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摘要： PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。随着工业技术的发展及自动化水平的提高，PLC控制技术将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。其不仅可以对传统电气工程自动化控制中的缺点进行有效弥补，更能提升电气工程自动化控制技术的质量与水平。随着自动化技术在各行各业的普及、智能制造、 机器人的应用等，PLC技术的应用地位更是无可替代。
关键词：PLC技术；电气工程；自动化控制
引言：随着工业技术的发展，传统的纯继电器控制已经不能满足工业生产的需求，PLC作为一种新型技术，对工业发展具有极大推动作用，并且极其贴合当今发展潮流。在PLC条件下，自动化电器控制应用简单明了，并且具有极强的操作性，所以在现代工业中应用十分广泛。本文根据实际应用经验针对PLC技术做以概述、列举PLC技术在电气工程自动化控制中的常见应用，并且对PLC技术下自动化电器控制具体情况做出分析。
1.PLC技术相关理论简析
1.1PLC技术简介
PLC技术是传统控制技术与计算机技术相结合的产物，能够避免传统控制中的低可靠性、高功耗等问题，充分了利用微处理器的技术优点。经过长期的发展，PLC技术正在日趋成熟发展。在PLC技术发展早期，PLC技术只是被运用到小规模单机顺序控制中，而现阶段，PLC技术的应用领域不断扩大，技术水平也在不断提高，包括过程控制、位置控制、高速运动控制等各种领域及行业，有效减少工业生产过程中的人力资源、极大提高了生产效率，节省生产成本，对工业发展、智能制造等方面有着巨大贡献。
1.2PLC技术的特点
首先，反应迅速。对于PLC内部结构来说，其中包含辅助继电器，另一方面，还具有许多连接导线，一般情况下，该类继电器的节点变位时间往往不予考虑，相对于那些传统机械触点继电器来说，其返回系数能够忽略，从而它在出现信息过程中具有相对较快的速度；其次，PLC技术具有安全可靠的特点，所有的I/O口电路均采用光电隔离，使现场的外电路与本身相隔离，其自诊断功能比较完善，能够及时诊断系统软件和硬件故障，保证PLC系统的正常工作，冗余控制系统更加可靠；再次，PLC技术具有较强的环境适应性，能够在各种工业生产环境中使用，具有较强的抗冲击能力和抗电磁干扰能力；最后，PLC技术具有使用便捷、维护简单的特点。PLC的模块化能够提供标准的通信接口，进而构成PLC网络。现场设备与之相应的I/O端相连接，即可投入运行。同时，PLC程序调试与编写也比较方面，能够对自身的运行状态进行监控，维护时即时监控可快速发现问题。
1.3PLC技术在电气自动化控制中的重要性
PLC技术是机械工程自动化领域的标准系统设备，在各行各业应用及其广泛，是目前世界上在自动化领域应用最广，也是最重要的控制系统。应用PLC技术作为控制系统的设备每年都在递增，规模在逐渐壮大，为各企业提高了生产效率，降低了劳动强度，减少了人力资源成本。传统的电气自动化控制系统，需要耗费大量的时间及人力、物力，增加了人员的工作量和加大了工作强度，对机器设备也有一定的损耗。同时，企业效益也受到严重影响。PLC技术的应用彻底改变了电气自动化控制系统的工作效率和工作质量，节省了时间，使电气自动化控制系统的工作质量也得到了提高。所以说PLC技术在电气自动化控制中是非常重要的。
2.电气工程及其自动化控制过程中的PLC控制技术
2.1在顺序控制方面的运用
PLC技术作为顺序控制器进行应用是目前其在实际生产生活中应用最为普遍的环节，指按照预定的受控执行机构动作顺序及相应的转步条件，一步一步进行的自动控制系统。其受控设备通常是动作顺序不变或相对固定的生产机械。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种控制系统的转步主令信号大多数是现场采集的行程开关、光电开关、霍尔元件开关等位置检测信号，有时也采用压力继电器、时间继电器之类的信号转换元件作为某些步的转步主令信号。通过设定程序控制输出的逻辑互锁动作。为了使顺序控制系统工作可靠，通常采用步进式顺序控制电路结构，即控制系统的任一程序步的得电必须以前一步的得电并且本步的转步主令信号已发出为条件。对生产机械而言，受控设备任一步的机械动作是否执行，取决于控制系统前一步是否已有输出信号及其受控机械动作是否已完成。若前一步的动作未完成，则后一步的动作无法执行。这种控制系统的互锁严密，即便转步主令信号元件失灵或出现误操作，亦不会导致动作顺序错乱。例如，辊底式等温正火炉采用大量的光电开关、行程开关、接近开关、来控制各动作之间的位置、顺序和互锁关系，以完成四个区域的循环动作。
2.2 在模拟量控制方面的应用
在工业生产过程当中，不光要处理数字量信号，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。有时根据工程需要，不仅要处理逻辑动作，还要接收连续变化的模拟量信号或者要把一些连续变化的模拟量信号显示出来。PLC会通过实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换来完成。各PLC厂家都有配套的A/D和D/A转换模块，可轻松的实现此功能。例如在中频炉温度显示中，可以通过采集现场的红外温度传感仪的4-20mA信号接入模拟块，再经过PLC程序的处理以500℃-1300℃的数字显示在屏幕上。
2.3在高精度运动控制方面的运用
工程中有时一些高精度的机械运动必须依靠PLC高精度运动方式来控制。PLC通过控制伺服电机、伺服驱动器等方式来实现高精度运动。所有的伺服电机都是自己带编码器的，伺服电机编码器之间通过对应的导线连接到PLC，实时反馈运动位置给PLC， PLC根据编写好的程序和编码器反馈的信号进行对比运算，控制运动的精度，即所谓的闭环控制系统。PLC控制伺服电机运动一般分为转矩，位置、速度等几种控制方式来实现的。例如，在锻造自动线中利用西门子PLC系统控制步进梁的高速精确运动，配合滑块的打击实现锻造的全自动化生产，即减轻了劳动强度，更提高了锻造行业的生产效率。
2.4在工程中的通信及联网应用
有些工程不单需要一台PLC，有时需要多台或者多种控制器，比如上位机、人机界面、多站层等，甚至要通过互联网远程诊断。都需要用到PLC的通讯及互联网功能。PLC控制器通信含PLC控制器间的通信及PLC控制器与其它智能设备间的通信，还包括通过互联网访问主服务器，实现设备的远程诊断。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC控制器厂商都十分重视PLC控制器的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。基本上所有的PLC控制器都具有通信接口，通信非常方便。例如，我公司德国SMS生产的锻造自动线，具有远程诊断功能，即SMS厂家工程师站和我公司的PLC站之间可通过Modem拨号进行连接.连接后，工程师站通过监控现场的PLC运行情况，从而判断出设备的故障点，以达到快速解决现场问题。
结论：
简而言之，近些年，随着计算机技术与控制技术的发展，PLC控制系统的设计与应用得到了进一步完善，其技术理论体系也越来越成熟。在现代的各行各业中无不用到PLC控制，可以说几乎没有PLC控制技术解决不了的工程问题。PLC技术在电气工程及其自动化控制中有着传统机械触电继电器所无法比拟的优势与特点，而互联网技术与信息技术的成熟将使得其控制系统更加安全可靠，其在电气工程自动化控制领域的应用也将得到进一步的深入
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作者简介：任卫涛，男，现年37岁，电气工程师，主要从事设备电气管理与维护工作。
论文作者:任卫涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/24
标签：技术论文; 控制系统论文; 信号论文; 控制器论文; 动作论文; 顺序论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第35期论文;