PLC在电气自控系统中的应用

PLC在电气自控系统中的应用

张玺

天津市市政工程设计研究院天津300392

摘要：工业的电气自动化已经是现代先进工业的核心技术，同时是当下工业现代化的基石，本文主要是对PLC的工作原理，有针对性的对三菱PLC技术的特性进行了分析，以此更好的说明PLC在电气自控系统中的应用。

关键词：PLC；电气自控系统；应用

1PLC的工作原理及特点

PLC的工作过程主要经历三个阶段：输入采样、用户程序执行和输出刷新。完成这三个阶段既一个扫描周期，可编程逻辑控制器在整个运行期间，都重复执行上述三个步骤。

（1）输入采样阶段。在这个阶段，可编程逻辑控制器依次通过扫描来读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内，输入采样完成后，开始用户程序执行和输出刷新的阶段。因为在这两个阶段中，输入状态和数据的变化，并不能使I/O映象区中的相应单元的状态和数据改变，所以对于脉冲信号的输入，则其宽度不能小于一个扫描周期，这样才保证了任何情况下的输入均能被读入。

（2）用户程序执行阶段。PLC在这个阶段总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在进行每一条梯形图扫描时，PLC先扫描梯形图由各触点构成的左边控制线路，按照先上后下、先左后右的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

（3）输出刷新阶段。当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。可编程逻辑控制器有以下几个主要的特点：①结构灵活，PLC主要用开关进行控制，能较好的和上位机构成一些复杂的控制系统，从而实现综合自动化；②方便使用，可编程逻辑控制器采用的编程语言主要是简明的梯形图、逻辑图和语句表等，即使没有足够的计算机知识也可以很好的使用，甚至可以在线修改程序，避免了拆动硬件的麻烦；③可靠性高，其能适应各种恶性的工业环境，抗干扰能力高。

2PLC产品的现状

当下随着社会的不断进步与发展，世界上已经有二百多家的PLC厂商，并且PLC产品也变得越来越多，但是当下不同的产品的语言编程和表达形式有所不同，然而IEC61131的出现使得产品有了一个国际化的标准，这在移动程度上大大的缩短了语言程序的编程，提高了工作的效率。同时，产品的生产也需要有一个好的平台作为支撑，当下PC和网络科学技术已经越来越受到更多厂商的应用和支持。所以，为了时应当下社会不断发展的趋势，要做到各方面技术的创新和综合应用才能促进现代化工业的发展。

3三菱PLC技术的特性

3.1结构比较自由灵活

三菱PLC技术有一个很大的特点就是很少能够受到环境的限制，只要是有电的地方它就能进行相应的工作，同时利用网络能够灵活的增多接入端口的数量，从而在很大程度上提高了资源的使用效率。

3.2传输的速度快且稳定有质量

三菱PLC技术带宽很稳定能够达到14Mbps，能够很流畅的观看DVD影片，同时在一定程度上大大的保证了许多应用平台的带宽。并且传输的速度也有了很大的提高，能够很好地传输流媒体。

3.3成本比较低

当下能够充分的运用一些现有的低压配电网络设施，能够很好地节省一些资源，避免做一些无用的工作，同时能够很好地避免对建筑物的破坏，并且大大的节省了人力资源。同时PLC技术与传统的技术相比，成本上会比较的低，更好的缩短了工期，在一定程度上大大增强了其可扩展性和管理性。

3.4应用面比较广泛

三菱PLC技术是一项比较特殊的技术，它利用电力线来进行组网进行接入，这在很大程度上拓展了它本身的使用领域，像些居民小区、酒店以及一些办公区等。这项技术的载体就是电力线，从而在一定程度上决定了其本身的便捷性，只要是有电的插座就能保证你进行各方面的工作，所以它的适用面非常的广泛。

4PLC电气自控系统的性能特性

4.1系统本的可用性

本身这个系统的设计综合的考虑到了各个方面的环境和因素，从而做好了各方面的充分调试后才进行使用的，所以这个系统能够保证稳定可靠的运行。

4.2系统能够进行相应的维护

这项系统中所运用到的一些软件或者硬件的设备都是比较便于维护的，并且系统本身各个部件都带有联机诊断和自检的能力，同时加上软件本身有备份，这在一定程度上直接方便了相关工程师的维护。本系统的可拓展性比较强，可以进行一些应用程序的扩充，用户可以进行自编程序并且能够加入运行。

4.3系统本身有较强的容错性能

这个系统中一些软件和硬件都具备很好地容错能力，当各软、硬件功能出现这样或那样的问题或者操作人员在操作的过程中出现失误时，这均不会影响到系统本身的正常运行，同时，一些意外的情况引起的事故，这项系统能够进行相应的恢复，较少了系统本身的维护。

4.4系统的安全性高

在一般的情况下，这项系统中的软件硬件运行时，不会对其他的设备或者工作人员造成一定的伤害，很大程度上较少了不必要的损失。

4.5系统具有很强的抗电磁干扰的特性

这项系统中加入了软件滤波，并且符合IEC的标准，很好地抵抗了电磁干扰，这样使得系统能够适应各样的环境来进行运行。

伴随着科技的发展，全球工业计算机控制领域已经发生巨大变革，PLC几乎到处都有，对于PLC控制器的核心――控制软件来讲，开放式的编程组态工具软件以及开放式通信网络技术的突破，将PLC推向了更加开放的工业控制行业。PLC在高端应用方面，将和工业PC控制系统相媲美，PLC技术在电气自控系统中的应用，能显著提高电力系统的自控能力，对于提高企业的经济效益有着显著的作用。

参考文献：

[1]陈海梅.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].科技与生活，2011（3）.

[2]张传娟.浅谈PLC在工业控制领域中的应用[J].数字技术与应用，2011（10）.

[3]王柏忠.浅谈三菱PLC在自动控制设备中的应用[J].科技致富向导，2011（06）.

[4]胡波.PLC技术在矿井提升控制系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2008（31）.

[5]石玉明.PLC在镗床电气控制系统中的应用[J].机械工程与自动化，2007（04）.