电气控制自动化中PLC技术应用研究

李相培　叶凯

摘 要：PLC技术是一种智能化的生产控制技术，该技术被大量应用在工业制造的数字计算操作中，通过编程处理器发出指令，使设备完成指定的操作，对工业制造的控制技术提供有效的保障，也对电气控制自动化的发展起到了重要的作用，因此，PLC控制技术也是目前自动化技术研究的重点，本文对电气控制中PLC技术的应用方式进行了研究，针对出现的问题提出了相应的解决方案。

关键词：PLC技术 电气控制 自动化

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（c）-0037-02

1 PLC技术总体分析

1.1 PLC技术工作原理

PLC技术控制原理主要由3个方面组成：第一，输入采样。这个方面是PLC通过对需要采集数据的目标进行采样，存储以后记录到程序中，最后将数据传导出来。第二，用户程序执行部分。PLC技术能够在无人工干预下自动进行全方位扫描，并计算分析扫描结果，根据扫描的结果自动更新逻辑线圈的状态，从而保证程序指令的执行操作准确性。第三，输出刷新部分。为实现对目标电气系统的控制，需先达到外设驱动的目的，为此当系统通过CPU进行指令输出后，再结合I/O影像区的状况，最后保证将电路封锁以实现此目的。PLC技术原理组成图如图1所示[1]。

1.2 系统运行过程

系统运行过程由3个部分组成：第一，数据信息的获得和处置。首先要运用PLC系统软件中的功能对目标区域进行扫描，再对输入区域进行分析，获得输入初始数据。第二，处理待定功能。以客户设定好的程序质量为标准对目标程序现在进行扫描，根据扫描后的结果发送相应的指令。第三，控制相应阶段。经过对上述数据进行分析计算，将得出的结果和逻辑运算结果一同传输到主机中，主机对结果分析后发送相应的指令以控制目标设备。

2 电气控制中PLC技术的应用研究

2.1 PLC技术在开关量控制中的应用研究

电磁继电器是PLC技术应用前的主要系统控制元件，但是电磁继电器存在着很多缺点，例如牵涉到许多触电和电气设备，进而使得运行稳定性不理想等。PLC技术很好地解决了开关量空中当中的问题，特别是在准确性方面，为断路器的精准控制性提供了有效保证，保证手动分合闸等动作成功完成和系统相关指令的顺利发送，假如手动分合闸动作发生故障，仍可正常发送信号，当分合闸结束后就会立即切断回路[2]。当设备发生故障时，PLC控制能够自动切断分合闸，并同时发出警报预警。

2.2 PLC技术在顺序控制中的应用研究

顺序控制系统由主站层、I/O站和传感器3个部分组成，首先PLC控制器和人机接口共同组成了主站层，PLC控制系统全部设定成集控室，这样可以进行自动控制和操作，实现联锁以及解锁动作。其次，主站层的连接主要通过光纤和I/O站，其中I/O站经过二次控制电缆与传感器进行连接。主程序和不同功能的模块共同构成了系统程序，在控制平台上，操作者经过PLC远程站完成系统的设置和更新，同时可以对设备进行监视，进而实现自动控制全部生产和设备的电气，确保在无人员看管的情况下保证设备生产的有序和高效运行。

2.3 PLC技术在闭环中的应用研究

PLC技术有效实现闭关控制功能，首先通过内置的PLC模块发出PID指令，该控制源实现PID控制，在企业工作人员对参数进行设定后，10个以上闭环回路可以用单一模块控制，某些编程软件可以帮助工作人员轻松设定闭环控制，经过PID算法以实现目标，综上，以PLC技术为平台可以发布PID指令以进行PID的控制，进而使整个系统的稳定性进一步提高[3]。

2.4 PLC技术在水兵电机控制中的应用研究

为实现供水泵的启动企业正常使用3种模式，即手动上位机、现场手动控制箱和自动控制。使用自动运行过程时，PLC控制模块首先进行时间的判定，将时间最长的作为备用泵，相对的作为主泵的时间比较短。当水泵干管压力数值出现变化时，如实际数值低于预设值，系统会自动做出对策，启动主泵；假如压力值降到了非常低，就会启用备用泵，确保水管压力稳定在设定的数值。如果要通过手动上位机开启水泵，只需将操作开关旋转至“ON”，即可开启水泵。如果水泵通过现场手动控制箱模式开启，只需将操作开关旋转至“水泵手动”，按下按钮即可启动水泵。

3 电气控制中PLC技术应用问题及解决办法

3.1 PLC技术应用的问题

PLC技术发生故障时，输出数据信号的精确度会降低。第一，电场电动阀机器开关出现错误，极易造成数据采集和分析出现问题，影响PLC数据接收情况，导致控制系统不稳定。第二，设备线路出现老化故障，易造成系统信号不能顺利传输，严重影响整个系统的运行，PLC系统数据采集、分析、传松不能正常工作，造成PLC指令发送错误。第三，触电和接线部位不牢固，以至于开关和变速器产生故障，对数据信号存储产生影响。

在电气控制过程中产生执行动作错误，不能回复运行指令，主要原因有控制负载压力和电磁干扰等，造成系统动作异常。再者是电动阀及设备开关故障，若接触不良会造成控制系统运行不稳定，电机停止转动，导致系统运行错误。

3.2 PLC技术应用问题解决办法

首先，现场工作人员密切关注系统以及设备运行情况，确保数据传输准确性，对各个模块性能进行分析，对设备进行定期维护保养，在保證数据传输准确的同时提升传输技术水平，改善主系统结果，对系统运行速度进行提升，保证PLC系统每时每刻能够采集数据、分析数据并输送数据，保障发出的指令准确性以及电气系统运行稳定性。其次，为PLC系统设置PLC预警系统来监视整个系统。最后，当系统和设备运行出现错误时，能够立即确认故障类型，进而创建一个集预警和操作为一体的智能化系统，为各个生产的稳定运转提供保障。

参考文献

[1] 张厚友.PLC控制技术的优势和抗干扰措施研究[J].仪器仪表用户，2018，25（2）：5-6，105.

[2] 师玲萍.基于自动化生产过程中PLC控制系统的设计[J].电子设计工程，2016，24（19）：113-116.

[3] 孟晶晶.讨论PLC控制技术的优势及抗干扰措施[J].电子技术与软件工程，2014（20）：256.