PLC在电气自动化控制中的应用探讨
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摘 要：电气工程自动化控制体系的连接和控制主要通过继电器得以实现，但在复杂的自动化控制系统中，继电器的控制和应用相对较难，一方面建立继电器系统需要投入大量的人力、物力，相关人员也较难对自动化控制系统进行统一管理。另一方面，继电器中任何一个部件出现故障和问题，都会对系统的正常运行造成影响，降低了工业生产效率和生产质量。在此背景下，PLC技术应运而生，该文以PLC的概念和特点为切入点，简要分析了PLC技术在自动化控制系统中的具体应用，并对其未来发展趋势进行了展望。
关键词：PLC;电气自动化控制;组电器
中图分类号：TM76 文献标志码：A
1 PLC
1.1 PLC的概念
PLC又可称为可编程控制器，是在计算机技术的基础上拓展出的一种新型技术，近年来我国科学发展进程不断加快，PLC技术日益成熟，逐渐实现了与电气工程技术的完美结合。当今时代，电气自动化系统要想获得更高的时间效益和成本效益，就必须引入PLC控制技术，强化电气工程的运行，在提升电气工程运行效率的同时，降低其运行成本。
就其本质来说，PLC主要由电源、CPU、程序储存器以及接口电路等组成，其主要特点是能够通过数学逻辑运算和控制顺序等方式对数据进行储存。在众多组成结构中，电源是PLC运行控制电气设备的根本，因此为了保证PLC控制器的正常运行，就必须要做好电源控制工作。CPU是PLC系统的核心组成部分，PLC的数据控制工作主要由CPU完成。程序储存器是对软件加以储存的地方。接口电路则根据输送工作的不同分为PLC数值的输入接口和输出接口，其中输入功能指的是在生产初期，利用PLC强大的技术进行输入和扫描，并将扫描结果放置在各个单元中。对于数据的输出，应该采用梯形图的方式进行由上至下的扫描，需要注意的是在完成一个输入扫描周期进行下一轮扫描前，应该进行刷新处理，这样才能保证输出数据的有效性和真实性。
1.2 PLC特点
1.2.1 实用性强
PLC控制系统具有较强的实用性，它能根据电气自动化控制系统的体量和规模进行任意组合，能够在不同的工业生产中获得良好的应用，另外PLC系统借助计算机强大的运算功能，具有极其精确的数字化控制功能，能够顺利高效地完成各项工业生产任务。
1.2.2 便捷度高
相比较而言PLC的质量较轻、体积较小且其接口设计和编程语言、方式都很简洁清晰，因此PLC具有较强的现场自建能力，同时也具有较高的便捷度，方便工业企业日常使用和维护。
1.2.3 抗干扰性强
PLC具有较高的抗干扰能力，其接地系统十分完善，同时接地地点准确恰当，能够保证即便在恶劣的环境下也能正常运行，大大增加了电气自动化控制系统的可靠性。
1.3 PLC与电气工程自动化
电气工程自动化指的是在自动化控制技术中融入计算机处理技术，是一门同时涉及电气工程和计算机工程的应用科学，近年来，随着工业生产效率和生产质量的提升，电气工程自动化技术在工业生产中发挥着越来越重要的作用。毫无疑问，未来计算机应用技术与电气自动化技术的结合必然会给工业生产带来日新月异的变化。
2 PLC技术在电气自动化控制中的应用
2.1 在数控系统中的应用
PLC技术在数控系统中有着极为广泛的应用，当前数控系统主要可以分为点位控制系统、直线控制系统和连续控制系统3种。数控系统在机械加工中发挥着不可替代的作用，例如点位控制系统主要应用于机床加工中，运用这种控制系统能够在加工中实现点与点之间的精确移动。具体来说数控系统的控制方法主要包括全功能数控装置控制法和单板机控制法，这2种控制方法都运用了PLC技术，其中全功能数控装置的功能更加全面，但是相应的运行成本也较高，主要适用于一些大型机械加工企业。而单板机控制装置则可以根据企业实际生产需求任意调整机床功能，具有更强的灵活性和更低的运行成本，因此更加适合中小企业的生产需要。
2.2 在顺序控制中的应用
PLC在工业生产中一项重要的应用就是能将其作为顺序控制器使用，尤其是在输入工作时，遵照一定的生产顺序能够有效提升工业生产效率和质量，同时能够更好地保证工业生产的稳定性和安全性。我们以火力发电系统为例，在火力发电系统中，如果能够合理地使用顺序控制，将PLC技术应用在输煤系统内，就能够形成一套自动化的输煤流程，一方面提高了系统的智能化程度，节省了大量的人力劳动，另一方面促进了输煤的质量，明显降低了能源消耗量和废物排放量。如果能够将PLC技术合理运用在除灰系统内部，就能够形成自动化的值班模式，有效降低火力发电企业的生产成本。
2.3 在开关量控制中的应用
PLC在开关量控制中主要是通过逻辑形式参与控制作业的，近年来随着科学技术的不断发展，PLC系统在开关量控制中的应用越来越广泛。PLC的一个主要特点就是能够将机械继电器替换成为虚拟继电器，这样大大降低了其运行反应时间，因此十分适用于开关量控制。另外，传统电气控制系统中存在大量的线路和触点，一旦触点接触不良或者线路接触不良都会影响整个系统的正常运行，甚至造成安全隐患，而PLC技术则有效避免了此类问题，提高了电气设备运行的安全程度。
2.4 在立体仓库控制上的应用
立体仓库指的是由几层或者几十层货架堆积形成的储存空间，在立体仓库中，货物的输入和输出都是采用物料运输设备完成的，现阶段，立体仓库在电气工程领域得到了广泛应用。具体操作中，在PLC控制技术的作用下，能够科学准确地对货物进行输入和输出，同时利用上位机的显现功能能够准确地检测出立体仓库中的货物摆放情况，进而实现对整个仓库的有效控制和处理。在立体仓库中运用PLC技术，减少了仓库管理員的日常重复工作，在一定程度上实现了仓库的自动化管理，有效利用了仓库储存空间，提升了仓储物流周转效率。
3 PLC技术的未来发展趋势
3.1 加强网络化和数字化应用
未来社会必将是信息化社会、自动化社会以及智能化社会，因此PLC技术要想跟上时代的步伐就要做到与时俱进，在现有技术的基础上增强网络化和数字化应用，进而有效提升PLC在电气自动化控制中的应用能力。
3.2 增强抗干扰性能
在未来发展中，电气工程市场竞争将愈发激烈，生产工艺和生产技术更新发展也将更加快速，因此未来对PLC控制系统的技术性和安全性也提出了更高的要求，为了适应电气工程控制技术的需求，PLC技术必须具备更强的抗干扰性。
4 结语
总而言之，PLC技术以其较高的可靠性和较强的稳定性在电气工程自动化发展中得到了广泛应用，同时PLC技术在不断实践过程中也获得了飞速进步。随着科技的不断发展，PLC相关技术也会不断完善，未来的人机控制也必将日益完善化、人性化，我国电气自动化控制水平也必然得到大幅度提升。
参考文献
[1]栾鹏.浅析PLC技术在电气工程自动化控制中的作用[J].电子制作，2013（17）：231.
[2]党武刚.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].技术与市场，2013（9）：45-47.
[3]任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电子技术与软件工程，2014（15）：228.
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