北京交通运输职业学院 北京市 101121
摘要：PLC技术在电气工程中实现了广泛的应用，促进了自动控制系统的水平进一步提升，使得手工控制融合过度到智能控制发展中来。科技水平的进步，促使生产工艺的提升，相应的控制系统要求也在提高，为顺应发展趋势，提高生产力，电气行业发展对PLC技术的应用也更加深入。这给电气行业的自动化控制带来了福音，实现PLC技术的效益转化，对资源整合提高电气行业发展效率具有积极意义。本文就项目简析PLC技术在电气控制的应用，概述其发展前景和作用。
关键词：PLC技术；电气控制
1 前言
社会经济发展要求先进的技术做支撑，在电气工程发展中，人工和机器劳力难以满足生产力发展需要，工作增量需要在技术上实现突破。PLC技术在电气行业发展中具有重要作用，在配置和技术含量上都非常高，促进了电气行业自动化控制发展，有利于企业生产加工的发展。PLC是一种电子数据控制程序，是现代化工程中的基础设备，在工业和民用生活中都占据着重要地位，PLC优势造就了它的广泛应用，有效提升了自动化控制系统的效率，提高了工业化电气工程的质量。PLC技术设备，具有体积小、质量轻、精度高的特点。轻量化设计更容易和电气系统融合，增加了其应用场所和适用范围，较强的数据应用能力使得它在数字控制方面效果良好。通过PLC研发人员对外部检测系统进行设置，为故障检测提供了良好的条件。PLC的安装调试简单易懂，对于电气控制从业人员来说非常容易掌握和使用。此外，PLC技术在应用中所使用的储存逻辑直观明了，接线简单，维修方便，既减少了日常的工作量又提高了工作质量。PLC技术的深入应用对电气行业的发展意义深远，下文就PLC技术的电气控制技术进行阐述。
2 PLC技术概述
2.1 PLC构成和运行模式
PLC的中文全称是“可编程序控制器”，主要由存储器、CPU、I/O（输入/输出部件）、编程器等支持设备和电源构成。其中CPU是PLC的核心组成部分，相当于人的大脑，其通过采集接收系统输入设备的数据，记录装置状态，对相关接收数据进行存储，亦可从编程器输入数据和用户程序，还可以诊断电源和PC机的工作状态和语法设置、文段使用错误、执行相关指令等。PLC存储是存放模块化应用功能、系统工作程序的命令、解释子程序等的调用管理程序和系统管理的设备，这种储存并非是让用户直接存取，而是使用编程器输入指令、程序存放相关参数；I/O部件是一个连接部件，是将现场I/O装置或其他外部设备和CPU进行连接并显示状态的I/O接线端口，以执行PLC中功能模块的命令设置；存储器是存放系统工作程序、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的装置，它不可以让用户直接存取，而是使用用户通过编程器输入的用户程序存放用户数据；编程器等外部设备是PLC进行监测运行、开发应用、检查维护必不可少的工具，通过显示器和键盘来检测PLC的内部状态和参数，实现用户程序的调试、检查、编制、编辑和监视，通过端口与CPU交互，实现与PLC的人机交互对话。
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2.2 PLC的控制技术方向
PLC技术在电力行业的控制中发挥着重要作用，传统的单一技术控制系统无法满足社会生产发展对产业效能的需求，为实现这一目标就需要满足多元化控制系统。总线控制系统FCS在实践中可以实现电器控制设备的理想化运行，也是PLC技术的发展趋势，双向多节点和总线式的通讯结构，可以在机械电气控制系统里调整现有模式，实现更高的集中度。对于满足企业的产业效益有着重要作用。
2.3 PLC电气控制系统的设计
电气工程应用中，工业生产机械设备能否可靠、安全的运行与电气控制的作用不无关系，特别是电气自动化控制系统的发展，更是现代工业效益的保证，因此电气控制系统的设计研究对生产机械具有关键作用，但需要注意几个方面，即满足安全可靠、成本合理、维护简单等要求。需要对电气系统的相关知识和机械结构的运行机制有充分的了解，在这样的知识储备下设计出满足上述所需的基本特性的控制系统，确保PLC在控制系统设计应用上的高效性，降低相应的研发成本。设计主要涵盖两个部分：一是软件设计；二是硬件设计。在PLC技术应用中只有充分将软件设计和硬件设计相结合，才能有效地提高系统开发的速度。硬件设计中要综合考虑设备性能、器件组成、成本控制等的关系，而软件设计则需要按照生产需求通过针对性的编程语言就控制要求编写程序，要求程序指令数量少但可读性强。
3 PLC技术的电气控制应用分析
PLC控制系统在运行中难免会出现故障，控制系统的故障原因很多，其中更多可能是周围设备环境破坏、线路老化等因素造成的，其结果会导致信号传递中断，系统内部也就无法接收到外部传递过来的信号。因为只有出现信号的正常传递才能实现对数据的接收、加载和转换，这种信号阻断会导致后续软件整体无法运行，对系统发出的执行命令同样也无法接收。
数据的传输和收集故障也可能是开关等设备通断设置的操作不规范导致的，常见的打开、闭合操作不规范，信号就不能很好的接收，甚至是接收到错误信号，导致控制系统作出错误的回应，从而系统正常运行受到影响，也就是常见的PLC设备无法接收信号引起控制系统出现故障的原因。
控制通讯系统和现场变送器的自身故障也是PLC技术设备运行的故障之一。故障的发生可能是接线端口接触松动、接线破损等情况出现，或是通信波特率设置不合理等，这也是造成PLC设备控制系统无法接收信号从而进行数据处理的原因。此外，人为操作错误在故障系统的原因中所占比重也较大。
4 PLC技术问题相应措施分析
PLC设备的控制系统信号不稳，需要对输入的系统信号可靠性进行检测并加强相关的设备功能，确保所有的机械电气控制设备和元件性能的完好。检查设备自身零部件的安装并调试，杜绝因为信号传输和零部件问题造成的传递信号故障现象的发生，更新软件界面功能模块设置可以减少控制系统的错误率。
控制系统故障的避免需要对自身设计系统进行完善，从而使得电气控制系统安全可靠并具有自动化、网络一体化的功能。设置预警系统，在PLC电气系统遭受破坏或者出错的时候起到预警作用，这对于PLC控制系统的保护具有十分重要的意义。完善电气工程的控制系统预警功能，减少指令错误给系统运行造成的障碍，改善电气运行的系统环境，及时对干扰因素进行控制处理，也是实现PLC控制系统正常运行的可靠保证。
系统运行需要工作人员的操作，这就需要加强工作人员的技术培训，提高业务知识储备水平和自身综合素质修养，倡导并鼓励员工学习新技术、新技巧来提高工作效率。
5 结束语
PLC技术在电气工程应用中发挥了巨大作用，有效减少了电气工程机械设备运作复杂程度，促进了产业结构的升级，提高了工业化水平。PLC技术独特的运作和研发方向，突破了传统的单一控制技术的瓶颈。完善PLC应用技术可以有效提升工业化水平，提高电气行业机械装置控制系统自动化程度和工作效率，在保障设备正常运作的同时减少故障干扰，实现控制系统稳定而有效地工作。
参考文献：
[1]黄勋.基于软PLC的三峡左岸电站通用控制平台的研究与应用[D].重庆：重庆大学，2008.
[2]张芬芬.基于PLC和MCGS技术的新型金属相图仪的研制[D].西安：陕西师范大学，2015.
论文作者:王亲武
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/7/27
标签：控制系统论文; 技术论文; 系统论文; 设备论文; 电气论文; 信号论文; 故障论文; 《基层建设》2016年9期论文;