基于PLC的工厂电气自动化控制研究

基于PLC的工厂电气自动化控制研究

蔡卓安

（江苏科行环保股份有限公司江苏盐城224051）

摘要：随着电气设备发展逐步完善，越来越多的被运用在工业生产方面。当前设备的发展主要朝着自动控制趋势前行，特别是PLC技术的投入使用，保证了电气设备具有更高的存储空间。PLC技术以及各方面产品的不断成熟，推动着控制水平的提升。与此同时，投入的成本并没有增多，反而出现了一定的下降，所以这也让PLC技术在电气控制方面备受青睐。本文就基于当前发展情况，深入论述PLC技术在实际应用中具备的优点，并简要分析未来生产中PLC的发展趋势。

关键词：PLC；电气控制技术；应用领域；发展前景

随着整体社会迈入到全新的发展阶段，科技的前行不断改变着日常的生产生活，PLC技术也在众多领域中发挥出自身应有效用。其能够更好的将计算机与电气控制结合起来，开辟出全新的发展道路，受到了工业领域的广泛关注。从当前阶段的发展来说，由于PLC技术和各方面产品日趋成熟，各项性能指标都在不断提升。此外，将PLC应有到生产过程中所耗用的成本相较于原来还有所降低，因此可以看出未来发展前景良好。就当前的发展状况来说，PLC在电气控制领域中占有的比重节节攀升，成为首选的控制元件之一，其具备着较高的精确度、适用性广泛以及程序控制简单的优点。本文就通过这些方面深入论述PLC在电气控制领域所具有的实际意义。

1PLC的相关介绍

PLC的中文全称为可编程控制器。主要是依赖于用户编写的程序来完成自动控制相关的电气系统原件，能够有效的达成自动控制工业生产流程的目标。从当前的发展来说，PLC技术正朝着规范化的趋势发展，因此其能够广泛适用于各方面的工控流程，也发挥出应有的作用。但是从整体的角度来看，实际投入到生产控制中的PLC设备组成结构大体相同，均是通过CPU来完成中央操控，利用输入输出接口和外部进行信息交互，配合不同的功能模块来实现具体的目标。一旦PLC跳转到工作状态，整个运行可以划分成三大部分。其一是利用PLC设备完成实际操控场地各项参数指标的检测；其二是按照检测完成信息，根据用户输入的操控程序对应形成控制命令；其三是将对应的控制命令转化为实际的输出。PLC在实际运转过程中便是这三大部分的循环往复，我们可以将连续进行的三个部分操作看成是PLC中的一个扫描周期。

2基于PLC的电气控制技术的特点分析

按照操作模式进行划分，利用PLC完成的电气控制能够分成手动以及自动两个方面。后者也就是自动操控便是利用PLC完成的电气自动化，主要指的是根据预先编译的过程对实际设备实现持续控制。

2.1应用场合不同，PLC选型也会存在差异

利用PLC完成的电气控制主要依赖于能够进行编程操控的主控芯片，因此具体的使用位置出现差异，就会造成选用的芯片有所不同。但是整体来看，不管是哪一种工控操作系统，最终选定的PLC芯片都具备轻巧以及功耗较低的特性，操作人员在实际中大多会选用效率更高且空间更大的PLC设备。

2.2程序编译难度小，适用性强

目前发展中，由于PLC技术以及相关产品愈发标准，并且适用范围不断扩大，PLC在众多领域中都发挥出重要作用。操控人员能够有效地借助PLC提供的编程空间完成目标操作。同时编程过程朝着模块化的方向发展，可移植能力也不断提升，这样操作人员就能使用自身熟练地语言完成控制。PLC的发展已经不再需要外部接线就可以同其他装置进行交互，也能够根据自身需要对PLC程序合理的缩放，这种改变也大大推进PLC的适用范围，更加便利于后期服务工作。

3基于PLC的电气控制技术在工厂的应用

纵观西方经济较为发达的国家来说，利用PLC完成的电气控制普遍适用在诸多的行业内。特别是PLC具备的高精确度控制以及成本优势，有效的推动着当前工业领域中电气自动化体系的前行。相较于我国在这一领域发展来说，还处于初步阶段，应该充分参考西方国家发展经验，并同自身实际相融合，突破原有的发展模式。深入分析我国PLC领域的发展，不难发现已经基本能够实现将PLC技术应用在实际之中，主要存在于下述几个方面：

3.1运动控制

追溯到工业领域刚刚起步的时期，电气系统大多是利用开关模块同实际的控制设备相连接，完成最终的运动控制。这样的模式仅仅可以保证控制对象实现简单的直线等轨迹行进，同时准确度也无法得到保障。因此进入现代发展阶段，工业领域控制电气系统时借助了PLC来完成控制，其具备高效的控制性能，不仅能够确保控制对象的精确度满足要求，还能保证运动过程的稳定。

3.2开关量逻辑控制

从基础的工业系统出发，可以发现控制过程大多运用的是开关量。原有的模式中是利用继电器来完成。但是其在控制过程难以满足不断提升的精度要求，同时在完成控制时存在一定的延迟，因此难以适应电气系统的实际需要。反观PLC技术来说，可以有效的解决这方面不足，只需要按照最终控制目标来完成对应的程序设计，就可以借助软件实现对象的控制。

3.3网络通信和远程控制

随着现代化工业领域的不断发展，操控目标已经不单单局限在直接控制上，远程控制逐步成为新的研究方向。由于PLC自身具备同网络连接的能力，因此很好的适应新的发展方向。就目前的PLC设备来说，逐步将更多的通信模块和网络模块集成在装置上。虽然在远程控制方面有所发展，但是其仍有很大的发展潜力，越来越多的先进模块被研制完成。进一步推动着PLC技术的发展。

3.4闭环控制

当前发展中，很多的西方国家深入探究了工业自动控制体系的完成方式并完成诸多实验。纵观这些研究来说，最为重要的便是闭环控制。而PLC技术在这一方面也存在着发展空间，借助程序即可实现期望的闭环控制。

3.5机器人控制

从科技发展来说，最为火热的便是智能控制。对于无人控制来说，最为核心的一点便是机器人。其也是确保工业生产能够满足期望的重要环节。但是旧有的机器人控制难以满足当前发展的需要，缺陷较为明显。随着PLC技术的成熟，有效的改进了体积问题并将性能提升，推动着机器人领域的前进。

3.6数据处理

对比PLC技术和原有的电气控制来看，最大的突破便是PLC具备高效的数据处理能力。目前的PLC设备已经能够实现从数据检测到最终分析处理等整个流程。而应用于电气控制系统中，这些处理完成的数据可以经由通信模块最终输出。

4基于PLC的电气控制技术的发展前景

电气自动化的发展速度较快，各种全新的控制技术不断涌现，特别是FCS和DCS的出现，给PLC的发展带来巨大的压力。但是这两种技术由于刚刚出现不久，弊端较多，所以未来很长一段时间，PLC仍然是首选的控制系统这并不意味着PLC可以停滞不前，反而应该有效的完成技术更新。

基于PLC的电气控制技术的发展前景主要表现为：第一，国内外在构建工业电气自动化系统的进程中，已经投入了大量的人力、物力和财力进行PLC系统的建设，因此并不能立即弃用，否则会造成巨大损失。第二，PLC电气控制系统仍然具有一定的发展空间，通过对PLC的I/O接口等模块进行智能优化，可以显著提升PLC的应用性能。最后，在互联网和物联网广泛应用的今天，PLC的通信模块和联网功能还在进一步增强中，这也促使PLC电气系统在今后的应用中会呈现出高速度、开放式、大信息量等优势。

参考文献

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[2]郑权.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].建材与装饰,2017(15):295-295.

[3]曹益凌.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].山东工业技术,2017(3):84-84.