于品种多样、批发数量少的工业生产。

2.4具有较强的可靠性，抗干扰能力强

传统的继电器控制过程中，在继电器出现接触不良的时候就很容易造成故障。而PLC是通过相应的软件来实现对继电器的控制功能，因此，它能够有效地减少外界的干扰；同时，PLC在硬件和软件上也采取了一系列的抗干扰防护措施。在实际的运行测试过程中，展现出了数万小时没有出现一次故障的优良特性，充分地展现出了它的抗干扰能力。

3基于PLC技术的电气自动化应用

3.1在电力系统中的应用

电是现代化生产生活中必不可缺的动力能源。目前，基于PLC技术的电气自动化被广泛应用于电力系统中，针对输煤、除渣等各种辅助系统进行顺序及开关量的控制优化，进而提高了整体作业水平。随着节能减排战略实施，电力行业对生产自动化控制水平要求越来越高。而PLC技术在电气自动化中的应用，替代了传统继电器控制，实现了单程工艺流程控制的优化，同时在通信总线连接与信息模块的协调配合下，实现了对全面生产工作的控制，大大缓解了认为操作压力。例如，对于很多大型火电厂而言，输煤系统直接决定了企业整体生产效率，并且影响生产环境。而针对主站层、远程IO层以及现场传感器等的PLC技术设计应用，有效提升了顺序控制及开关量控制的可靠性，降低了故障发生率，减少了维护工作。

3.2在交通系统上中的应用

随着城市变得越来越越拥挤，公路交通系统在维护城市秩序的过程中起到了重要的作用。但是仅仅依靠传统的交通信号灯来进行调度交通已经不能适应现代城市交通发展的需要。因此，在对城市的交通信号灯进行设计的时候，很多城市都已经开始运用PLC技术，形成了一种新型的PLC交互信号灯控制器。这就使得对交通信号灯的控制能力大大增强，这主要是由于PLC技术对外部环境有着更好的适应能力，并且在内部创造性地加入了定时器资源，使得它能够对“渐进式”信号灯实现精确的控制。在对岔路口的交通进行控制的过程中效果更加明显。在目前投入使用的PLC交通信号灯控制系统中，大部分都配备了实时时钟，可以实现对交通系统的无人管理。并且，由于这项技术本身具有联网的功能，使得交通调度中心的人员能够对交通进行实时控制，从而实现交通的高效运转。

3.3在数控系统中的应用

在工业生产实践中，数控系统对位置设置精度要求极高，一旦出现偏差，极可能导致数控系统故障，继而影响产品加工质量。相比于传统电气设计，PLC技术应用从根本上提高了机床自动化效率，并且其较佳的实时监控与控制功能，减少了运行中故障发生频率，降低能量损耗。在具体的应用实践中，PLC技术保证了更加精准的控制位置，通过编程设计调整刀具移动轨迹，从而提高了产品加工质量。此外，数控系统还适应多种方式的控制模式，可根据实际情况进行选择，常规上选用点位加工控制的方式，如孔加工机床，而PLC模块应用则对机床机床机械结构进行了简化，从根本上提高了产品加工实效。以目前的工业发展形势来看，基于PLC技术的电子自动化将更加广泛地应用于数控系统。

3.4在空调冷冻系统中的应用

冷冻系统作为空调制冷重要组成，其控制方式主要有继电器、数字及PLC三种制冷系统控制，最早的继电气控制容易导致故障发生，系统结构较为复杂，能量消耗也较大，此种系统已逐渐被淘汰；直接数字控制在系统智能化方面有较大优势，可其自身抗干扰能力较弱，其分级分步机构应用也存在一定局限性，此种应用范围局限较大；PLC在此方面运行具有较大可靠性，其维护也较为便利，并且抗干扰性也比较强，PLC在很多领域得到了应用，特别是新型高速的网络结构里，其优点得到了充分发挥。

3.5在电池生产线控制系统中的应用

由于日常生活中电子设备的不断增加，电池的需求量也与日俱增，为了保证电池生产线的稳定性，PLC技术逐渐在电池生产线中得到应用。PLC技术可以对生产过程中的各个环节，尤其是可能影响电池质量的环节可以进行有效的监控，从而最大限度地防止故障的发生。目前，我国许多大型的电池生产厂商都已经在生产过程中采用了PLC控制技术。

结语

综上所述，PLC技术相比较于传统电气自动化控制模式来讲，具有安全性更高、性能更好、操作更加简单、维修更简单的特点，在电气自动化领域也被越来越多的部门采用，尽管仍然存在不足之处，但给企业所带来的经济效益是毋庸置疑的。如今PLC技术逐渐成为电气自动化系统中应用最为广泛且最为重要的控制技术之一，也在慢慢取代传统电气自动化控制模式，我们也应该在经济发展的大背景下不断改进和完善PLC技术，使其顺应工业发展的趋势，生产出更符合消费者需求的产品，在未来PLC技术的功能及其对生产环境的适应能力也将越来越强大。

参考文献

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[2]刘驭舟.PLC技术在电气自动化中的应用现状及发展探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（08）.

[3]袁文选，张万山.关于电气自动化控制中的PLC技术应用的探讨[J].建筑工程技术与设计，2017（09）.