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对PLC在电气控制系统中的应用探讨

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对PLC在电气控制系统中的应用探讨

【摘要】本文对可编程控制器（PLC）的工作原理和特点进行简单的叙述，并举例说明在电气控制系统中的主要应用。

【关键词】PLC，电气控制系统，应用

Abstract Based on programmable logic controller ( PLC ) of the working

principle and features of simple narrative, and examples of the electrical control

system in the main application.

Keywords: PLC, electrical control system, application.

1 PLC概述

可编程序控制器(ProgrammableController, PLC)是一种新型的专门为工业控制而设计的数字运算操作的电子装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体。

1.1 PLC 的工作原理

第一阶段，输入采样阶段。在这一阶段，可编程控制器用扫描的方式来读取采样数据， 并将这些数据存储于输 / 输出映像区中所对应的单元。 在数据采样被输入之后，将转入用户程序继续执行输出刷新操作。 在这个阶段中，即使输入的数据状态发生了变化，输入 / 输出映像区中的处理单元所接收的数据也不会被改变。 所以，如果以脉冲信号的形式输入，要求该信号所具有的宽度要比一个扫描周期大，只有这样，才能确保输入的数据信息在任何情况下都会被读入。第二阶段，程序执行阶段。在用户程序执行的过程中，可编程控制器的执行顺序总是自上而下的对用户程序进行扫描， 在扫描的过程中，按照固定的顺序和路线进行运算，其中，扫描顺序也是由左至右，由上至下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电构成。 进而得出运算结果， 并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者输入 ／ 输出映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。第三阶段，系统输出刷新阶段。 在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。 在刷新过程中，系统的中央处理器会根据输入 ／ 输出映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一阶段中的输出，才是可编程控制器所要完成的真正任务。

1.2 PLC 的特点

1．2．1 可靠性高，抗干扰能力强

PLC 具有强大的自诊断能力，能及时给出出错信息，还采用屏蔽、滤波、隔离等硬件措施和故障检测、信息保护与恢复、设置警戒时钟等软件措施提高抗

干扰能力。

1．2．2 通用性强，控制程序可变，使用方便

PLC 具备品种齐全的各种硬件装置 ，可以组成能满足各种要求的的控制系统，用户不必自己在设计和制作硬件装置。

1．2．3 功能强，适应面广

现代 PLC 不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入/输出、功率驱动、通信、人机对话、自检和记录显示等功能。既可以控制一台生产机械、一条生产线，又可以控制一个生产过程。

1．2．4 编程简单，容易掌握

目前，大多数PLC都采用梯形图编程方式，线路清晰直观。通过阅读PLC的用户手册或经过短期培训，电气技术人员和技术工人很快就能学会梯形图编程控制程序。

1．2．5 减少了控制系统的设计和施工的工作量

由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试， 更减少了现场的调试工作量。

1．2．6 体积小、重量轻、功耗低、维护方便

PLC 是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑、坚固、体积小、重量轻、功耗低。并且由于其抗干扰能力强，易于安装于设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

2 PLC在工业电气自动化中的应用

近年来，随着PLC价格的走低和用户需求量的扩大，PLC广泛地应用于工业企业的自动化生产过程中。在电力系统、数控系统、水利系统、化工系统、煤矿开采等相关的工业电气自动化领域中发挥着越来越重要的作用。PLC不仅可以作为一个嵌入式控制器应用于专用设备中，还是可以应用于旧设备的改造，是系统更加的稳定可靠。

2.1 PLC在传统机床系统中的应用

传统机床多采用电气控制模式，采用继电器—接触器系统，容易产生触头电弧、触头接触良、接线老化等现象。此外传统机床的设备效率低、能耗大、故障率高、维修难度大。 以上这些都制约着工厂电气自动化的实现。 为了提高其自

动化的程度，可用PLC控制对机床的电气部分进行软件和硬件的改造。 利用PLC系统进行编程控制，实现实时控制，运行状态监控等功能，在提高系统运行的稳定性和效率的同时，还降低了日常维护成本，节约了能源。从而实现机床设备从传统的电气控制向逻辑控制和数字控制的转变。PLC 在传统机床改造中已经得到了广泛的应用 。 使用PLC模块化的模式，取代传统的液压和气动系统，不仅使机床的控制系统更加稳定，同时简化了机床的机械结构，大大提高了加工精度和生产效率，基于PLC技术的控制系统的改动和操作都非常方便。 把PLC技术应用于传统机床，有效地克服了电气控制模式触点寿命低、故障率高和生产效率低的缺点，并具有应用方便、可靠性高、稳态精度高、便于监控及易于排除故障等优点。

2.2 PLC 在火电系统中的应用

在火电厂中有许多的辅助系统，包括水处理系统、输煤系统、除渣系统和除灰系统等，这些系统的工艺流程需要大量的顺序控制和开关量控制。应用PLC系统，不仅可以控制某一系统的某个工艺流程，而且可以通过其通讯模块，实现全厂的数据通信，从而掌握各辅助系统的运行情况，协调全厂的生产。PLC的顺序控制功能主要应用于输煤系统和除灰系统。 输煤系统采用分层式的网络结构，纵向分为三个层：主站层、远程 IO 站、现场传感器。 主站层由可编程控制器

（PLC） 和人机接口设备组成，PLC 的CPU按双机设备配置，通讯模件按冗余配置 ，主站层全部设备布置在输煤集控楼内。 远程IO站设备和主站层程控主机之间由光纤通讯总线连接。远程IO站设备和输煤传感器之间通过二次控制电缆连接。输煤程控系统采用控制室集中控制方式,就地只设事故紧急停机拉线开关和检修用启停按钮。 控制室内以PLC程序自动控制为主（正常运行方式）、带联锁或解除联锁手动控制为辅（事故或紧急情况下运行方式）。 运行人员在控制室内通过显示屏和电脑就可以实现对主要输煤设备的监视和控制。除灰系统的主要控制对象为：输送风机、气化风机、仓泵、加热器、各类阀门、卸灰装置、布袋除尘器、收灰风机及管道压力等，由 PLC、传感器、二次仪表以及主控柜组成，也可按网络结构分为操作员站、下位机控制器两大部分。 在对系统的可靠性要求很高的地方，PLC可采用双机设备配置。PLC的软件基于模块化的设计架构，此种方式既便于修改，增加可读性，又便于现场调试。 整个系统程序由1个主程序模块和N个功能模块组成）PLC的开关量控制功能主要应用于断路器控制和自动切换系统。通过选择合适型号的PLC，编制可行的控制程序，就能实现变电所中多台断路器的控制及信号显示功能。从而大大减少维护和检修的工作量。由PLC够成的备用电源自动切换系统,其可以通过编程来实现各种运行方式,其将采集到的一次设备的正常运行信号作为备用电源启动或关闭的依据,由于该控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能,因此其不仅能完成备用电源自投的操作,且其能考虑系统运行情况以及其他操作要求,同时系统本身具有很强的抗干扰能力,并具有可靠性高、接线简单、调试操作方便以及成本低等优点。PLC的闭环控制功能主要应用于泵类电机和调速器调整。现在火电厂泵类的控制有PLC和常规控制两种,将常规回路作为PLC 控制的补充,作为泵类控制的安全回路,即实现了即使PLC故障也可保证泵类的正常使用。 PLC调速器控制系统一般由转速测量单元、电子调节单元和电液执行单元构成, 其三个单元分别控制着调速器的转速测量、调节规律的形成和驱动导水机构的职能。

2.3 PLC 在煤矿系统中的应用

我国是一个煤矿大国，在煤矿领域的各个系统中实现工业电气自动化对提高产能，防范事故隐患起着相当重要的作用。将PLC应用到通风机自动化监控系统中来，辅助以高性能传感器，监控通风机的各种状态，并在中央控制室实现远程监控，可以达到无人值守的目的和生产要求。利用故障诊断程序可以为调度人员提供基本的信息,便于故障查询及维护。对传感器故障引起的数据异常，对传感器及其连接线路进行检测与维修即可，不必再从电动机和通风机上查故障，从而降低了安全事故的隐患。在煤炭装运系统中，可以使用PLC实现装车自动化。装车自动化控制系统的硬件可由多个独立功能块和控制核心组成。这些功能块是产品仓仓位的检测和信号的输出、仓下闸门开度信号的测量和闸门的控制等；装车控制系统的核心由 PLC 工业控制计算机及网络版组态软件组成。检测仪表信号的采集和程序处理、输出控制由 PLC 完成；人机接口(包括煤种、水分、控制参数的设置,参数记录、打印等)由工控机完成。通过无限点网络版的组态软件可以将装车站的信息发布到浏览器,在局域网内有权限管理岗位可以随时掌握装车站的工作情况，并可以打印、存储历史数据。采用装车实时定量自动控制系统，可以有效的提高装车精度、装车速度、生产效率和管理水平。

3结语

PLC作为整个自动控制系统的逻辑控制单元，其最大的特点就是可靠性高、功能强大，它的高可靠性的设计非常适合在工业现场环境下应用。它不仅能实现复杂的逻辑顺序控制，而且还能完成一些模拟量的过程控制。此外，PLC兼有环境适应性好，编程简单，使用方便，体积小，重量轻，能耗低以及现场安装调试的时间短等一系列优点。随着工业电气自动化的发展，可编程序控制器是目前最常用的控制装置，具有广阔的应用前景。

参考文献：

［1］焦延国.工业电气自动化发展探究[J].中国对外贸易：英文版，2011（20）.

［2］叶晓辉.PLC 在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品，2009(15).

［3］刘学东.基于 PLC 的装车自动化系统开发及总体设计 [J]. 唐山学院学报 ，2008，11．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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PLC在电气控制系统中的应用

PLC在电气控制系统中的应用

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PLC在电气控制系统中的应用

作者：李文龙

来源：《中国科技纵横》2015年第24期

【摘 要】随着经济社会的不断发展以及科技的不断进步，自动化控制技术已经进入了各行各业。PLC技术作为当今世界上自动化领域的重要的控制技术，已经在电气控制系统领域中得到了普遍应用，并对电气行业产生了重要的影响。在当今社会，PLC技术已经成为我国现代化大工业时代中不可缺少的重要角色。本文主要从PLC技术的特点着手，然后就PLC在电气控制系统中的具体应用进行分析。

【关键词】PLC 控制技术 电气控制系统 应用

PLC技术全称可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，它的产生本身就是为工业条件下的应用而设计。PLC技术实质上就是一种专门进行逻辑控制工业生产过程的微型计算机，其具有多重特点，这些特点通过有机的结合，使得其工作效率高，强度大，为工业领域的各行业带来了深刻影响[1]。随着经济的发展，PLC技术在电气控制系统中得到了越来越广泛地应用，并逐渐地正在取代传统继电器的控制技术，在自动化控制领域中占据着越来越重要的地位。

1 PLC控制技术的特点

PLC一般通过模块的方式进行操作，且其控制器所采用的模块具有重量轻、体积小以及连接方便快捷等优点，可以即插即用。PLC控制器还具有容易维修、操作简便以及安装便利等特点，而且如果PLC控制器无法正常运作时，我们可以通过观察PLC控制器运行以及它自有的故障指示装置而轻而易举地发现问题的所在，从而针对它所出现的问题进行相应的维修和调整。如果用户在使用时，系统出现了故障，就可以采用换模块的方式进行恢复系统，从而保证控制系统的正常运行。PLC技术的另一个显著特点就是界面较为清晰，这对于用户快速精准地操作具有重要的意义，它的用户界面简单明了，这样也使得用户在操作时易于掌握。另外，PLC技术中的功能模块易于扩充，且其具有强大的抗干扰能力和可靠性能，并且PLC硬件中的各模块间还采用了屏蔽技术，这样就很好地避免了模块之间的辐射干扰，PLC各模块还具有显著的自检能力，可靠性强[2]。此外，PLC控制器还具有抗电磁干扰、抗冲击以及抗震等诸多优点，并具有较为强大的适应能力。在工业中，采用PLC技术的产品种类繁多，且具有较强的通用性，接口模块也是各式各样，但其使用和操作起来都是非常简便快捷。而且，PLC的编程语言一般都为梯形图语言，它的表达形式十分接近于电器电路的表达形式，使得用户易于理解和操作。

PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

引言：本文首先阐述了电气设备自动化控制对现代工业发展的重要性，详细论述了基于plc技术的电气设备自动化产品具有更高的可靠性，稳定性，与传统的模拟自动化控制系统相比，这种系统较大程度地降低了系统的成本，提高了系统的功率密度。采用plc的电气自动化技术较大程度地提高了电气设备运行的可靠性与稳定性，更加智能化，减少了较多的操作过程，节约了劳动力成本，提高了劳动生产率，这就为plc 在电气设备自动化控制系统的应用越来越广泛。

1、加强电气设备自动化控制的重要性

电力电器系统设备自动化控制策略，目的是提高电力电器设备的电能利用效率，就是经过自动化的控制方法和利用相关的数字芯（单片机mcu、数字信号处理芯片dsp、可编程控制器plc等）来实现电器设备的自动化控制策略，最终实现电力电器系统的自动化生产[1]。电力电器自动化生产系统的主要动力电器为各种电动机，电气系统是能量传递过程中的控制对象，控制系统设计和利用各种控制芯片来实现是系统的主要部分[2]。

近年来因为现场总线技术，高速计算机系统、通信系统与控制策略的快速发展和深入的研究，可编程控制器（plc）应运而生，并迅速成为电气设备自动化控制技术研究的重点[3]。与生产实际的电气设备系统相结合应用plc，并研究其实现控制算法已是急需

解决的工程技术问题。本文将针对采用plc应用在电气设备自动化控制技术分析和探讨。

2、电气设备自动化中的plc

由于plc 性能的不断优化，现代性能最优的plc几乎完全可以完成几乎所有的电气设备自动化控制任务。在大多数实际应用中，plc 完全可以完成计算机作主控器来实现较为复杂的电气设备控制策略。目前plc包括两种：一是箱体式，二是模块式，其实这两种plc的构造原理几乎完全相同。其中箱体式plc主要包括一个cpu、i/o、内存块、电源等部件组成。可以根据cpu 的性能特点来分类，且可以根据i/0的点数对plc进行分类。模块式plc主要包括，cpu，内存，电源，i/o等部分组成。无论plc是怎么样的类型、结构，一般都是开放型结构，这种i/o端口的作用可以根据客户的实现要求进行扩展和合并，组成新的控制器[3]。

PLC在电气控制系统中的应用 2

PLC在电气控制系统中的应用 2

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PLC在电气控制系统中的应用

作者：安辉

来源：《山东工业技术》2015年第16期

摘 要：众所周知，我们国家重视现代工业的发展，注重 工业水平的提高，所以在这种大环境下，PLC控制技术的使用范围变得越来越广泛，特别在电气控制系统中有着更为广泛的应用。笔者根据自己的研究，主要对PLC进行了细致的研究并结合电气控制系统进行了结合分析。希望对后来的研究者提供一些借鉴以及建议。

关键词：PLC；电气控制系统；应用

0 引言

一般来说，PLC是一种可以用于编程，并且有着操作便捷以及容易扩散的特点。这就为电气控制系统的控制带来了新的机会。在当下，PLC的存在已经是我国现代化大工业中的一个不可或缺的角色。随着经济的发展，通过PLC技术可以实现产品越来越多的，多样化以及具体化的功能。这就说明了，PLC技术已经有了很成熟的发展，并在电气控制系统中有着重要的作用。

1 什么是PLC

PLC到底是什么？简单的说就是一种可编程逻辑控制器。PLC主要运用于工业环境设计中所需要使用的数字运算操作的一种电子系统，其属于运用一类面向现场问题和过程的可实现编程的存储器，使用非常简单和灵活。

另外，我们还要清楚，在整个PLC技术设计和准备的过程总要时时刻刻和工业保持高度的一致。我们还要知道该技术的特点在于易于扩充。PLC的基础硬件与一台微型计算机相同，是由电源、通信模块、功能模块、I/O接口电路、CPU等构成。可以说，在之前技术不成熟的时候，PLC的存在就是为了取代电器实现逻辑的控制。可是因为时代的发展，技术的革新以及进步，PLC技术变得越来越成熟，并在整个大工业中得到了最充分的使用和实践，早已经不仅仅是之前的逻辑控制范畴，而是有了新的意义。

2 PLC控制技术的特点

一般来说，PLC通过模块进行操作，该模块具有重量以及体积轻的特点，并且便于链接，操作方便。再看PLC控制器的特点，主要就是方便维修，操作简单，安装便利的特点。如果PLC控制器不能正常操作的时候，我们可以通过观察它的运行和故障指示装置轻松的找到问题所在。这样，当用户使用的时候，系统发生了问题的时候，我们就可以换一个模块进行系统的恢复。 龙源期刊网

PLC技术在电气控制系统中的应用

PLC技术在电气控制系统中的应用

PLC技术在电气控制系统中的应用

PLC技术以计算机作为支撑，经过不断的实践，其体现出极强的可靠性以及稳定性。因此，本文首先会对PLC技术进行系统的阐述，并重点讲述PLC技术的特点，并分析其于电气控制系统中的应用。PLC技术在电气控制系统中的应用主要为其于顺序控制、闭环控制、运控控制、开关控制以及数控系统中的应用。

标签：PLC技术;电气控制系统;计算机

引言：科技的不断进步为PLC技术的发展创造了条件，并使其逐渐于工业的各个领域当中。随着范围的不断扩大，PLC技术需要技术创新，提升自身的科技水平，以应付不断出现的各种疑难问题，可以在工业中发挥出更好的效用。本文立足于PLC技术的应用特点，研究其于电气系统中的应用，最终提升其工作质量。

一、PLC系统概述

PLC系统在电气控制系统中的应用具有一定的独立性，其会建立一个独立的存储结构于计算机网络当中，因存储结构的不同其具备的功能也不同。独立的存储方式加大了PLC系统的实际应用性。CPU作为PLC系统的核心，可以对PLC在运行过程中的各种数据信息进行整理、判断，根据数据完成相应的工作。

二、PLC技术在电气系统中应用的特点

（一）实用价值较高

在电气控制系统中，PLC技術所采用的控制器包含大量的编程原件，在实际应用中，其可以满足电气系统的大部分需求，从而提升电气系统的整体运行水平。与其它内型的控制器相比，PLC的控制器具备较强的控制性能，在实际应用过程当中，会体现出较强的工作性能。

（二）具备一定的可靠性

PLC技术在电气控制系统中具有一定的可靠性。传统的电气控制系统常常会出现继电器不良的现象，但是应用PLC技术便会大大降低出现这种问题的可能性，降低电气系统运行中出现故障的可能性。PLC技术在实际的应用过程中，运行质量取决于抗干扰能力以及本身的可靠性。应用PLC技术时，只需输入特殊的指令信息，便可以实现数据输出，运行整个PLC系统，从而提升PLC系统运行的稳定性。并且，为了提升PLC系统整体运行的稳定性，会为其制定特定的软件或者硬件，通过其发挥特定的性能，提升其安全性。