PLC在电气自动控制中的应用实践

黄理琅

（东莞市石鼓污水处理有限公司 广东东莞 523000）

PLC是可编程控制器（Programmable Controller）的缩写，是为工业控制应用而设计制造的。随着科技的发展，PLC技术在自动化行业中正在扮演着越来越重要的角色。PLC技术与自动化控制的有机结合，能够有效提高控制质量，增加企业收益，减少系统投入预算。

1 PLC工作原理简述

PLC是由CPU、存储器、I/O模块、编程器等外部设备和电源所组成的，其中CPU是PLC的核心部分，作用类似于人体的神经中枢；存储器是存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数；I/O模块是接口电路、I/O映像存储器；编程器等外部设备用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视；电源则是提供稳定电源，保证系统正常运行。

PLC的工作原理可概括为“循环扫描”。当PLC系统投入运行时，工作过程可分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新。每完成三个阶段便视作一个扫描周期。在系统运行过程中，CPU持续完场周期工作。比如：在PLC程序中，内部条件满足后，会使一条线路上的继电器线圈输出为“1”，如果你的PLC选用的是24V输出，那么对应这个虚拟线圈的PLC输出模块中的一个输出点（一般一个DO模块会有16个输出点）就会输出24VDC。这个24V可以连接24V线圈电压的继电器，于是这个继电器的常开触点闭合。如果这个常开触点的两段分别接有220V和一个灯泡，而灯泡的另一端接220V的零线，常开触点的闭合会使灯泡电路接通，灯就亮了。同理，灯泡换成其他设备，而这些设备动作的条件就是你PLC内部程序设定的条件。

2 PLC技术特点

（1）系统组成简便，扩展容易，以开关量控制为其特长；能够持续进行PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，实现生产过程的综合自动化。

（2）使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，系统调试方便。另外，可进行在线修改，在不拆动硬件的前提下能进行控制方案的修改工作。

（3）适应性强，具有较强的抗干扰性，可靠性强。PLC技术开关是由无触点电子存储器实现的，使用周期长，一般PLC系统可连续使用5万h左右。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，能适应有各种强烈干扰的工业现场，并具有故障自诊断能力。

（4）PLC不需单独空间进行存放，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。

3 PLC在电气自动控制中的应实际用

在当今的工业界，只要涉及控制的地方，都离不开PLC技术。可大概分为两个领域：①为单机控制为主的一切设备自动化领域，比如：包装机械、印刷机械、纺织机械、注塑机械等；②为过程控制为主的流程自动化行业，比如污水处理、自来水处理、楼宇控制、火电主控等。

3.1 PLC在火电中的应用

在传统火电控制中，一般是通过仪表来完成的，控制效果较差，控制中经常出现参数异常，使火电系统运行缺少稳定性。随着PLC技术与自动化技术的发展，使得火电系统控制取得长足进步。PLC具有操作简单、安装方便、及时维修等特点，使得PLC在水系循环统、气系统、组态系统、燃烧系统中都有所涉及。此外，还能有效减少人工工作量，提升控制效率。

3.2 PLC在交通中的应用

随着人们生活水平的提升，汽车已经是生活必须品，但随之而来的交通问题也是人们越来越关注的焦点。其中提高对信号灯的控制是有效缓解交通问题的手段之一。传统信号灯是通过继电器来实现控制的，其发生故障概率较高，结构复杂，不便于维修。将PLC应用到信号灯控制系统中，能够实现自动控制功能，能对行车路线进行实施监控。如果在车辆正常行驶中出现交通拥挤现象，监控系统能对拥堵路面进行实时监控，并收集相关信息，将信息通过交通系统传输到有关部门，进而开展行之有效的解决方案。在处理问题的过程中，PLC将传输与监控技术紧密联系起来，及时、快速的对拥堵路面进行处理，有效缓解交通，较少交通事故的发生，确保群众生命财产安全。

3.3 PLC在数控机床中的应用

数控机床中所用的PLC可分为两类：一类是专为实现数控机床顺序控制而设计制造的内装型PLC（built-in Type）。另一类是实现I/O技术规范，I/O出点数、程序存储容量以及运算和控制功能等均能满足数控机床控制要求的独立型PLC（Stand-alone Type）。将PLC应用到数控机床中，能够使机床实现故障自动检测功能，提升系统安全运行效率，进一步将系统进行拓展，使数控机床操作更加灵活。在数控机床中引进PLC处理器，还能提升系统运行稳定性和安全性，由于PLC便于维护的特点，还能减少数控机床日常维护费用。

4 结束语

随着PLC在电气自动控制中的应用，能够有效改善传统工艺中自动控制性能较差的问题，对于生产过程在的物力、财力都有很好把控。能够提高系统运行效率，增加安全性。PLC虽然在各行各业都有广泛应用，但其中还是存在一些不足，对自动控制质量带来影响。因此，在以后的发展中，要不断完善PLC技术，使其发挥更好的作用。

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