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摘要：在科学技术快速发展的时代背景下，自动化技术逐渐成为了社会各行各业所关注的重点。PLC技术是可编程控制器在电子产品方面应用的一个重点，同时在机械电气方面PLC技术的应用也是一个具有广阔发展前景的方向。PLC技术不仅仅是电气自动化领域中的重要组成部分，同时也需要专业的计算机操作技术，可以说PLC横跨了两大领域，是计算机和机械电气两个专业的完美结合，在实际生产中起着很关键的作用。
关键词：电气控制；PLC；应用技术
1、PLC技术的概述
PLC（Programmable Logic Controller）就是可编程控制器。可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为: 电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块等。PLC在电气自动化控制中的应用，可以看作为计算机工作分析，即对系统接通电源后，由中央处理器进行自动诊断，并对各网络信息进行处理，准备工作结束后便可扫描用户程序，最后利用输出接口完成各项控制动作。利用PLC技术不但能提升机械设备的自动化程度，同时也能提升其应用效率。
2、PLC技术与电气控制相比较的功能特点
PLC与电气控制相比，具有以下方面优点：
(1).使用方便，编程简单
(2).硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
(3).可靠性高，抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
(4).系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。
3、PLC自动化具有比电气控制更多的控制功能的选择
PLC具有的控制功能的选择，包括运算功能、控制功能、以及通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。在此着重介绍前两种控制功能。
(1)、运算功能
简单可编程逻辑控制器的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通可编程逻辑控制器的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型可编程逻辑控制器中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
(2)、控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。可编程逻辑控制器主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高可编程逻辑控制器的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
4、可编程逻辑控制器的设计选型
可编程逻辑控制器按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型可编程逻辑控制器的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统;模块型可编程逻辑控制器提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
PLC的设计选型应严格按规范设计，要满足被控制对象的各项要求，提高系统运行的可靠性与稳定性；同时在保证产品质量达标的基础上尽量减少成本投入，减少后期维护管理难度，提高生产运行经济效益。
5、电气控制与PLC技术结合应用的分析
5.1PLC电气控制系统的总体设计
在设计PLC电气控制系统时，需要从系统的各个组成部分进行分析，包括生产设备的使用性能、设备内部的结构以及设备生产加工情况等，然后设计控制系统中的启动模式、制动方式、反向程序以及系统调速等。
例如在笼型电动反接设计中，需要保证交流电路不能串联，因此应当计算回路中各个串联电路的电子R。计算公式为:R=K*Uφ/Is。（R是电路的电阻值，U是电动相的电压，I是整个电路中的启动电流，k作为计算公式中的常数，当I＜0．15时，则K=1．5。）另外需要选择合适的系统变压器，保证控制系统电路稳定运行的电压。
5.2机床PLC电气控制系统
在设计机床电气控制系统时，需要保证PLC程序与CNC设备是单独设计的，在两个系统设备之间系统信号只通过CNC进行传递，同时在系统中大部分的数据信号也是通过CNC设备进行传输的，在系统中PLC技术能够在系统中实现紧急预警、信号处理、自动寻找信号位置等功能。
5.3立体仓库PLC控制设计
立体仓库是企业物流环节中十分重要的部分。通过立体仓库技术能够在生产过程中对企业仓库进行有效管理。当前立体仓库的设计主要有纵向提升型以及横移升降型等，其中PLC技术、计算机技术以及穿梭机技术等是立体仓库的主要技术支持。在电气控制上是通过闭环式控制技术完成，在控制系统中通过快速计数程序对系统信息进行编码，然后将处理过的信号传送给PLC系统中，最终通过闭环控制对立体仓库进行控制。在立体仓库控制中，通过PLC技术能够提高企业的仓库管理效率，保障企业未来的发展需求。
5.4纺纱生产中PLC技术的应用设计
在纺纱生产中，PLC技术主要应用于控制系统的人机界面、电气控制开关等方面。其中PLC电气控制系统能够准确的采集系统中各个纱锭的控制程序数据信息，同时将信息通过系统的人机交互界面显示出来，保证生产过程中系统管理人员能够实时的掌握设备的工作情况。此外，PLC电气控制系统能够进行智能化的逻辑程序分析，在纺纱生产时能够根据系统数据信息进行分析处理，通过网络通讯技术收集网络数据，最后形成系统的逻辑循环。
6、PLC电气工程的自动化发展趋势
PLC控制系统会受到生产环境的变化、电磁干扰的强弱等不同因素的影响而产生相应的变化，这种变化将使PLC控制系统在工作当中产生很多问题，譬如生产秩序混乱。所以，提升PLC控制系统的可靠性是未来PLC控制系统的发展方向。在此方向的指引下，需要根据情况对电磁信号密集处进行排查，增强其抗击干扰的能力，以减少系统设计、安装中的各类可能被忽视的负面影响。DCS技术在1975年问世后，截止到目前电气化自动控制系统的应用开始逐步完善，虽然在很多方面都体现其独有的优势，但是受到具体提升的空间因素影响，会出现后劲乏力的状况。PLC技术使用中融合DCS技术，能让两者实现优势互补，在合理进行创新发展之际，一种全新的控制系统能在电气工程领域内得到极为广泛的应用，即FCS控制系统。该系统能让系统能增大系统的数字化和智能化程度，所以在很多领域内有其应用的价值。
结论
总而言之，随着PLC技术的不断完善，当前已经在许多生产行业中获得了广泛的运用。从应用的结果来看，PLC技术在工业领域中可以与电气控制系统有效的结合，同时PLC技术也是电气控制系统在未来发展的道路上实现系统集约化革新的重要技术核心。
参考文献：
[1]张珏皎，张义平.电气控制技术在PLC方面的应用[J].科技展望，2017（6）：146.
[2]杜斌，马晓辉，杨威，等.论PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].电子技与软件工程，2016（9）：143-144.
论文作者:范路芳1,王,琳2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签：控制系统论文; 可编程论文; 功能论文; 技术论文; 系统论文; 逻辑论文; 控制器论文; 《防护工程》2017年第30期论文;