西门子 PLC在电气控制中的应用

西门子 PLC在电气控制中的应用

张惠民

江阴市兴澄特种钢铁有限公司 江苏 江阴 214400

摘要：随着现代科学技术的快速发展，越来越多的技术形式被运用于电气控制领域中，有效提升了电气控制整体水平，促进了我国电气控制自动化的发展与进步。西门子PLC是一项具有较强综合性的可编程序控制器，其能够完善电气控制系统指标体系，丰富电气控制系统功能，拓展电气控制领域范围，提升现代化发展水平。本文简要阐述了西门子PLC——400系列系统，分析了西门子PLC系统基本特征、应用思路，对西门子PLC系统在电子控制中的应用进行深入探究。

关键词：西门子；PLC；电子控制；应用

近两年，我国工业制造业快速发展，各种技术被引进工业制造业领域中，进一步提升了工业制造业的现代化水平，增强其作业控制能力，提升生产制造水平，为我国社会经济的稳定发展提供助力。在实际过程中，建议工作人员结合实际情况，选择合适的西门子PLC技术，比如：400系列产品，融合STEP7编程软件，搭建STEP7 400西门子PLC系统，将计算机设备作为系统核心，灵活运用多种技术，比如：计算机技术、自动控制技术等，充分发挥PLC技术的抗干扰能力，提升电气控制的稳定性与可靠性，进一步促进我国工业制造业的健康发展^[1]。

1. 西门子PLC——400系列系统分析

400系列是西门子PLC系统中的主要型号之一，这一系列的PLC技术已经被广泛应用于制造业的电气控制系统中，有效提高系统运行效率。在实际过程中，可以发现，随着现代科学技术水平的不断提升，对于生产过程中的容错率与可靠性要求不断提高，而西门子STEP7 400 PLC技术则能够有效满足这一要求，其自身具有较强的可靠性。若将西门子STEP7 400 PLC技术运用于电气控制中，能够利用部件冗余提高系统运行可靠性，同时利用中央处理器CPU及配套硬件实现精准控制^[2]。

2. STEP7 400系列的西门子PLC系统基本特征

关于STEP7 400系列的西门子PLC系统，其具有以下几点特征，能够充分满足电气控制运行需求。

1. 系统设备体积较小、整体质量较轻。其中外型规格最小的西门子STEP7 400PLC系统设备的地面尺寸≯100mm，设备重量≯150g，且功耗率较低。较小的体积促使西门子PLC很容易被安装到机械设备中，实现机电一体化。

2. 具有较强的实用性。现如今，大量的西门子STEP7 400PLC系统被运用于各种电电气控制中，除了能够提供基本的逻辑处理功能，还兼具较强的数据运算能力，能够被运用于数字控制中。近两年，西门子STEP7 400PLC系统的功能日益完善，能够基本实现位置控制、温度控制、CNC控制等，应用范围较广，能够满足电气控制的各项需求^[3]。

第三，具有较强的抗干扰能力。在西门子STEP7 400PLC系统中，包含了大量的集成电路技术，且在内部控制、生产工艺方面采用了先进的抗干扰技术，促使系统具有较强的抗干扰能力与运行可靠性。在软件应用的过程中，工作人员还可以在系统中安装自诊断故障功能，进一步提升西门子STEP7 400PLC系统的自我保护能力。 三、STEP7 400系列的西门子PLC系统应用思路

关于西门子STEP7 400PLC系统在电气控制中的应用，工作人员要遵循“整体性原则”展开外围设备设计工作，促使POC系统能够与工业电气控制系统相融合，成为一个整体，进一步提高了电气控制生产效率。因此，在实际应用的过程中，建议工作人员结合被控制对象的主要情况，结合现场实际工作条件，广泛搜集资料，将其作为设计依据，从而提高操作方案的整体水平；工作人员还需要联合设计人员与操作人员，共同研究与讨论方案，及时发现可能存在的问题，共同解决。在能够满足各方控制需求的条件下，工作人员需要考虑PLC的操作便捷性与应用经济性，同时考虑后期的维修需求，以此为电气控制系统运行的安全与稳定提供有力保障^[4]。 四、STEP7 400系列的西门子PLC系统在电子控制中的应用 （一）开关量控制系统中的应用

西门子STEP7 400PLC系统能够运用于开关量控制系统中，提升系统的可靠性，以此强化电气控制的安全性能。在传统的电气控制系统中，工作人员往往采用大量的电磁性继电器，形成一定的安全隐患，容易引发触点故障，降低了系统运行的安全性与可靠性。因此，建议工作人员引进西门子STEP7 400PLC系统，利用软继电器取代实物元件，从而消除潜在的触点故障隐患，提高系统运行可靠性。此外，工作人员可以修改编程内容，调整编程结构，提升电气控制系统的数据分析能力与逻辑判断能力，强化系统的抗干扰能力，以此扩大运行范围，提高系统运行的可靠性。

2. 顺序控制中的应用

西门子STEP7 400PLC系统能够运用于顺序控制中；顺序控制与开关量控制一样，均是电气控制系统中的重要工艺控制方法，若要提高顺序控制效率，建议工作人员严格遵循“节能减排”的原则，以此提高电气控制系统的运行水平。建议工作人员利用PLC取代原本的继电控制器，单独控制各个工艺流程，优化工艺顺序，实现对电气控制现场内的整体协调与控制功能。在电气控制系统中，工作人员要充分发挥PLV对于顺序控制的优越性，结合实际情况，适当优化电气控制系统，强化顺序控制能力

^[5]。 （三）闭环控制中的应用

西门子STEP7 400PLC系统能够运用于闭环控制中，比如：启动泵类电机；一般情况下，泵类电机的启动方式包括：现场控制、自动启动、旁屏启动等，通过利用PLC技术，合理选择主备用泵的类型，提高控制有效性。在实际过程中，建议工作人员利用旁屏手动启动的方法，现场调节开关，同时结合每台泵的实际运行时间控制主备用泵的开关。现阶段，西门子STEP7 400PLC系统在电气控制系统闭环控制中的应用，主要是作为PLC系统的补充而存在的，是闭环控制的安全回路，就是说，若PLC在运行的过程中发生故障，则会启动常规控制系统，从而保证泵类电机的正常运行。 （四）电气控制中其他场景的应用

除了上述的几种应用形式之外，还可以将西门子STEP7 400PLC系统应用于其他的场景中，举例分析，在实际工业生产过程中，会存在较多的变化物理量，比如：流速、流量、温度、塔里等，这些物理量可以通过数字量之间的“D/A”、“A/D”进行转换，从而实现PLC编程器对物理量的处理。此外，建议工作人员将西门子STEP7 400PLC应用于分散控制系统中，在每个控制对象附近安装一台西门子STEP7 400PLC，促使各西门子PLC设备之间能够传递信号，以此实现内部响应与联锁，完成上位机下达的通信任务^[6]。

结语：

综上所述，结合STEP7 400西门子PLC系统在电气控制中的实际应用情况可以发现，PLC技术具有较强的应用优势，能够有效提升电气控制的运行稳定性、可靠性与安全性，提高系统运行效率，克服现阶段电气控制中的问题，以此实现成本节约目的，维护企业的健康发展状态。在实际过程中，PLC技术可以运用于开关量控制、顺序控制、闭环控制与电气控制其他场景中，不断完善电气控制系统功能，优化工业制造业流程，促进企业健康发展。

参考文献：

[1]安太玉.西门子PLC在电气控制中的应用研究[J].南方农机,2020,51(02):170.

[2]钱海峰,王旭刚.西门子S7-300 PLC在岸桥吊具中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(10):118-119.

[3]张志光.西门子PLC在工厂应用中常见的问题及处理[J].中国设备工程,2019(08):225-226.

[4]季家云.西门子PLC在压滤机电气控制系统中的应用分析[J].自动化应用,2019(03):21-22.

[5]陈春旺.西门子PLC S7-300在药芯焊丝轧拉一体机上的应用[J].科技风,2019(02):165.

[6]刘野.卧式车床的电气研究与西门子PLC[J].信息记录材料,2018,19(04):20-21.