济南鸿腾实业有限公司
摘要：PLC指的是可编程控制器，是依托计算机、控制技术以及电子通讯技术等产生的一种由数字运算控制的电子系统，是有机结合计算机与继电接触控制的技术产物。PLC内部，可开展多项操作，包括数据存储、数据高效控制以及数据运算等。基于此，以下对自动化电气控制中PLC的应用与技术进行了探讨，以供参考。
关键词：自动化电气控制；PLC的应用；技术分析
引言
PLC技术在电气自动化中具有很多方面的应用，对电气自动化的流程控制、辅助开关控制以及自动切换控制系统中都具有非常重要的作用，对提升电气自动化控制系统的准确性具有促进作用，减轻了相关工作人员的操作压力。下面将对PLC技术的概念及对自动化控制系统的作用进行详细分析，并对PLC技术在电气自动化控制各方面的应用进行深入探析，逐渐实现电气工程革新的重要目标。
1PLC的作用和构成
PLC技术作为一项以计算机技术为基础的控制技术和通信技术的融合新型技术产物。其中在PLC输入输出PLC各输入上采取R-C滤波技术，其滤波时间常数一般为10～20ms。PLC各模块采用良好的开关电源，所采用的期间也都进行了严格的筛选。在丰富的输入输出模板上PLC针对不同的工业现场信号有丰富的模块供用户选用例如：DC/AC、数字量/模拟量、电压/电流、脉冲/电位等。PLC的编程也是相对简单，大多采用类似继电控制线路的梯形图格式，更加的形象直观，简单易学。设备安装也较为简单，方便维修。随着PLC技术的应用，对电气自动化设备中的不足和缺陷进一步完善，使其具有更高的安全性和稳定性[2]。现今的PLC系统有些地方主要作用与工业控制系统，而主要原因是在作用上更加安全可靠，不管是结构上还是模块上都更加的便利。而PLC的主要核心结构是CPU，在每一套的PLC系统中都会有一个CPU中央控制器的存在，CPU中央控制器的性能，将直接决定这整个系统的性能，在现场生产中PLC可以有效地进行数据从传输和储存，CPU还具备这各种运算能力，在运行工作速度上也较为迅速。整个的配置组装上都较为简单方便。
2PLC的原理
2.1输入采样
PLC系统运行中，输入采样是起始阶段，指的是采取扫描的方法，将数据输入系统，并读入状态信息，存入内存，也就是储存在I/O映像区中的单元内。PLC系统后续工作中，I/O映像区域中的状态信息、数据不会出现改变，因此，输入脉冲信号的时候，应确保其宽度大于或等于一个扫描周期，以保证输入能被有效读入。
2.2程序执行
这是PLC工作的重要阶段，在对用户程序进行扫描时，通常都是按照从上向下的顺序，然后PLC会自动完成对控制线路的逻辑运算，并根据运算所得的结果，对I/O映像区中的状态信息进行刷新。具体而言，在用户程序执行时，输入点在I/O映像区内的状态始终保持不变，其它输出点的数据及状态信息则会发生一定的变化，当程序执行时，使用立即I/O指令后，可直接对I/O点进行存取。
2.3输出刷新
PLC系统运行中，输出刷新是最后一个环节。用户程序扫描结束后，PLC自动进入输出刷新阶段。CPU主板以I/O映像区域中的状态信息、数据为根据，对输出锁存电路的整体进行刷新，并通过输出电路驱动外接设备。
3自动化电气控制中PLC的应用
3.1在开关量控制中的应用
所谓的开关量具体是指非连续性的信号采集与输出，其中较具代表性的有遥控输出和遥信采集。开关量的典型状态包括两种，分别为1和0，这是由数字电路中开关的基本性质所决定的。
对于电器而言，开和关是最为基本的功能，通常情况下，开关量是通过装置内部的继电器实现输出。PLC在开关量控制中的应用主要是借助中间继电器来实现数据存储及智能化控制，由此使得整个控制系统的设计得以优化，提高了系统的控制效果，并且保证了开关量的稳定性。机械继电器是电气工程中较为常用的一种设备，虽然该设备具有开关控制的功能，但在实际应用中发现，反馈时间相对较长，当系统发生短路故障时，无法进行继电保护。而通过PLC的应用，对开关量进行控制，则可使这一问题得到有效解决。
3.2PLC技术在智能交通系统设计中的应用
在PLC技术应用与电气自动化控制系统的前提下，要想让整个系统进行集成化的管理，就要对电气设备的功能性进行有效地加强，促进电气设备的兼容性，选择同样的电气接口进行控制；还应该不断地强化电气工程PLC自动控制系统的功能性，促进电气工程逐渐实现完全智能化，减少人为操作的情况，实现对电气工程的远程监督和掌控。比如在智能交通系统设计的应用，我国很多一线城市都逐渐实现了智慧交通，通过PLC技术与交通信号灯的有效结合，逐渐实现智能化的信号灯指令控制，通过PLC技术将数据转化成编码指令，再进行识别码的转换，最终显示在马路的信号灯屏幕上，对交通信号进行实施监督和指导。实现PLC技术与智能交通系统的有效融合。
3.3闭环控制中PLC的应用
自动化电气控制系统中，可以采取多种方式启动电机，如自动方式、手动方式等。采取自动启动方式的时候，应用PLC，可以实现闭环控制。以温控系统为例，借助热电偶检测加热炉的温度，将热电偶的输出电信号通过温度变送器转换为标准量程电流，然后传输给模拟量输入模块，经A/D转换之后，便能获得与温度成比例的数字量。然后，CPU主板会对预先设定的温度值与获取的数字量进行对比分析，然后按照PID控制算法进行误差运算，得到运算结果之后，传送给输出模块，并经D/A转换，获得电流信号，从而发挥自动控制电动调节阀开度的效果，达到了闭环控制。采取这样的控制方式，可以有效控制闭环中各种干扰因素，使被控量能与给定值无限接近。除此之外，为了实现对闭环控制过程的简化，可以直接应用PID控制器，PID控制器为闭环控制器，本身结构比较简单，且无需被控对象的数学模型，使用方便，灵活性较强。
3.4PLC技术在自动切换中的应用
据相关的调查显示，很多电气自动化控制系统在发生故障的时候，很容易导致相邻系统的故障，再加上故障时间如果过长，会导致很多系统的接连失效，使得维修工作难以高效进行，严重时会损害整个电气自动化控制系统。将PLC技术应用于自动切换装置中，能够有效解决故障增加的情况，在电气自动化控制系统中的某一部分出现问题的时候，能够及时进行开关的判断和分析，随后进行开关的断闸，对故障进行有效分析，PLC技术能够将分析结果传输给操作人员，然后进行及时地故障维修，逐渐实现电气自动化控制系统的高效自动化切换模式，加强电气自动化控制系统的运行稳定性和有效性。
结束语
在自动化电气控制领域中，对PLC技术进行应用，能够使控制系统的功能变得更加强大，可以满足各种不同的控制要求。为使PLC的技术优势得以最大限度地发挥，应当不断加大对PLC的研究力度，通过逐步改进和完善，增强PLC的运行稳定性。
参考文献：
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