PLC技术在电气自动化中的应用李正义

PLC技术在电气自动化中的应用李正义

李正义

深圳赤湾港口发展有限公司广东深圳518000

摘要：随着我国科学技术的发展，电气自动化技术也不断提高，PLC技术作为一种可编程控制系统，在大型电气设备自动化运行中发挥着重要的作用，本文将针对PLC技术在电气制动化中的应用进行探讨，希望能够促进电气自动化水平的提高。

关键词：PLC技术；电气自动化；应用

PLC技术是一种可编程控制技术，在我国许多企业中得到了广泛的应用。PLC控制系统具有体积小，结构紧凑和功耗低的特点，在机电一体化进程中发挥了巨大的作用。

一、PLC技术概述

PLC指的是可编程逻辑控制器，是针对工业现场应用而设计的，通过对逻辑运算、定时定数、加工顺序控制和计数等指令的操作，实现工业生产的自动化控制。这是一种继电接触控制技术与计算机技术相结合的产物。PLC具有较强的抗干扰功能，利用软件程序实现了机电一体化控制[1]。

二、PLC技术在电气自动化中的应用

（一）PLC控制系统的选择

1.PLC控制功能选择

PLC控制功能具有较强的抗干扰功能，在工作环境恶劣，安全要求较高的环境中，PLC控制系统得到了普遍的应用，例如：矿山、煤矿企业所采用的电气自动化系统，PLC技术得到了普标的应用；PLC系统采用可编程式控制，能够将电气自动化工作过程进行分解，进行程序的编制，将工艺流程中的各个环节在生产加工前进行设计。因此，PLC控制系统能够适应工艺流程复杂，控制过程多样，信号变化频繁的电气系统。

2.PLC控制方案的选择

在进行PLC控制系统设计中，要结合电气自动化程度，以满足企业和生产需求为基本原则，结合生产工艺确定PLC控制系统的工作方式，PLC系统控制能够实现自动化、半自动化操作，可以实现单机运行，也可以实现多机联合运行。在实现PLC控制的同时，系统能够实现故障的自我检测和诊断，起到预警的作用。在采用PLC控制时要结合企业需求，对运行参数的要求，这样才能使PLC控制系统发挥最大的功效。

（二）PLC技术应用的领域

当前，PLC技术在许多行业已经得到了普遍的应用，包括石油化工、钢铁煤炭、电力机械、轻工纺织、文化娱乐等，PLC技术应用的主要方面在于：

1、对开关量的逻辑控制

PLC技术取代了原有的继电器控制电路，实现了可编程的逻辑控制，将顺序通过编程输入到PLC控制系统中，就能够实现对设备的顺序控制，这种控制也适合于多台设备的自动流水线作业，例如在食品生产、印刷、包装、注塑等领域，生产线的顺序都由PLC控制系统来实现。

2、实现对工业生产过程的控制

PLC控制系统通过A/D和D/A转换模块以及其他的控制算法对模拟量进行处理，在工业制动生产过程中，对温度、压力、速度等变量进行监测和控制。过程控制通常应用在自动化程度比较高，环境比较恶劣的工业自动化生产中，例如：化工、冶金、产品热处理加工以及锅炉的自动化控制[2]。

3、通过PLC控制系统对运动进行控制

在一些重型机械加工中通常使用PLC自动化控制系统，实现对运动状态的控制，PLC具有专用的运动控制模块，通过运动控制模块的使用能够实现步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置的控制。这种技术被应用到了各种机械设备生产和研发中心，各种大型机床都采用了这种控制技术，此外，PLC控制系统对运动控制的功能还应用在电梯和机器人生产设计中。

4、数据处理和通信功能的运用

PLC控制系统不仅能实现对电气机械自动化系统进行控制，还能够实现数据处理和信息传输的功能，通过PLC控制系统，能够完成包括函数运算、逻辑运算的数字运算，能够通过系统进行数据信息的传送，进行数据处理，例如：在数控加药系统中的应用，PLC对数据对数据进行采集、处理和分析，实现控制系统的智能化（见图1），这种功能被普遍用于造纸行业、冶金和食品行业中，实现了生产过程的智能化控制。

图1PLC在数控加药系统中的应用

（三）PLC控制系统应用相关案例

1、PLC控制系统在煤炭传输装置上的应用

煤炭传输系统是煤炭企业生产中重要的自动化设备之一，煤炭传输效率对煤炭企业经济效益具有重要的影响。煤矿企业工作环境复杂，灰尘和湿度较高，甚至还存在强酸强碱的腐蚀作用，对自动化控制系统的安全性和稳定性要求较高，这种环境恰恰符合了PLC控制系统的特点，对恶劣环境的适用程度高的特点。煤炭输送系统顺序逻辑控制中的控制级通常有PLC控制器来实现，而且，通过PLC控制系统的过程控制功能，实现联动控制，煤炭输煤过程中，通常包括四种工作状态，分别是净化停止、集中启动、紧急停止和一起停止。根据煤炭输送的不同阶段，这些状态实施的顺序也不尽相同，通过PLC编程控制，这些工艺流程得到准确实现，保证每天输送过程的畅通，确保煤炭传输过程中的安全。给煤炭企业带来较好的经济效益[3]。

2、PLC控制系统空调系统中的应用

中央空调系统的控制要求通常需要设置手动和自动两种方式，设置相应的压力和温度的监测点，通过开关量来实现各个回路的切换，达到自动切换制冷量的目的。中央空调系统通常在计算机控制和远程控制平台通过控制PLC控制器实现对中央空调设备的控制，PLC控制系统能够同时完成多种原件的功能，还有助于信息的传输和数据的交换，能够实现计算机远程操作控制。

三、PLC技术的发展前景

PLC技术具有较大的发展空间，随着当前计算机科技和网络科技的发展，PLC技术将与计算机技术相结合，实现智能化电气控制，开放式设计和计算机网络相融合，将成为未来PLC控制系统的主流。当前PLC在实现控制中，通常采用的是梯形图作为PLC语言（如图2），常用的PLC语言还有流程图、布尔逻辑等语言，这些语言适合在不同情况下对PLC控制系统进行编辑，未来PLC技术发展将趋向于将控制语言进行标准化，这样更有利于今后PLC技术的普及和推广。

图2PLC编程常用逻辑梯形图

结束语

PLC技术是当前电气制动化控制中较为先进的控制系统，PLC技术不仅从功能替代了传统的继电器控制，还在数据处理和信息传输等方面也具有明显的优势，PLC技术与计算网络技术结合应用，必然将推动电气设备自动化和智能化发展。

参考文献：

[1]张云峰.PLC技术在电气自动化控制中的应用[J].南方农机，2018（4）：138-138.

[2]王家龙.PLC技术在电气自动化控制中的应用[J].科学技术创新，2017（13）：33-33.

[3]蒋龙飞.PLC技术在电气自动化控制中的应用[J].数字技术与应用，2018，v.36；No.335（5）：39-40.