试论电气PLC技术

赵俊恺

摘要：根据现有的研究资料，详细论述了PLC技术在电气自动化中应用的基本原理，并分析了其应用情况，以期能够推动PLC技术在电气自动化中的普及。

关键词：PLC技术；电子自动化；智能化

0引言

电气自动化是工业自动化的重要组成部分，也是工业经济发展的一项重要技术，是一个国家现代化发展的重要标志，可以说电气自动化水平代表着一个国家的工业发展水平。随着电气自动化的快速发展，各种先进的科学技术开始全面用于电气自动化当中，如远程控制技术、智能控制技术等。PLC技术是基于计算机技术而产生的一种可编程控制器，是智能控制技术的一种，这种技术已经开始应用到电气自动化当中，并且显著提高了电气自动化水平。

1PLC技术与电气自动化

1.1PLC技术

PLC技术是可编程控制器的简称，它虽然本身属于计算机技术，却是为工业控制应用专门设计制造的一种控制器。早期的可编程控制器又被称为可编程逻辑控制器，随着计算机技术的发展和PLC本身的逐渐成熟，现在所使用的PLC已经远远超出了逻辑控制的范围，不过习惯上仍称之为PLC。PLC的控制原理主要分为3个步骤，即输入采样阶段、用户程 序 执 行 阶段和输出刷新阶段。在输入阶段，PLC利用数据扫描器一次读入所有的输入状态和数据，并存在PLC的I/O映像区内。然后按照由上到下的基本顺序扫描用户程序，一般呈现出一个梯形图，扫描完成后进行逻辑运算，根据运算的结果刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应的位状态。扫描用户程序以后，就进入输出刷新阶段，控制器中的CPU向系统发出指令，按I/O映像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，在经过输出电路驱动外设，达到控制电器系统的目的。

1.2电气自动化

所谓电气自动化主要是指研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子和计算机等领域的一门科学。随着经济的 发 展 和 各 种科学技术的运用，我国的电气自动化走上了快速发展的道路，电气自动化水平不断提高。目前，电气自动化已经运用于工业生产的各个领域，并且已经在电气自动化中融入了嵌入式网络通信技术等，收到了良好的效果。尤其是 PLC 技术的应用，显著提升了电气自动化的灵活性和控制性，大大拓展了其应用领域和应用范。

2PLC技术在电气自动化中的应用

PLC技术在电气自动化中的应用是非常广泛的，如在中央空调控制系统设计、公路交通系统设计、数控系统设计等方面，都有着比较广泛的应用。笔者就 PLC 技术在这些自动化系统中进行了详细的分析，以下将具体阐述。

2.1PLC在中央空调上的应用

中央空调与工农业生产和生活有着密切的关系，无论是在工业生产中，还是在城市居民的日常生活中，都是不可缺少的一种工业系统。例如，在一些对温度要求比较高的电子企业中，中央空调是车间生产的必备设备，一般要借助中央空调来稳定车间内的温度。目前，中央空调冷冻系统的控制方式主要有3种，即早期的继电器控制系统、直接数字式控 制 器（DDC）以及可编程序控制器（PLC）控制系统。其中，PLC 控制系统不仅智能化水平较高，而且具有良好的抗干扰能力，并且对控制系统的结构也没有硬性的要求，运行的可靠性大大提高，使用和维护起来也很方便，目前已经成为中央空调中应用最广泛的控制系统。

2.2PLC在公路交通系统上的应用

随着城市的快速发展，公路交通系统在很大程度上决定了城市的秩序，尤其是交通秩序，立交桥等城市交通系统的复杂化，使交通信号灯的控制更加困难。传统的交通信号灯的控制方式，已经不适应公路交通系统快速发展的需要。因此，现在很多城市将PLC技术应用到交通信号灯系统设计中，形成了PLC型交通信号灯控制器，对交通信号灯的控制能力大大增加，使其对城市发展的适应力能力明显地提高。这是因为PLC控制器对外部环境的适应力很强，并且内部也具有丰富的定时器资源，对城市交通发展中常用的“渐进式”信号灯能够进行精确的控制，特别是能够实现对岔路口的控制。目前，国内使用的PLC交通信号灯控制系统在内部具有实时时钟，通过PLC编程控制可以对交通信号进行全天候的无人管理。由于PLC控制器自身具有联网通讯的功能，这样就能够帮助交通部门对各个信号灯进行局域网式的统一调 度和管理，最大程度地缩小车辆信号灯的等候时间，从而更加科学地对城市交通进行管理。

2.3PLC在数控系统中的应用

随着我国工业技术的发展，数控技术已经成为工业生产中一种不可缺少的技术，而数控技术的实现与PLC应用有着密切的关系。目前常见的数控系统主要有3种，即点位控制系统、直线控制系统、连续控制系统。在工业生产中，数控系统主要用于机械加工，其中点位控制一般用于孔加工机床，如钻孔机床、镗孔机床等，其是为了在加工过程中实现由一个位置向另一个位置的精确移动，一般来说并不考虑加工物体的运动轨迹，移动过程中一般不进行加工。目前，数控系统的实现主要有2种方式，即全功能数控装置和单板机控制，这2种控制系统都应用了PLC，只不过在功能和应用范围上有很大的区别。全功能数控装置的功能非常完善，但是价格非常昂贵，对于一些企业来说这种装置的许多功能完全是多余的。为了满足一般企业的发展需要，市场上出现了基于PLC的单板机数据系统，其是为了解决传统单片机中长期存在的設计硬件电路、接口电路、驱动电路和抗干扰问题，不仅能根据生产需要调整机床功能，还能根据技术进步对机床功能进行升级，这一点满足了很多中小企业的发展需要，增加了企业经营管理的灵活性。

3结语

随着科技的不断发展与进步，PLC应用前景将更加广阔，其对电气自动化的提升作用将更加明显。基于PLC的电气自动化控制系统的规格、种类、应用范围将会进一步拓展，以满足不同工业控制场合的需求。因此，国家要加大对该系统的科研投入力度，使更多的先进技术能够应用于电气自动化中，为工业和企业发展提供更加先进的电气自动化控制设备。

参考文献：

[1]邵国良，张西新.基于PLC的主运输皮带智能控制系统的研究与应用[J]. 中国矿业. 2012（S1）

[2]徐丽春.基于项目教学法的《机电控制与PLC》教学模式[J]. 职教论坛. 2012（20）