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电气设备自动化控制中PLC技术的应用研究刘明武

发表时间：2020/10/23 来源：《基层建设》2020年第19期作者：刘明武

[导读] 摘要：电气设备自动控制化控制主要用于工厂的设备的控制生产，随着 PLC 的应用越来越广泛，PLC 应用到电气设备自动控制化系统中使控制系统更加完善，对设备的运行控制有了更加安全稳定的发展。

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        摘要：电气设备自动控制化控制主要用于工厂的设备的控制生产，随着 PLC 的应用越来越广泛，PLC 应用到电气设备自动控制化系统中使控制系统更加完善，对设备的运行控制有了更加安全稳定的发展。
        关键词：电气设备；自动化控制；PLC；应用
        一、PLC 技术简述
        PLC 技术是将计算机和自动化控制二者融合一体形成的技术，是可编程控制技术的简称。PLC 技术在应用中要有专门存储空间，并利用编好程序存数；同时，还能计算输出处理后的数据。在机械设备中通过数据输出，可以实现自动控制机械设备。PLC 一般由编程器、CPU、存储器、数据接口四部分组成，要求各部分性能都要达标，否则会影响 PLC 性能。PLC 技术最初用在工业生产，后面向汽车流水线方向发展，这阶段应用比较简单。随着计算机技术发展，PLC 技术迅速发展，更加精细，通过合理应用，对于复杂操作更好地完成。PLC 技术逐步向计算机控制一体化方向发展。随着 PLC 技术不断深入研究，PLC 技术日渐成熟，通过 DCS、FCS 控制系统来完善PLC 技术，形成了开放的自动化控制系统。
        二、PLC 技术在电气自动化控制中应用的原理分析
        PLC 技术的应用对电气自动化控制的发展有着极大的推动和促进作用，其具体的应用原理通常可以分成三个主要阶段，分别是输入采样、程序执行和系统输出刷新，虽然每个阶段的负责的内容都存在着一定的差别，但是并不是彼此独立的，而是互相联系，互相依存的。输入采样阶段，主要以数据的扫面的形式进行数据的全面收集，然后将收集的数据存储到 I/O 映像区，在此过程中，只有数据收集全部完成之后，才会执行数据的输入，出现进一步的数据指令。在程序的实际运行时，程序会按照自上而下的顺序实际执行，程序执行结束之后，输出最终的结果，然后由计算机的处理器结合之前数据收集的结果进行对比分析，在分析结束后执行电路的锁闭和实际存储，由外部的其他驱动设备进行指令的实际执行。经过不断的实践研究，目前的 PLC 技术已经可以实现对电气自动化控制过程的开关和顺序等功能，与之前的电气自动化控制相比，PLC 技术更加灵活，实际操作也更加简单，并且在一些特殊的环境下也可以实际运用，优势十分明显。
        三、PLC 技术在电气自动化实际控制中的应用优势
        3.1反应速度加快
        PLC 技术内部中应用的辅助继电器，除掉内部连接导线后，在具体应用中忽略节点改为时间，与传统继电器相比，不需要考虑返回系数，能够加快信息内容处理速度。
        3.2安全性强
        在电气设备自动化控制系统当中应用 PLC 技术，在一定程度上可以提升整个系统的抗干扰能力，便于应对一些环境比较复杂的工作模式，有效保障整个工作的质量和效率，确保工作人员的安全性。随着 PLC 技术的不断优化和完善，相关的性能也得到了进一步的提升，能够更好得保障电气设备在整体运行的过程当中可以得到正常的使用。
        3.3能耗更低、操作更加方便
        PLC 技术属于新型的集成设备，体积更小，工作时对电量的消耗更小，不仅节省空间，还节能，同时集成化设备是之前设备的很好升级，操作性更强，也更加方便。
        3.4功能性足够强
        PLC 系统不仅具备顺序控制的功能，还拥有逻辑运算、模拟转换、高速计数、PID控制、生产监控以及远程通讯等功能。具备 PLC 的电气设备既可以控制单台设备，也可以控制生产线的全部工艺过程，由此可见其功能十分强大以及完善，相对于传统模式的继电系统而言，
        效率更高。

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        四、电气设备自动化控制中 PLC 技术的应用
        4.1电气设备顺序控制方面
        PLC 技术在电气设备的工作的过程当中，通过技术来完成相关的工作，在完成相关的步骤的时候，有的程序比较复杂。虽然电气设备可以通过 PLC 技术自动完成相关的流程，但是在工作之前应该对其进行相应顺序设置，做好相关的顺序设置的工作尤其重要，PLC 技术在工作的过程当中运用其原理和相关的技术做好电气设备的顺序的控制的工作。电气设备的 PLC 技术的顺序控制工作是整个电气设备工作的关键部分，也是 PLC 技术的应用的一个重要的方面的实例。比如，在交通行业中交通控制灯中红绿灯的使用，红绿灯的应用原理主要是 PLC 技术，通过自动化的控制，进而通过红绿灯来对交通车辆的控制。
        4.2开关量控制中 PLC 技术的应用分析
        以往的电气自动化控制系统中，使用的继电器基本都是电磁性的，这种继电器相比与其他继电器来讲更加省力，但是安全性存在着一定的问题，容易发生触电现象，影响着电气自动化控制系统的稳定运行，而且电磁继电器的外接线十分复杂，实际安装和后期维护难度大。PLC 技术在原有的基础上实现了很好的突破，利用虚拟继电器取代电磁继电器，很好地解决了反应时间和返回量的问题，优势十分明显。例如，电气自动化控制系统中的断路器控制，利用 PLC 技术对断路器的控制进行改进，可以有效加快起发反应速度，让短路控制操作能够在几乎最短的时间内实现。另外，PLC 技术还可以在自动切换系统进行实际运用，利用该技术的反应速度特点，确保对设备和器材的更好保护，比传统的控制方式更加稳定，安全性也更好。
        4.3 PLC 技术在闭环控制系统中的应用
        在一般控制系统当中，为了对 PLC 控制系统进行适当的补充，于是就产生了闭环控制。现阶段，将常规控制系统和 PLC控制系统进行充分的结合，可以组成比较常规的闭环控制系统，PLC 控制系统可以对常规控制系统所不具备的功能以及其他的优势起到补偿的作用，保障整个回路的安全性和稳定性。PLC 控制系统在整体运行的过程当中，如果出现了故障导致整体设备停机，无法得到正常的运转，此时常规控制系统就可以充分地发挥作用，通过确保泵类电机能够正常的作业，从而确保整个生产系统不会出现问题。PLC 控制系统一般分为电液执行单元、转速测量单元、电子调节单元三个基本单元，三个单元在电梯系统当中会起到调节的作用，可以有效维持整个系统的可靠性和稳定性，除此之外，还可以对系统当中的机器调剂进行合理的控制，以确保系统设备可以得到合理的运转。
        4.4逻辑性控制方面
        当前，电气自动化设备在运转过程中，一般工作模式为持续性运行，当维持较长的工作状态时，将对资源进行严重的消耗，同时机器设备长时间的运转也将造成系统内精密零部件产生相应的误差，进而影响设备运行的精度，阻碍企业经济的正常发展。在 PLC 技术的应用下，可依据数据信息的指令对电气设备进行模块化操控，以保证设备的逻辑性运转。同时 PLC 技术可以设定的参数为基准，对电气设备的各个部件进行独立化控制，以实现设备的间歇性运转，当设备的工作模块不进行指令操控时，将进行部件停歇，以减小设备的能耗，为企业创造更多的经济价值。
        五、结束语
        综上所述，计算机和网络等科技大发展步伐不断加快，电气设备自动化控制在工业生产领域中的应用也日渐成熟。PLC技术作为一种新型的电气控制技术，有效地解决了传统电气设备自动化控制中存在的诸多问题，不仅提升了电气设备自动化控制的效果，而且该技术设备对环境的适应能力更强、能耗更低，对工业的生产成本控制有极大的促进作用，相信经过不断的实践研究，PLC 技术的实际应用将会更好的服务于现代社会发展。
        参考文献：
        [1]电气自动化技术在机电行业中的应用探析[J].王宝明. 天工.2018（03）
        [2]浅析电气设备自动化控制中PLC技术的应用[J].寇华垒，胡建超，李振国，张省. 科技资讯.2017（12）
        [3]探讨电气工程及其自动化技术的应用与实践[J].刘波. 中国战略新兴产业.2018（20）
        [4]PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].赵林强，梁保朋. 电子技术与软件工程.2017（14）