浅谈PLC技术在电气控制中的应用

郭世宽++叶涛++张胜利

摘要：随着工业科技的飞速发展，PLC技术在各行各业都获得了大量的应用，特别是在电气控制领域。本文首先介绍了PLC技术的特点，探讨了PLC在电气控制中的基本流程，进而对其在电气控制中的应用进行了重点研究，希望为相关产业的发展提供一定的参考。

关键词：PLC技术；电气控制；应用

一、PLC技术的特点

（1）实用体积比较小、功耗低。对于超小型的PLC来说，其底部小于100毫米，重量小于150克，功耗低到数瓦。因为体积较小，就能够非常容易装到设备中，实现了机电一体化的应用。

（2）适用性较强。PLC能够被应用到各种各样的电气系统中，不仅具备一定的逻辑处理能力，多数PLC还具备数据运算功能，并可使用在数字控制当中。随着PLC技术的不断完善，已被大量应用到温度控制、以及CNC等各项领域。

（3）具有较强的抗干扰能力。因为PLC应用的是现代化的集成电路技术，不管是电路组成，还是工艺技术等都采用了非常可靠的抗干扰工艺，有着非常强的可靠性。此外，PLC还实现了硬件故障自主检测，如果发生故障就会给出告警。在软件方面，还可以在其中写入外围单元的自诊断编码，不仅是PLC，对其他的电路、设备也能实现自主保护。

（4）使用方便、快捷。PLC是一类直接与企业连通的控制技术，有着以下特点：连接简单、便于被应用人员所掌握等，特别是程序符号、表述形式等与以往的继电器是非常相似的，仅需要加上PLC的逻辑控制命令就能够在电气控制中得到方便的应用。

（5）便于维护、改造。PLC是使用存储逻辑替换了接线逻辑，降低了控制系统外部的连线，显著的减少了后期设计、建造的周期，便于后续的维护，而且程序也非常容易被改变，以应用于不断发展变革的生产过程。

二、PLC技术的基本流程

对于PLC技术来说，需要符合“与工控系统成为一个整体、便于功能的拓展”，各类电气控制系统都是按照工艺技术的要求，以不断改进工作效率以及产品水平。所以，在对PLC进行设计的过程中，需要符合使用者的各种需求，并基于实际情况来获取、分析相关信息，并追求研发设计者与现场人员的紧密协作，一起讨论给出可靠的设计方案，对存在的问题及不足之处加以分析、通过讨论来解决。并在实现控制需要的同时，尽可能的实现简单化、便捷化，以及低成本，便于后续的应用及维护，并不断提高电气控制的可靠性、稳定性。

PLC技术的基本流程如下：

（1）首先，是现场数据的输入：通过软件工具的控制，依照次序对输入点实现扫描，并对输入点的情况进行读取。

（2）其次，是程序的运行：对所在程序中的命令依照次序扫描，并按照输入的情况及命令开展逻辑运算。

（3）最后，是控制命令的输出：按照上面运算流程得出的结果，寄存器向相应的输出点发送信号，以进行逻辑控制。

进行以上流程之后，需要再次开始，并不断运行，每一次是一个运行周期。 在实际情况下，许多系统的工作程序能够分成不断循环的执行动作，而PLC的运行流程就是类似这样的，所以PLC能够非常方便的同设备反应相对应，而且编程简易、直接，方便修正，还降低了研发成本，并进一步减少软件研发时间。

三、PLC技术在电气控制中的应用

（1）对于开关量逻辑的控制

该应用可以说是PLC控制中最為基础且普及最为广泛的。它代替了以往的继电器功能，并能够进行顺序、逻辑控制，不但应用在单个设施的控制中，还能够使用在自动化设备中，比如：生产线、组合机床等等。

（2）对于模拟量的处理

调查发现，在实际情况下，存在许多的不断改变的物理量，比如：温度、速度、流量等等。以上都属于模拟量，能够借助于数值之间的D/A、A/D变换来实现，从而保证对模拟量的处理过程。

（3）集中式控制系统

该系统是应用一个非常庞大的PLC监视系统、对各类设施实现控制，已逐步发展为“中央集中式”的管控体系。在该应用中，各个设施之间的连接以及运转等都是通过PLC来实现的。可以说，集中式要比单机的控制系统运行成本低，性价比更高。不过，假如其中的一个项目的代码需要发生变化，就需要暂停总的PLC，这也会造成別的项目的暂停。

（4）分散控制系统

在该系统中，各个项目都要对应一个PLC，各个PLC之间又是借助于信号的发送、接收来相互取得联系的，或者是借助于通讯总线来实现各自间的互通。该系统中应用的是多个机械控制的形式，各设备之间都通过数据相连，因为各个项目都是通过本身的PLC来控制，因此假如某一个PLC暂停，并不会对别的PLC造成任何干扰。伴随科技的创新发展，当前可由PLC负责底部的控制工作，经由网络相连，实现了PLC与过程控制的有机结合。

（5）对运动的控制

PLC还能对圆周或者直线运动实现一定的控制。对其的设计来说，以往采取的是直接性的使用在传感器等器件的上面，而当前则是应用专门的运动控制器件。比如：伺服电机其单轴、可驱动步进电机等等，PLC还能被使用在机器人、机械、电梯等等各个领域。

（6）数据处理功能

在数据处理方面，PLC具有以下功能：数据传递、数据变换、数据运算、查找、排序及运用等，还能进一步实现数据的获取、整理、分析等。以上的数据能够与存放在存储器中的信息共同参考，以实现控制行为。此外，以上数据还能够借助于通讯功能来发送到智能设备中，或者实现制表。当前，数据的处理更多的是被使用在大型控制设备中，比如：过程控制系统等。

总的来讲，随着科学技术的飞速发展，PLC技术在各行各业都获得了大量的应用，特别是在电气控制领域。其发挥出了高可用性、低成本的优势，再加上适用性强、安全性高、快捷方便等优点，使其在自动化控制方面获得了非常广泛的应用。随着当前科技的飞速发展，PLC技术不断获得创新，其生产成本持续降低、功能性持续增强，已成为各工业生产领域的首选系统。

参考文献：

[1] 刘殿江，王玲.机械电气控制装置中PLC技术的应用研究[J].南方农机， 2015（8）：47-47.

[2] 陈贻棉.PLC技术在电气自动控制中的应用研究[J].中国新技术新产品， 2015（8）：1-1.

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