PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用分析

【摘要】PLC作為一種新型通用自動控制裝置，結(jié)合了通信技術(shù)、計算機技術(shù)、繼電器控制技術(shù)的優(yōu)勢，將PLC應(yīng)用在工業(yè)電氣自動化中能夠克服傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)的種種缺陷，減少了資源效率以及維護人員的工作負荷，能夠有效提升企業(yè)的工作效率，本文主要分析PLC的工作原理、優(yōu)勢及其在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】PLC;工業(yè)電氣自動化;應(yīng)用

可編程邏輯控制器（PLC）是為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的數(shù)字化運算操作電子系統(tǒng)，PLC儲存器使用可編程序來實現(xiàn)內(nèi)部的一系列記錄、控制與運算過程，也能夠?qū)Υ娴膬?nèi)容通過模擬量或者數(shù)字化的形式輸入，這樣即可實現(xiàn)控制生產(chǎn)的效果。傳統(tǒng)工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)多采取硬件連接模式，該種連接模式可靠性不理想，維護量大，特別是在線路復(fù)雜的情況下，安全與調(diào)試工作都十分的麻煩。此外，在運行過程中，該種控制系統(tǒng)也很容易出現(xiàn)開路與短路事故，不僅給維護工作帶來一些困難，也會影響生產(chǎn)，而PLC的應(yīng)用就可以很好的解決以上的問題，下面就針對PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用進行深入的分析。

1.PLC的工作原理與優(yōu)勢

PLC作為一種新型通用自控控制裝置，結(jié)合了通信技術(shù)、計算機技術(shù)、繼電器控制技術(shù)，已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.1 PLC工作原理

PLC的工作可以分為三個階段：

第一階段也稱之為輸入采樣階段，在采樣階段，PLC能夠使用掃描法來讀取數(shù)據(jù)，并將其儲存在相應(yīng)的儲存單元中，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入到用戶程序之中，在輸入階段，即使數(shù)據(jù)發(fā)生變化，處理單元接收的數(shù)據(jù)也不會受到影響。為了提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，目前多使用脈沖信號形式來輸入。

第二階段為程序的執(zhí)行階段，在這一階段中，PLC是采用從上到小的方式進行掃描，掃描順序為從左到右、從上到下，掃描線路則由不同的觸電組成，掃描完成后就能夠快速的輸出結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果反映出存儲區(qū)的映像，發(fā)出相關(guān)的控制指令。

第三階段為輸出刷新階段，這一階段能夠完成對用戶程序的刷新，在刷新時，系統(tǒng)處理器會根據(jù)前兩個階段的成果來鎖存電路，驅(qū)動外設(shè)程序，這一階段也是PLC工作的核心階段。

1.2 PLC的優(yōu)勢

1.2.1 可靠性理想

PLC有著良好的自診斷能力，可以及時的分析出錯誤信息，還能夠使用濾波、屏蔽、隔離、信息保護、故障檢測等措施來提升自己的抗干擾能力;

1.2.2 通用性強

PLC的硬件裝置較多，品種齊全，能夠滿足不同控制系統(tǒng)的運行要求，有著良好的通用性;

1.2.3 適應(yīng)面廣

PLC有著強大的技術(shù)、運算、順序控制與計時功能，同時還兼具人機對話、記錄、自檢、通信、功率驅(qū)動等功能，不僅可以控制某個機器，也可以實現(xiàn)對生產(chǎn)線與生產(chǎn)過程的控制;

1.2.4 編程簡單

多數(shù)PLC都是使用梯形圖編程模式，技術(shù)人員只需要接受簡單的培訓(xùn)就可以掌握，操作起來也十分的便捷;

1.2.5 有效減少了設(shè)計與施工工作量

PLC使用軟件來替代控制系統(tǒng)，這樣就能夠節(jié)約大量的時間繼電器與中間繼電器，接線工作量大幅的減少;同時，PLC結(jié)構(gòu)堅固、緊湊、功率低、重量輕，是實現(xiàn)機電一體化的基礎(chǔ)。

2.PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用分析

近年來，在社會的發(fā)展下，PLC已經(jīng)開始被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)中，PLC不僅是一種專用的控制系統(tǒng)，還可以有效提升其他設(shè)備運行的有效性。

2.1 PLC在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

煤炭資源是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，將PLC應(yīng)用在媒體生產(chǎn)領(lǐng)域中能夠有效提升煤礦的產(chǎn)能，也可以降低安全事故發(fā)生率。目前，PLC已經(jīng)在煤礦的通風(fēng)機自動化監(jiān)控系統(tǒng)與裝運系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，將PLC應(yīng)用在通風(fēng)機自動監(jiān)控系統(tǒng)中可以監(jiān)控通風(fēng)機的運行情況，實現(xiàn)遠程控制，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守的生產(chǎn)效果，這樣，調(diào)度人員只需要簡單的調(diào)用故障診斷程序就可以分析出系統(tǒng)運行的各種信息，如果傳感器發(fā)生異常，只需要檢查接線路即可，不需要在檢查通風(fēng)機與電動機，這不僅能夠降低安全事故發(fā)生率，也可以減少維護人員的工作量。

將PLC應(yīng)用在煤炭裝運系統(tǒng)中能夠達到裝車的自動化，其硬件是由不同控制核心與獨立功能模塊構(gòu)成的，這些功能塊可以實現(xiàn)信號的輸出與倉位的檢測，使用無限點網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件就能夠?qū)⑾嚓P(guān)的信息發(fā)布到瀏覽器中，上級管理人員就能夠使用網(wǎng)絡(luò)來了解裝車情況，這樣就可以很好的提升裝車速度、管理水平以及生產(chǎn)效率。

2.2 PLC在機床系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，傳統(tǒng)機床大多使用電氣控制模式，該種模式很容易出現(xiàn)接線老化、接觸不良與觸頭電弧的情況，能耗大、工作效率低、維修困難，將PLC應(yīng)用在機床系統(tǒng)中就能夠有效提升機床系統(tǒng)工作的自動化程度，同時，還可以有效提升系統(tǒng)的運行效率與穩(wěn)定性，降低維護成本，促進機床系統(tǒng)的數(shù)字控制發(fā)展。

基于上述的優(yōu)勢，PLC也開始在機床系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，使用PLC不僅可以保障機床控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時也可以有效提升機床的生產(chǎn)效率與加工精度，克服傳統(tǒng)電氣控制模式故障率高、觸點壽命低與生產(chǎn)效率低的不足，有著可靠性理想、應(yīng)用便捷、故障排除簡單與便于監(jiān)控的優(yōu)勢。

2.3 PLC在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在火電廠中，有著除渣系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等一系列的輔助系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的運行需要大量的開關(guān)來控制，將PLC應(yīng)用在火電廠中不僅能夠控制單一的工藝流程，也可以實現(xiàn)對整個火電廠數(shù)據(jù)通信的控制，這樣就可以幫助領(lǐng)導(dǎo)掌握各個輔助系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實現(xiàn)協(xié)調(diào)生產(chǎn)的作用。

在火電廠中，輸煤系統(tǒng)主要使用分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縱向由主站層、遠程站以及現(xiàn)場傳感器構(gòu)成，主站層主要分布在輸媒集控樓之中，各個結(jié)構(gòu)之間是使用光纖通訊總線來連接，遠程站與輸煤傳感器則是使用二次控制電纜進行連接，而輸煤系統(tǒng)主要使用集中控制模式，只需要設(shè)置檢修啟停按鈕與緊急停機拉線開關(guān)即可。而控制室內(nèi)的則需要設(shè)置聯(lián)鎖手動控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)，這樣，運行人員只要使用電腦就能夠控制系統(tǒng)的運作。

PLC開關(guān)主要應(yīng)用在自動切換系統(tǒng)與斷路器控制系統(tǒng)中，在使用之前，需要先確定好PLC的型號與編程方式，再根據(jù)系統(tǒng)的運行需求進行編制，這就能夠有效減少檢修與維護工作量;將PLC應(yīng)用在備用電源自動切換系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降男盘栕鳛殡娫搓P(guān)閉與啟動的依據(jù)，此外，該種系統(tǒng)有著理想的邏輯判斷與數(shù)據(jù)處理能力，不僅能夠完善電源自投操作，也能夠根據(jù)系統(tǒng)的其他操作需求與運行情況進行實施調(diào)整，同時，系統(tǒng)本身的抗干擾能力也很強，有著接線簡單、可靠性理想、成本低廉與操作方便的優(yōu)勢。

3.結(jié)語

總而言之，PLC作為一種新型通用自動控制裝置，結(jié)合了通信技術(shù)、計算機技術(shù)、繼電器控制技術(shù)的優(yōu)勢，將PLC應(yīng)用在工業(yè)電氣自動化中能夠克服傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)的種種缺陷，減少了資源效率以及維護人員的工作負荷，能夠有效提升企業(yè)的工作效率。但是由于一些因素的影響，PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用還存在一些技術(shù)瓶頸，相信在相關(guān)學(xué)界專家與學(xué)者的努力之下，這一問題定可以得到很好的解決。

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