PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

孟杨

[摘    要]文章分析介绍了PLC软硬件构成与特点，PLC技术的应用优势，全方位探究了PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用情况，并且具体分析了PLC在矿用皮带机电气自动化控制系统中的应用，旨在为电气设备控制系统研究提供一定的借鉴。

[关键词]PLC技术;电气设备;自动化控制

[中图分类号]TU756 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）07–00–02

On the Application of PLC Technology in the Automatic Control of Electrical Equipment

Meng Yang

[Abstract]The article analyzes and introduces the composition and characteristics of PLC software and hardware， the application advantages of PLC technology， comprehensively explores the application of PLC technology in the automation control of electrical equipment， and specifically analyzes the application of PLC in the electrical automation control system of mining belt conveyors. It aims to provide a certain reference for the research of electrical equipment control system.

[Keywords]PLC technology; electrical equipment; automatic control technology

1 PLC软硬件构成与特点

1.1 软硬件构成

在PLC运行过程之中，得要依照逻辑顺序来扫描输入接口，便可以读取所输入的数据信息，另外读取到用户所编写的程序，由此来高效处理所读取到的数值，通过计算机远端来处理结果转化成为输出值，来以驱动来实施外设。用户来程序编写来将其存储到PLC储存介质之内，当然这也是PLC执行计算功能得到有效发挥的关键凭证，CPU的功能体现在所有逻辑运算。PLC系统硬件部分主要涵盖编程器、扩展单元与基本控制单元，其中基本控制单元则包括了外围接口、储存器与中央处理器等有关硬件;扩展单元的功能在于拓展部分特殊功能，以此来更好的达到自动化控制目标，其中最为典型的要属定位控制功能、网络通信功能等等;另外编程器的职能在于定位控制功能、网络通信功能等等，便于用户输入与调试控制的有关程序;PLC系统软件所牵扯到运行程序的一个组合体，其是以各类应用软件与系统软件构建，系统软件主要来为用户解释指令的一个程序，是制造商来编写的，且可以将其固化在子系统程序储存器的内部之中，在整个阶段之中无法予以改写。应用软件则是结合基本控制标准来以PLC编程语言来编写的程序，且编程语言类型冗杂，在一般情况之下，也当然会包括图形、文字符号的表达程序，梯形图语言也是其中尤为关键的语言类型。

1.2 特点

与传统化工业控制装置对比之下，PLC特征主要表现在以下几点：①性价比高。在PLC技术逐渐趋于完善的基础之上，市面上普遍的PLC产品也都达到了标准化生产的目标，诸多电气设备之中均延续了PLC相互通信的标准结构，操作尤为便利、快捷、成本低廉。②编程操作便利。PLC程序设计相对简化，并不需要必须要有专业的计算编程人员才能进行，大多都是在简单的学习之后便可以在短期之内上手。且PLC编程环境没那么复杂，用户在本地计算机端便可以进行编程，随即再通过接口发送到PLC之内。③抗干扰能力强。在PLC产品在最初研发设计的阶段之中，会将关键点放在外界干扰对于电气控制方面的影响，新型化PLC产品之中的集成抗干扰技术，相应的便可以在最大限度之上来的运行变得愈发安全可靠化。

2 PLC技术在电气设备自动化控制中的优势

在电气行业自动化建设高速发展的形势之下，传统控制技术的弊端愈发凸显出来。PLC技术借助自身优势在电气设备自动化控制展现的淋漓尽致。在电气设备自动化控制之中，PLC技术的优势主要为：①PLC技术是整体化控制技术，安装接线方式更加简便化，仅仅将设备、传输线与电源连接起来即可，由此来显著降低传统技术的重复性操作与有关工作人员安装压力，随即也可以最大限度减小人为失误情况出现的几率;②在电气设备自动化控制之中，PLC技术的安全稳定系数相对较高，所以在自动化控制之中来减小继电设备的运用率，预防干扰到周边的环境，从根本上来确保电气设备运行的安全可靠性，相应的便可以预防各类不必要的安全事故;③PLC技术的简便化，在具体运用之中所产生的能源损耗相对较低，使用门槛不高，也顺应了目前所倡导的生态环保与节约能源的理念;另外，由于PLC技术具备着相对较强的适应性，因此和传统技术相比，PLC技术操作的容错率很高。在编程语言方面，其可以显著降低图形与逻辑图实施程序修改、编译等工作的难度系数;④PLC技术具备相对较强的自动化识别能力。在电气设备自动化控制的过程之中，其可以通过扫描来检测系统数据，从而来确保数据的完整性，进而预防数据缺失而引发的设备使用过程之中出现的故障。

3 PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

3.1 PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

（1）顺序控制中的应用。为了可以从根本上降低电气设备运行中的电能损耗量，那么就需要通过PLC技术来针对电气设备实施顺序控制，相应的加强电气设备生产活动控制成效，这针对确保有關设备运行成效与安全水平方面有着尤为关键的作用。运用PLC技术来针对电气设备实施顺序控制的时候，务必要确保电气设备之中总线与信息模块来实现互相配合状态，保障电气设备运行在协调控制的情况之下，来加强电气设备在各项生产活动之中的运用优势，保障PLC技术在电气设备自动化控制之中的作用优势发挥到极致。

（2）开关量控制。在实施电气设备自动化控制的时候，确保电气设备开关量控制成效来达到有关设备自动化的目标，随即来解决电气设备运行阶段之中所出现的各类问题。另外电气设备控制系统之中关键元件是电磁集成元件，该类元件在运行阶段之中一般都会发生触电故障问题，对电气设备综合运行成效与安全水平产生直接性的影响。在此基础之上，运用PLC技术来合理管控电气设备之中的开关设备，确保电气设备开关和有关元件运行成效与安全，随即减小电气设备在运行阶段之中由于开关与零部件干扰而引发故障的概率。与此同时，诸多电气设备的接线方式相对繁杂，这势必会加大电气设备在使用阶段引发故障问题的几率，与设备运行的安全性有着直接性的联系。但是在电气设备自动化控制之中运用PLC技术，可以降低有关人员日常维护工作量，降低电气设备中的辅助开关数量，从根本之上来保障电气设备中断路器的集中成效，全方位提升电气设备的统一控制成效。

（3）运动控制。实际上就是来实时化控制电气设备各个机构的速率与部位，按照规范标准的运动轨迹与设置的参数运动。在运动控制系统之中应用PLC技术，来科学化控制设备运动过程之中的速度、转矩与力，其不仅可靠性强，且编程也较为便利。

3.2 PLC在矿用皮带机电气自动化控制系统中的应用

3.2.1 控制原理

皮带机电气控制系统实则运用的是主从式结构，其中在从站、主站系统之中运用PLC。主站是通过触摸屏和主PLC控制，从站则是PLC控制和传感器防护装置，其具体见图1。在这个系统之中，将从站可以搜集到数据信息统一传输到主站PLC，在主站之中随即会展现出参数与故障，主站控制台来进行全面化、实时化监控和皮带机控制，假使矿井出现故障，那么就会迅速反馈到上位机与操作平台。

3.2.2 系统构成

皮带机电气控制系统主要涵盖各类传感器、PLC、人机界面与控制台组建而成。各个部分统一协调，来进一步保障系统功能得以正常发挥。皮带在输送煤炭的过程之中，皮带机控制系统来科学化运用集中控制与单台控制方法，全方位监测皮带是否受损、温度和环境等等。集中控制必须要设置安全值，才可以达到自动化控制的根本目标。图2为硬件系统整体结构。

3.2.3 硬件选择

首先，主站硬件控制模板的自动化水平与标准规范一致，才能在通信之上来保持稳定化，从而来更好的确保后续系统来不断拓展空间。在控制模板之上运用PLC技术来实现安全可靠的目的，更为关键的就是可以在恶劣的环境之中来正常化的予以运行。其次，矿井环境相对独特，因此矿用该安防爆变压器PAK系列的电源模块。再者，结合煤矿生产标准，显示模块得要矿用本质安全型设备标准基本维持一致，那么就得要运用隔爆方法在相对危险的环境来有序的予以实施。严格按照上述各规定，显示模块应用的是KC01-102T。最后，在保护系统之中，防爆装置的功能至关重要，其中最为普遍就是PLC控制器、电源模块等等。为了从根本之上来确保选择的精确性，得要将内部尺寸和输入输出通道数量等作为重要指标。

3.2.4 功能实现

主站系统功能主要包括以下几点：

首先，通信功能，其主要可以分成人机界面通信与从站通信。主站得要预先读取从站的数据信息，并将这部分数据信息输入到主站。在进行通信设置时，务必得要保障奇偶、时间校验、模块地址等各项参数的科学合理性，针对完善主站和从站的读写功能尤为便利，且合理化统筹分配寄存器，来避免出现覆盖关键信息的现象。其次，控制台设置。指示灯则包括在正常情况之下运行、集控等指示灯与故障情况之下的警示指示灯。值得注意的就是，指示灯得要与控制台按键实现高效配合，那么在按下键后，随即指示灯亮起，控制系统运行。最后，人机界面，为故障报警界面、参数设定界面、动手操作界面、主页等，可以展现皮带机运行和故障情况。

4 结束语

目前，在电气自动化生产过程中大范围的推广并运用PLC技术，依靠高效的闭环控制、开关量控制与顺序控制来提高系统的自动化控制水平，促使企业生产水平与质量不断提升，因此必需要持续性创新并改进PLC技术，随即来达到企业的生产目标。由此可见，本文的研究十分有意义。

参考文献

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