电气控制与 PLC工程实训项目研究

电气控制与 PLC工程实训项目研究

郭玮栋

上海梅达焊接设备有限公司 201906

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，PLC是一种新兴的电气电子技术，如今，科学技术迅速发展，PLC技术不断成熟、完善，并在电气控制领域得到了十分广泛的应用，为实现电气自动化控制作出了重要的贡献。

关键词：自动化电气控制；PLC；应用；技术

引言

随着人们对于技术的要求不断提高，电气工程也逐渐趋于复杂化，而传统的人工控制技术已经跟不上人类社会发展的步伐，所以电气工程的自动化控制发展是必然的，而运用PLC控制技术可以将自动化控制流程运行的更加流畅，从而大大提高工程效率和运行质量，故此如果要将电气工程及其自动化控制技术不断推进，必须要对PLC控制技术进行深入而全面的了解，熟练掌控PLC技术的工作原理以及功能等。

1PLC技术概述

PLC技术其实是一种基于网络技术、通信技术、计算机等多项技术结合而形成的技术，相当于一个智能化系统，首先人们将所需要的指令输入其储存器中，然后PLC技术进行工作会将储存其中所包含的指令内容进行程序化的实施，从而将指令转化为实际行动以达到用户的最终目的，利用这项技术可以大大提高工程的运行效率与质量，只要保证指令无误，在进行智能化运算之后，就几乎可以达到百分百的精确实施，并且此项技术具有一定的稳定性，使用环境也并不苛刻，所以应用十分广泛。

2PLC技术在自动化控制系统中应用优势因素

2.1处理效率高

因为PLC技术本身内部装置的特殊性，可以促进电气工程的自动控制系统的处理效率大大提高，偏心计数装置内部不同于传统装置，由于没有固定的导线，可以使数据传送更加简单快捷，这使其从核心上就领先于其他的技术，除此以外PLC技术的操作性很强，由于其运行主要靠内部指令的转化和实施，所以不需要外界的干涉，对于一般的技术人员就能掌握，所以只要经过一段时间的培训之后，PLC技术就能为人们所利用，并且应用于自动控制系统中从而提高设备运行效率、节省人力物力。

2.2安全性以及可靠性强

电气工程在实施运行过程中，往往会受到外界的干扰从而影响工作效率，而PLC系统内部的稳定性恰恰可以弥补这一劣势，如果将此系统应用于自动控制设备中，系统会营造一个“保护罩”的环境从而可以从内部提高自动控制设备的安全性可靠性，提高其对外界干扰的抵抗能力，从而进行长久的运行。

2.3具有一定的抗干扰能力

由于其内部硬件设备比较统一，所以在进行系统组装时可以减少许多不必要的人力物力的资源浪费，并且进行保护维修时也比较简单，这样稳定的系统本身就具有一定的抗干扰能力，并且在软件运行过程中可以替代传统的继电控制系统，从而屏蔽机电控制系统的许多缺点，减少发生故障的频率，PLC技术可以采用不同类型的软件和任务实施控制，若是有新的控制任务，继电器就很难实现对新任务的有效控制，PLC技术可以对程序进行修改来实现对新任务的合理控制。

3电气工程自动化控制设计的主要问题

在经过长期的发展后，电气工程自动化控制技术具有一定的系统性和功能性，而且还具有较高的专业化程度，其和现代企业的发展理念十分符合，可以有效规范现代生产。随着信息技术的不断发展，电气自动控制化技术却没有做到与时俱进，进而在具体的设计过程中出现了相应的问题。（1）目前阶段的电气工程自动化控制系统中，想要实现通断控制需要经历一定的缓冲时间，但这样会导致在该段时间内可能会发生相应的问题，这对于电气设备的正常运转会产生影响，而且也可能会因为短路问题而损坏继电器，降低了整体的控制效果。（2）目前的电气工程自动化技术在具体操作中仍然存在着一定的顺序混乱问题，所以在运行过程当中会受到很多的限制，无法有效地提升电气工程的生产质量和生产效率。传统的电气工程自动化控制技术抗干扰能力相对较低，尤其是在一些电波干扰比较严重的环境当中，会存在着不稳定的现象，也会导致指令错误等相关问题出现，而且影响了工作的有效开展。（3）在目前PLC技术的运用过程当中，还存在着信息不对称的问题，主要是软件设计单位和软件需求单位之间的不对称。相关设计单位在具体的设计过程当中没有根据需求单位的实际需求，有效地实施设计，进而使其在实际应用当中无法取得理想的效果，而且也会对PLC技术的推广和应用产生影响。

4自动化电气控制中PLC的应用

4.1闭环控制中PLC的应用

自动化电气控制系统中，可以采取多种方式启动电机，如自动方式、手动方式等。采取自动启动方式的时候，应用PLC，可以实现闭环控制。以温控系统为例，借助热电偶检测加热炉的温度，将热电偶的输出电信号通过温度变送器转换为标准量程电流，然后传输给模拟量输入模块，经A/D转换之后，便能获得与温度成比例的数字量。然后，CPU主板会对预先设定的温度值与获取的数字量进行对比分析，然后按照PID控制算法进行误差运算，得到运算结果之后，传送给输出模块，并经D/A转换，获得电流信号，从而发挥自动控制电动调节阀开度的效果，达到了闭环控制。采取这样的控制方式，可以有效控制闭环中各种干扰因素，使被控量能与给定值无限接近。除此之外，为了实现对闭环控制过程的简化，可以直接应用PID控制器，PID控制器为闭环控制器，本身结构比较简单，且无需被控对象的数学模型，使用方便，灵活性较强。

4.2顺序控制中PLC的应用

近年来，顺序控制系统在自动化电气控制中得到了越来越多的应用，可以将顺序控制系统，主要是将整个工艺流程分解为多个顺序相连且不同顺序之间又相互独立的阶段，按照先后顺序执行各个阶段，保障整个工艺流程的有序开展、顺利完成。顺序控制中PLC的应用，所采取的主要方法便是逻辑设计方法，具体步骤如下：应用不同逻辑变量表示输入信号、输出信号，分局实际控制要求，将状态表列出，并以状态表为根据，写出逻辑函数，简化逻辑函数，并以此为根据对梯形图进行绘制，上机调试。若是PIC输出信号存在时间顺序的状态变化，则可借助时序图来设计控制程序，具体步骤为：正式设计前，加强对控制要求的分析，最好是仔细、系统、全面地分析实际控制要求，明确信号的输入量、输出量，并进行技术经济性分析，确定机型；明确信号之间的时序关系，对工作时序图进行绘制，并将其分为多个时间区段，确定每个区段的时长，找出区段之间的信号状态转换条件及分界点，然后对定时器进行分配，开展PIC的I/O分配，对梯形图进行绘制，开展模拟运行试验，评估程序是否符合控制要求，给予适当修改。

结语

PLC具有易于编程、可靠性较强、便于安装、组态方式灵活、适用范围较广的优势。在自动化电气控制中，包括闭环控制、顺序控制、开关量控制中有效应用PLC，可以提高自动化电气控制系统的功能。为了更好地发挥PLC的优势，应不断加大、加深对PLC的研究，并不断优化与完善PLC技术，从而为促进自动化电气控制的发展作出贡献。

参考文献：

[1]田博.电气自动化控制系统中PLC技术的应用研究[J].南方农机,2019,50(6):159.

[2]李直蔚.刍议电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].电子测试,2020(2):137-139.

[3]张恩祝.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探究[J].电子制作,2020(1):59-60.

[4]张千朋,洪腾飞,陈龙.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].电子技术与软件工程,2019(7):130.