摘要：随着科学技术的发展，现代工业发展速度越来越快，电气控制的自动化需求也日益剧增，通过不断的研究我们发现，PLC应用于自动化电气控制中，有利于让自动化电气控制的精准度得到保障，还可以较好的满足现代化发展的行业需求。本文首先将PLC的应用进行结合，对自动化电气控制相关措施进行了阐述，然后再从软件以及系统硬件等两个角度进行了一系列的探讨和研究，同时对于PLC自动化电气控制技术的实现做了简要说明，希望能够对PLC自动化控制应用的研究的进一步提高有所帮助。
关键词：PLC；自动化；电气控制；应用；研究
一、基于PLC的风机电气自动化控制措施
1.数据控制
在自动化电气中，根本的控制方式是数据控制措施，数学控制以及统计控制等，这几种控制方式都是比较常见的，但是在这几种控制方式中，数据控制较为特别，其主要原因是该控制方式对于处理的速度有较高的要求 ，因此可以通过PLC进行辅助，然后利用编程，可以对自动电气化中的相关数据进行规划，并在同一时间内按照系统的要求，对数据进行分析以及控制，让自动化的电器指令得到执行。
2.分散控制
PLC在该应用中，是单独进行设置的，分散控制在自动化电器流水线中的运用比较多，在该流程中，将各个环节设置PLC，交由其对本区域进行负责。PLC的独立性就在分散控制措施中得到了体现，分散控制的保护效益比较高，如果其中一项PLC发生问题，不会对其余的PLC造成影响，所以分散控制在控制运行中，具有较强的把控能力，但是会在一定程度上提升对投资的成本进行提升。
3.集中控制
分散控制措施和集中控制措施具有较大的相反性，集中控制措施指的是对控制中的设备进行统一设置，其目地是为了在统一的控制系统中，通过电气控制存在的相关性，进行集中化自动控制。在这项控制策略中，利用PLC创建爱你的系统可以对相同的环境进行监控，同时还可以通过控制的具体要求 ，主动调节与之相关的控制因素。该控制策略的优势较为明显，可以根据实际情况将出现问题的因素进行隔离处理。但也有不足之处，如果某一个地方的PLC有非正常情况发生，会对该系统的自动化程度造成一定的影响。
4.模拟控制
自动化电气控制会涉及到多个方面的变量，各个变量都会在动态环境中，按照相关的要求，调整变量的状态， PLC可以进行变量模拟，通过D/A、A/D的方式面对模拟状态下的相互转换进行实现，让模拟控制的稳定性得到保障。另外，PLC还可以对模拟量的状态进行记录，确保控制方法的实时性。
5.运动控制
PLC在运动控制中的主要体现是对物体路径进行控制。PLC会在物体运动控制中，将物体的运行需求作为基础，设计运动控制的路径，最大程度上对运动控制的要求进行满足。另外还会根据运行的操作方式， 将运行制定发送到物体发 传感装置内部，使电梯的自动化控制得以完成。
6.开关量控制
该控制作为PLC自动化控制中的基本应用，最为重要的是在自动化控制中对其逻辑概念进行引入，同时根据一定的顺序，将其进行有目的的控制。 基于PLC的开关量控制在控制设备的同时，还兼顾机组设备渗透的功能， 为其提供系统化的控制应用。
二、基于PLC的自动化电气控制系统的设计与实现
1.基于PLC的硬件控制系统设计
基于PLC的硬件控制系统设计主要可以分为两点，分别是系统构成设计以及PLC数据信号分析。
PLC（可编程控制器）与变频技术进行结合，其主要流程是将PLC与变频调速的主扇风机组合构成控制系统，然后以主扇风机的运行速度为依据，根据速度的高低对电动机运行的台数进行调整，以此对主扇风机的闭环控制进行完成。将传感器布置在主扇风机的周围，可以对主扇风机的实时工作状态进行自动监测，同时监测数据将会被传输到PLC，通过PLC进行数据的分析以及计算，最后根据计算的结果以及分析，制定和实施相应的控制策略。
图1控制系统原理框架图
该系统主要由图1控制系统原理框架图所示，在大多数情况下，系统对主扇风机的控制可以利用变频器进行。主扇风机进行控制，并使其进行循环工作。将PLC可编程控制器设定为中心控制器，将主扇风机的反馈速度、工作速度作为控制目标，将PID作为控制算法，组成闭环控制系统。
当启动PLC控制变频器之后，主扇风机的当前工作速度由速度传感器进行检测，同时进行信号转换，将其转换为4mA--20mA的模拟电流信号，并将传输到拓展版块的值作为实际速度值。 该板块接受速度信号之后，会比较其速度值，另外底层传感器也会把其他监测到的参数一起进行比较，然后才能对电压信号的幅度值进行传输，变频器接收到电压信号为0V--5V的信息之后，会根据信号值的大小，对电动机的运行速度做出调控，最终达到对主扇风机运行的数量进行控制的目的。在这个过程中，不仅主扇风机的工作台数会受到控制，主扇风机的工作参数也会受到控制。
2.PLC程序的设计实现
该软件系统是由两部分组成的，分别是用户程序和系统程序。系统程序的作用是把程序语言转换为机器语言，同时对整个机器进行管理、对机器发生的故障进行诊断，包含了监控程序以及编译程序等两方面的程序。厂家对系统程序进行直接提供，并且由于其特殊性，不能进行有关干预或者直接存取等行为。用户可以对PLC程序进行利用，从而进行语言编制 ，开启用户程序，并通过此程序对现场进行控制。
在监控系统中，PLC的输入量只对数字量进行识别，而4mA--20mA的电流模拟量的压力值和温度，则是通过传感器进行检测。将模拟量和与之对应的数字量进行转换，可以通过STEP7的标准功能模块进行。通风机必须定期进行保养，同时预防性的检查也是必不可少的， 电动机同样如此。故在监控程序这一环节中，故障诊断具有非常重要的地位。该诊断主要针对的是传感器故障的检测，如果在诊断的过程中，一旦发现检测值与预先设定的报警值不相符，并且超过报警值的时候，PLC就会对报警程序进行直接启动，而后启动故障诊断子程序，并以此对传感器故障发生与否进行深入判断。 综上所述，将系统转换之后的数字量信号与其所允许的极限值进行比较，就是故障诊断过程的实质， 比较值不论是接近还是超过极限值，都应该诊断为传感器出现故障。
上机位可以对故障诊断的结果进行显示，利用故障程序，可以在一定程度上 帮助工作人员对基本信息进行搜集，极大的方便了系统的维护以及故障查询。若是由于传感器故障而引起的数据异常情况的发生，那么只需要对连接线路以及传感器进行维修可以检测便可，不需要再对通风机和电动机的故障进行诊断。[2]
结语：本文通过对基于PLC的风机电气自动化控制措施进行了详细分析，并将其对风机的控制要求与之进行结合，阐述了控制原理，探讨了基于PLC自动化电气控制系统的设计方案，这是一次有着较大意义的尝试和研究。但是如果要让基于PLC自动化电气控制得到真正的实现，还需要广大的技术人员共同进行研究，促进基于PLC自动化电气控制程度的提升。
参考文献：
[1]曹磊.基于PLC的自动化电气控制分析[J].数字技术与应用.2015，(11)：22.
[2]胡克强.基于PLC自动化电气控制应用探讨[J].科技创新导报.2013，(04)：93-94.
论文作者:邱恩山
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：扇风机论文; 程序论文; 电气控制论文; 控制系统论文; 传感器论文; 系统论文; 速度论文; 《电力设备》2018年第27期论文;