PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用 吴启宝

PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用吴启宝

发表时间：2019-07-29T09:42:11.377Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：吴启宝[导读] PLC技术对于电气设备的控制系统来说有重要的意义，其不仅可以简化整个设备的控制系统，还可以进一步提升控制系统的稳定性与安全性。

佛山市南海天富科技有限公司广东佛山 528000 摘要：近年来，随着经济时代的快速发展，科学技术的深化改革也有了很大的提升。先进设备以及现代技术在电气行业中的使用，是推进该行业进一步发展的重要因素。PLC技术作为电气设备控制工作正常运行的核心所在，受到了广泛的运用，并且凭借着体积小，成本低，性价比高以及能够在比较艰难条件下工作的优势，受到电气企业的青睐。文章主要对PLC的控制系统以及其在电力控制系统中的应用

进行分析。

关键词：PLC控制系统；电气设备；设计；应用

前言：

PLC的学术名称为可编程控制器，它的工作原理就在于数字控制系统，借助现代先进的微处理器，对数据信息进行分析运算。PLC目前被广泛运用于工业中，尤其是电气行业。PLC控制系统诞生于20世纪后期，随着计算机技术，互联网技术等科技的发展，其也得到了比较完善的构建。一直到目前为止，PLC控制系统已经集设计安装调试，编程，适应性强等优势为一体，真正成为了自动化技术发展的前沿。

一、PLC控制技术的工作原理及特征PLC技术也就是可编程逻辑器件，它是非常典型的一种针对工作经过以及问题的可编程的逻辑存储器。目前，PLC技术被广泛应用在工业环境中，出现的形式也大多为工作过程中控制设备的子系统。另外，PLC控制系统具有语言编写功能，且这种功能具有较高的灵活性与实用性，这也是其能够得到广泛运用的重要原因之一。与此同时，PLC还具有非常好的实际应用功能，它在工业实际工作方面能够充分符合工作需求，并且给后期工作的延伸拓展提供了充足的空间，这在很大程度上提升了PLC系统工作的质量效率，大大降低企业生产过程中投入的成本。从组成上来看，PLC系统的硬件组成主要包含了主处理器，输入端口与输出端口，功能实现板块以及与外界沟通联系板块等等，从整体上来看，该系统的组成与计算机相似。并且PLC系统的内部储存器具有运算，计数，计算等丰富的用户指令，这些功能就是基于该系统优良的延伸性，其可以借助与外界的接口和外界的设备进行良好的“沟通”操作，从而奠定了在控制系统中的核心地位。具体来说，PLC系统在进行控制操作的过程中，在接受到用户的指令之后对输入的信息进行扫描分析，同时一步一步的完成指令中的操作。在实际设计中，PLC控制器一般会被设计成体积小，即插即用型，这样使PLC控制器在使用过程中能够更加容易连接，外界与控制系统建立联系需要耗费的时长短，用户界面的设计也比较简洁，用户掌握使用方法的速度快。

二、PLC系统的设计（一）电源的设计

电源的变压器是电源的重要组成部件，因此，变压器的抗干扰性是保证电源正常稳定工作的前提。在实际设计过程中，为了排除电网对于变压器的干扰，应该选取具有隔离功能的变压器作为电源的主要变压器，容量大约要高于设计额度的1.5倍左右。另外，变压器在投入使用之后，应该借助科学的方法对变压器的屏蔽层进行接地处理，可以借助双绞线，从而降低各个电源线之间的干扰作用。（二）外部配置的设计

在外部的信号传输电路中，各个线路的电流之间存在着互相感染的情况，因此，在选取电缆线时，要保证电缆线一对一的关系。另外，在输入信号与输出信号交界的地方以及晶体管部分，应该采用具有电流屏蔽功能的电路，从而降低各个信号之间相互干扰的影响。屏蔽电缆在安装的过程中，输入端口与输出端口要注意悬空，并且控制器安装的另外一边，要进行接地操作，如下图1。

图1 外部配置的设计图示三、PLC在电气设备自动控制系统中的应用（一）在机床电气控制系统中的应用通用机床是电气工作中一种普遍常用的器械，是结合了液压与电气共同合作进行控制操作的加工器械。在传统的机床控制设备中，通常用继电器和接触器作为主要的控制装备，而这种方式组成的控制部分会出现较大的漏洞。利用PLC控制系统能够及时反应出各个主体设备的应用现状，这样一来，使用者在工作过程中能够随时了解到设备的运用情况，对设备的状态变化有整体良好的了解。一旦发生故障，PLC控制系统也能够在显示屏中快速显示故障发生的部位以及原因，通过声音警报等方式做出反馈[1]。在这种监控系统的帮助之下，一方面能够保证机床的安全稳定性，另一方面还能加强自动性能，具有很强的实用性，如下图2。

图2 PLC控制系统中的应用（二）硬件设计的应用

通常来说，PLC控制系统的硬件设计以电气厂家实际过程中的需要为基础，设备的数量以厂家工作过程中需要的设备数量为指标，从而准确的确定离散点数以及模拟量。另外，PLC的硬件系统设计过程中还结合了工作的实际环境以及工作周边的外界干扰因素，从而最终选定最佳的板块作为系统工作过程中的主要控制单元。上位机与下位机的工控机类型不同，这样才能真正做到对工作过程电气设备的自动控制操作[2]。除此之外，使用过程中还可以选取一个终端实现通信操作，这样可以顺利完成远程打印实时信息的目标。（三）软件设计的应用

在对软件设计时，首先要结合电气工业生产的实际环境，将软件工作过程中的稳定安全性能考虑在内，借助PLC控制系统设计出符合客户需求，有较高实际应用价值的软件[3]。PLC系统的设计通常包括上位机与下位机两个部分。在用户界面中，使用者可以通过鼠标点击下拉的方式打开菜单，监控软件的监控过程采用的是模块式编制。对于下位机的设计通常采用RSLOGIX500编程软件，这个编程具有简洁易懂的用户界面，可以大大缩短用户的学习时间，提高用户体验度。

结语

综上所述，PLC技术对于电气设备的控制系统来说有重要的意义，其不仅可以简化整个设备的控制系统，还可以进一步提升控制系统的稳定性与安全性。

参考文献：

[1]张榆进.PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用[J].中国标准化，2019（06）：219-220.

[2]刁姝文.PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（03）：146-147.

[3]王珺.电气设备自动控制系统中PLC的设计与应用探究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015（12）：209.