有关PLC自动化电气控制应用的研究.doc

1、有关 PLC 自动化电气控制应用的研究摘要：PLC 在计算机以及微电子技术行业之中的使用变得更加的广泛，本文主要对 PLC 的构成以及功能做出了充分的阐述，分析了在电气自动化控制之中 PLC 的应用。 关键词：自动化；电力控制；应用 中图分类号：F407.6 文献标识码： A PLC 是一种将计算机控制技术与通信技术集为一体的数字运算控制器，它为自动化控制带来了方便，它的广泛应用大大提高了企业工作效率。PLC 不管是在开关量和模拟量控制方面、还是在定位控制方面、还是在网络控制方面，都表现出其优越的特性。正是因为它在许多企业的自动化控制系统中的应用，使得相关的行业取得质的飞跃，提高了企业效率，大

2、大推动了社会的发展。 一、PLC 自动化电气控制的特点 PLC 自动化电气控制是以计算机控制、数字通讯、智能传感等为主的一种控制技术。PLC 电气控制的系统不只是一个单纯的基层控制系统，还是一种新型开放式的全分布控制系统。因此，PLC 自动化电气控制具有其多方面的特点，主要包括应用、维护与改造、抗干扰及其系统结构等方面。 （一） 、PLC 自动化电气控制的应用简单、实用、可操作性强。 PLC 自动化电气控制的接口比较直观且简单，因此，其编译与可编程性的梯形图图形、语言符号及表达方式等与继电器电路图的特点基本相似。技术人员在进行 PLC 自动化电气控制的实际应用过程中比较容易理解与接受，只需知道

3、少量有关开关逻辑控制方面的 PLC 自动化电气控制操作指令，就能掌握其具体的编写方式与使用方式。 （二） 、PLC 自动化电气控制维护及改造比较简单方便 PLC 自动化电气控制维护及改造比较简单方便，节省和减少了设备外在接线。其利用先进的存储逻辑技术代替了传统的接线逻辑技术，缩短了电气控制系统的设计与建造时间，通过这种技术为设备后期维护工作打下了基础。PLC 自动化电气控制程序编写容易更改，能够较大地满足实用生产中各种要求。此外，PLC 自动化电气控制能在直接运行于各种复杂的环境，且模块上运行与故障的指示灯方便用户查找故障与监控设备，进而可以避免设备在正常运行中出现麻烦及设备运行时间受到拖延。

4、 （三） 、PLC 自动化电气控制抵抗干扰的能力较强 PLC 自动化电气控制的设计采用大规模型的集成电路，其内部电路结构与生产工艺设计都应用先进抗干扰的技术。此外，还配置了自动检测的报警功能硬件装置，这个装置在设备出现故障时会及时发出警报。由于这些设计方面的特点，PLC 自动化电气控制抗干扰的能力就会高于传统的继电器抗干扰能力，比较适合复杂的电气制造及复杂电气控制的场合。在 PLC 自动化电气控制可编程软件应用中，技术人员可以依据实际需要，对外围设备自动诊断的程序进行编写，这样使 PLC 自动化电气控制系统外的设备及电路也具有自我保护功能。 （四） 、PLC 自动化电气控制具有大型化与小型化系

5、统结构 PLC 自动化电气控制的系统结构分为有大型化及小型化系统，由于在实际操作应用的过程中，控制系统设计要求的不同，需要选择的相关 PLC可编程控制器就不同。通常情况下，小型化的 PLC 自动化电气控制系统，由于耗能少、重量轻且体积小，便于安装的特点，在实际操作中应用就比较广泛。 二、PLC 在电气自动化控制中的具体应用 （一） 、用 PLC 控制开关量 对于小系统而言，传统的继电器或者接触器控制系统尚可应付；系统如果较大或者相对复杂，传统的继电器或者接触器控制系统便难以满足实际需要，这是二者本身的缺陷所决定的，如“触点竞争” 、线路庞杂以及不易修改等。PLC 投入使用后，凭借着速度快、稳定

6、性高以及维修方便等诸多优点，不仅保证了产品的质量，还大幅降低了制造成本。在机床及自动化生产线中，PLC 取代传统的继电器、接触器控制系统已经成为一种必然的趋势。以顺序控制器的公式为基础进行设计，然后参照执行元件节拍表，作出各个控制部分的梯形图，整个设计流程简单明了，即便存在问题，也可利用模拟仿真检查及时发现，因而为后续的维修工作打开了方便之门，同时促进了规范化设计的进程。 （二） 、用 PLC 控制模拟量 PLC 能够以控制对象的具体特征为根据，灵活地展开功能模块组合，从而实现对系统的有效控制。PLC 的功能模块有如下几大类：主机模块、I/O 扩展模块、模拟量控制模块、高速计数模块、位置控制模

7、块、通讯模块。PLC 在控制语句方面极具优势，同时在模拟量控制模块方面也表现出了一定的不俗，因此，PLC 可出色完成对过程的准确、有效控制，同时还可用于对仪表的实时监控。模拟量控制模块的研究和发展促使过程控制取得了突破性进展，PLC、模拟量模块的结合，有助于过程控制系统精度的进一步提髙，如使热处理的整个过程主要包括有：升温、保温以及降温。严格依据生产工艺进行，这一点是传统仪表控制所不能做到的。 （三） 、用 PLC 进行位置控制 对于工厂自动控制而言，位置控制是一个非常重要的内容，主要表现在以下几个方面:（1）电气机器人的动作定位控制；(2)机床刀具中串刀补偿控制；（3)主轴精确分度控制。PL

8、C 发出一个脉冲信号给步进电机，步进电机接收到指令后便会精确位移，从而实现位置控制。 （四） 、用 PLC 实现系统的集中控制 PLC 适用于电气自动化控制，也适用于系统本身的控制，如对控制系统进行全面故障检测并显示检测结果。对控制系统进行检测或者监控时，将会应用到时限故障检测和逻辑错误检测 2 个原则。设备处于正常工作状态时，PLC 中的输入/输出信号以及中间记忆元件三者之间存在一种固定的逻辑关系。设备如果发生异常，那么上述逻辑关系便会难以维持，即发生逻辑故障问题。在具体应用环节，通常将异常逻辑关系下的相应输出当作故障信号，去完成报警或停机等一系列控制。 （五） 、用 PLC 实现对电动机变

9、频调速的控制 PLC 指令系统日趋成熟并表现出了强大的功能。利用 PWM 可向电机发出准确指令以实现对后者的有效控制。除此之外，加设一电压平滑电路可实现 PWM 与变频器的结合，如此一来不仅能够控制电机的运转，还能实现对电机的调速。电机处于正常运行状态时，其转速的快慢取决于 PWM指令系统中的 t 值，二者之间存在正比关系，即 t 值越大，电机的转速越快。 三、PLC 自动化应用于电气控制中出现的问题 （一） 、控制出错 会出现控制出错的现象，导致现场信号不能传送到 PLC 的控制系统内，控制出错的原因有：触点和接线接触出现问题，所导致机械开关和现场的变送器发生故障；线路出现老化或动物的破坏等

10、，导致输送的信号线路出现断路或者短路故障；现场电动阀和电磁开关等在操作中有关闭不彻底、闭合不充分，导致数据收集及传输故障，使 PLC 不能全部接受信息。 （二） 、动作执行出现错误 动作的执行出错，将导致 PLC 指令不能执行，执行出错包括：现场机械的开关和电动阀等发生故障；较强的电磁干扰和控制负载接触器发生故障等。 四、针对电气控制中的问题给出的建议 （一） 、强化 PLC 自动化输入信号的可靠性 具体方法：确保控制系统中每个设备和相关的零部件的耐用性，避免各种配件原因导致的传送的信号线发生破损或短路等故障；改进或重新选择主界面某些功能模块。 （二） 、完善 PLC 的自动控制系统中的预警部

11、分 完善 PLC 自动控制系统内部的预警系统，加强智能化故障的预警技术建设。预警系统中配备相应一定的文字记录及显示系统。应用控制柜面板的指示灯，设备一旦发生故障，指示灯便立即报警，提醒工作人员，采取应对各种安全隐患的措施。 总之，PLC 自动化在电气控制中的应用能实现智能化的运转模式，并且调速的控制系统工作的效果很理想，不仅能够节约人力物力和财力，也能对 PLC 自动化技术的运用效果进行观察总结，对 PLC 自动化的电气控制具体的应用程度进行把握，具有非常大的意义。 参考文献 1张野.浅谈基于 PLC 自动化电气控制应用J.科技资讯，2012，11（13）：2123. 2燕培荣.基于 PLC 实现的自动化电气控制应用研究J.科技资讯，2011，8（28）：133135.