摘要：西门子PLC工业电气自动化控制的应用，由于其功能齐全、作用广泛，所以能够提升工业生产效率，保证了其有效的管理；并且控制器内部的电源、通信、接口模块等，有效保证了自动化控制器的安全，大大提升了其工作质量。基于此，本文阐述了PLC技术的基本结构及其特征，对西门子PLC工业电气自动化控制在工厂中的应用及其注意事项进行了简要分析，并论述了加强西门子PLC工业电气自动化控制应用的措施。
关键词：PLC技术；西门子；工业电气自动化控制；应用；措施
随着科技的进步发展，使得通信技术与计算机技术不断得到提高，促进了计算机控制技术在众多工业领域中的广泛应用。为了促进工业发展，降低工作强度，提高工作效率，工业生产中对自动化控制技术提出了更高的要求，自动化控制技术应该拥有高可靠性与高灵活性，西门子PCL的出现满足了这一要求，使PLC系统在电气自动化工业中被得到广泛运用。以下就西门子PLC工业电气自动化控制的应用进行探讨。
一、PLC技术的基本结构及其特征
1、PLC的基本结构。PLC技术也就是可编程控制器，其是组成计算机的重要部分之一，主要功能是设计工业控制逻辑。其主要是由CPU模块、电源模块、数字量、模拟量输出输入模块、接口模块、通信模块和编程设备几个模块组成。（1）CPU模块。它包括了微处理器、存储器这两个部分，主要的工作任务是不断采集输入信号，更新系统的输出信号，用户程序的执行、用户程序及其数据都是由存储器来储存的。（2）电源模块。其功能是把220V交流电转换成24V直流电，并提供5V直流电给背板总线，通过背板将5V直流电供给网线。（3）数字量、模拟量输出输入模块。数字量输出模块管理和控制着阀体、接触器、报警装置等设备。模拟量输出模块则控制着变频器与电动调节阀。输入模块主要功能是收集输入信号，如数字量与模拟量、采集开关、电位器、变送器、按钮、测速发电机、压力继电器等的输入信号。（4）接口模块。其作用是扩展PLC的容量，同时向扩展模块提供电源。（5）通信模块。它的功能是完成PLC与其他设备间的通信。可以在工业以太网、PROFIBUS、MPI、AS-I中接入PLC。
2、PLC技术的主要特征。PLC技术所具有的特征主要有以下几方面：（1）较高的性价比，在PLC中，应用了许多编程元件，使控制功能较为完备。（2）抗干扰性强，PLC技术中应用了抗干扰的办法，让系统具备了抗干扰的功能。（3）简单、便捷，PLC技术的编程较为简单，在短时间内即可完成开发过程，使用起来相当便捷。（4）完善的设备，现阶段的PLC硬件设备是比较完备的。
二、西门子PLC工业电气自动化控制在工厂中的应用及其注意事项
1、LC工业电气自动化控制在工厂中的应用分析。主要表现为：（1）应用在数据处理内，因为PLC应用时具备许多功能，能都完成存储数据、处理数据、运算数据等多项操作，把采集到的数据传输到系统内，利用相关软件开始处理与分析，能够达到大型化控制，此功能广泛运用到了冶金工业、食品工业的领域中。（2）控制运行闭环结构的过程，此应用主要是控制某些不断产生新状态的模拟量，如温度、流量、液位及压力等。控制闭环需要利用到模拟量转换和数字量转换，并且使用CPU来处理模拟量，完成联网对接，连接计算机和数字控制设备能达到远程监控的目的。（3）应用在开关量的控制逻辑中，此控制部分能从数字量与次序这两方面来控制。
2、PLC工业电气自动化控应用的注意事项。PLC工业电气自动化控制应用时，对周围的环境条件具有一定要求，如湿度、震动、温度和空气等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1）温度的注意事项。通常PLC的工作环境温度需要维持在0～55℃内，因此在安装PLC设备时，需要考虑安装地点的通风情况和散热情况，不可以装设在具有较大发热量的元件或设备的上方；扩充单元、基本单元两者间需要保持间隔距离不可以小于30mm；在PLC设备上下两个部位，分别设计百叶窗，不仅能起到通风的作用还可以免防止阳光直接照射；若是工作环境内温度大于55℃，则需要装设电风扇来强制散热、通风。（2）湿度的注意事项。空气相对湿度不能高于85%，才可以确保PLC的绝缘性能最好。（3）震动的注意事项。远离震级高的震动源，防止相连接续的震动或者10～55Hz多次的震动。若安装的位置无法避免而定要出现震动，则可以选择有效的减震措施，如增添震动胶等。（4）空气的注意事项。防止接触易燃性气体和腐蚀性气体，若是安装地点有腐蚀性气体、粉尘，则可以在密封的控制柜或控制室内安装PLC，并配置空气净化器。
3、PLC工业电气自动化控应用的的故障分析及其处理。PLC主机系统中通常电源系统是故障的高发区，在电源长期不断的工作中，不可避免地就会受到电流、电压的波动冲击。大多数PLC均为插件结构，这是导致系统总线破损的主要原因，在湿度变化、温度变压、压力变化等条件下，插拔模块使用的时间过久导致插件接触口、底板、印刷板等位置的总线损坏，接点氧化、总线老化等这些因素都能造成总线耗损。因此，在设计与处理系统故障的过程中，应该对空气、紫外线、粉尘等问题综合考虑。当下，PLC选择的主存储器具有擦写ROM的功能，影响它使用寿命的因素主要有制作工艺水平、CPU模块工艺以及底板供电。而中央处理器都选择性能较高的处理芯片，较少了故障发生概率。预防与处理PLC主机系统故障的主要措施是加强控制室管理水平，安设降温装置，粉尘定期清除，以达到PLC工作环境的标准要求；在维修系统的时候，要严格遵守操作要求来开始工作，以免损坏主机系统。
三、加强西门子PLC工业电气自动化控制应用的措施
西门子PLC工业电气自动化控制应用时，为达到自动化工业生产的目的，就一定要确保PLC在任何环境下，都能够正常运行。然而在实际工业生产过程中，所需面临的情况十分庞杂，存在许多影响因素，在某种程度上影响了PLC的正常运行。通常情况下，难以采用有效的保护措施，这就会导致在运行过程中发生故障，所以将PLC技术应用到工业控制中时，必定要采用有效措施进行预防并处理，以此来确保PLC的可靠与安全。例如，改进生产工艺的系统，以原有系统为基础，持续加强PLC的抗干扰功能；设计和安装系统时，综合考虑各方面的影响因素，通过多方面协调一致的运行，来加强PLC技术的安全性。另外，在维修系统时，既要恢复系统的功能，也要对发生故障的原因进行分析，防止同类故障的发生。
结束语
随着科学技术的进步，使得PLC技术在电气自动化控制中被得到广泛应用，其可以克制自动化控制技术中的某些缺陷，如短路控制等，进而加强生产效率，节约了物力、人力资源，促进自动化工业的发展。同时PLC工业电气自动化控制应用时，需要从各方面着手，如安装、维修、设计等，选择有效的措施来加强PLC系统的可靠与安全。
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论文作者:王有仁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
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