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【摘 要】PLC作为可编程序控制器具有其他工业控制系统不可比拟的优势，在工业电气行业中被广泛应用，本文介绍PLC的基本概念， 分析了PLC技术的特点，阐述了PLC在电气控制中的应用， 探讨了PLC在电气控制应用中存在的问题及应对措施。
【关键词】PLC；电气控制；应用
一、PLC概述
PLC即可编程逻辑控制器的简称，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。
PLC 是指以计算机技术为基础的新型工业装置。它是为工业控制设计的一种新型数字运算操作的电子装置。在其内部存储执行顺序运算、逻辑运算、计时、计数和算术运算等操作指令时采用的存储器是可以编制程序的存储器，运用数字式或模拟式的输入和输出方式可以 控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备设计都是按照方便与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则操作的。力求做到最大限度的满足被控对象的控制要求；在此要求的前提下，力求使控制系统既操作简单、维护方便，又经济、实用；控制系统保证绝对安全可靠 。
二、PLC的特点
1、可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，因此具有很高的可靠性。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。
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控制系统，用户不必自己在设计和制作硬件装置。
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。
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。
5、系统的设计、建造工作量小，维护方便
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。
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。
三、PLC 在电气控制中的应用
目前，国内外在电力、钢铁、石油化工、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输等许多行业都已应用 PLC控制技术。具体使用情况有如下几类。
1、开关量逻辑的控制
开关量逻辑的控制是PLC 控制技术最基本、最广泛的应用领域。它基本替代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既适用于单台设备的控制，也可以应用于自动化流水线中，如注塑机、印刷机、生产线、组合机床、磨床、镗床等。
2、 控制模拟量
温度、速度、流量、液位、压力等模拟量都是在实际工业生产过程中出现的连续变化的量。这些模拟量可通过数字量之间 D/A 转换和 A/D 转换得以实现，确保编程器对模拟量实现处理。
3、运动控制
PLC控制也经常运用在圆周运动或直线运动的控制中。在控制机构的配置中，原来进行的是直接应用于传感器及执行机构中，目前采取的大多数为专用的运动控制模块。
4、过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。过程控制在冶金、化工、热炉控制等场合应用非常广泛。用于工业控制的计算机，PLC能编制各种各样控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。 目前PLC都具有 PID 功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。
5、数据处理
PLC 在数据处理过程中，具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，能够完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，并完成控制操作，也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中，或者打印制表。数据处理多应用于大型控制系统中 。
6、集中式控制系统
集中式控制系统主要采用一台功能较强大的 PLC 监视系统、对多个设备进行控制，已形成“中央集中式”的计算机控制体系。在该项系统中，每个设备之间的连锁、联络关系以及运行顺序等都由中央 PLC 来统一完成。可见，集中式控制系统比单机控制系统的成本低，更经济实惠。但如果其中一个控制对象的程序需要做出改变，就要停止中央 PLC 的控制，同时其他控制对象也随之停止运行。
7、分散控制系统
在分散控制系统中，每一个控制对象都需要设置一台 PLC，每台 PLC 之间能通过信号的传递而产生内部响应、发令或连锁等，或者可由上位机通过数据通信总线完成通信任务。分散控制系统中采取多台机械生产线控制的方式，每条生产线之间都有数据相连接，由于每个控制对象都是由自身的 PLC 来控制，所以如果某台 PLC 运行停止，对其他 PLC 不会产生影响。随着技术的不断进步，目前可由 PLC 承担底层的控制任务，通过网络连接，将 PLC和过程控制二者结合。 四、PLC在电气控制应用中存在的问题及应对策略
1、PLC在电气控制应用中存在的问题
（1）控制出错，造成现场信号无法传送给PLC自动控制系统
信号传输依靠的各种线路，由于老化、机械拉扯、各种虫害的破坏等原因，导致输送信号线产生断路或短路的故障，造成控制出错，就会导致现场的信号无法及时到达PLC控制系统，从而发生控制错误，PLC自动控制系统就无法将数据的抽取、加载和转换去完成，无法发出正常的执行指令。
机械开关、现场变送器也会因为触点与接线的接触问题而导致 自身出现故障。接线不牢固、触电接触出现损坏的原因致使现场信号无法将数据生成到数据中存储，无法将数据输入PLC自动控制分析处理系统，数据采集、传输、处理更无从谈起，系统的决策分析、信息查询以及数据输出等功能就会受到一定的影响。
在实际操作中由于电动阀、电磁开关等相关设备没有关闭彻底、打开时没有闭合充分，就会导致现场数据收集和传输出现故障，致使PLC无法正常接收全部信息或者接收的信息是错误的，导致系统不能正常工作，控制运作产生错误，造成PLC无法接收现场信号，自动控制系统的控制出错。
（2）动作执行出错，造成PLC指令无法执行
强电磁干扰、控制负载的接触器的接触性不够严密以及出现故障等原因，都有可能导致PLC发出的动作执行指令无法被完整的传输到终端的执行端，最终造成控制自动化应用中无法完成预期的要求动作。 机械开关触点接触不良、电动阀抖动等自身出现的故障也会导致控制系统无法正常工作。控制变频器因为自身出现质量问题或者外力造成的损坏或故障，都会导致变频器所带电动机无法正常工作，造成执行机构无法按PLC的控制要求运行，最终使系统无法正常工作
2、基于 PLC在电气控制应用中存在问题的应对策略
（1）加强PLC控制系统中输入信号的可靠性
在采购设备时要确保所选择的各种控制系统中的设备以及相关零部件出自正规的信誉好的生产厂家，确保质量的可靠性和耐用性，减少各种来自配件方面的原因造成的传送信号线破损、短路或断路的故障。主界面的一些功能模块也要加强改进和重新选择等。
（2）完善PLC自动控制系统的预警系统
智能化的预警系统配备相应的文字记录和显示系统，如若设备出现故障，能够具有良好的溯源性。人性化设计中应用的控制柜面板指示灯，一旦设备出现故障，指示灯就会马上报警，提醒相关负责人采取必要的措施。因此PLC自动控制系统中配置完善、可靠和人性化、智能化的故障预警、报警功能在电气控制系统中具有十分重要的作用。
综上所述，面对世界经济一体化的格局，可编程序控制器以其高性能价格取胜，并凭借其适应性强、可靠性高、使用方便等突出特点和PLC 制造成本的不断下降、功能的不断加强，已成为工业企业的首选设备，在自动化控制领域广泛应用。
参考文献：
[1]张海燕.浅谈 PLC 的发展与应用[J].机械管理开发，2010（6）.
[2]郁汉琪，郭健.可编程序控制器原理及应用【M】.北京：中国电力出版社，2004.
[3]万伟，周伟. 软PLC 编程开发系统的设计[J]. 中国科技信息，2007； （4）：122-123.
作者简介：
朱钊，1988年生，男，汉族，河南省濮阳市，本科毕业，初级职称，从事计算机信息工作。
【关键词】PLC；电气控制；应用
一、PLC概述
PLC即可编程逻辑控制器的简称，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。
PLC 是指以计算机技术为基础的新型工业装置。它是为工业控制设计的一种新型数字运算操作的电子装置。在其内部存储执行顺序运算、逻辑运算、计时、计数和算术运算等操作指令时采用的存储器是可以编制程序的存储器，运用数字式或模拟式的输入和输出方式可以 控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备设计都是按照方便与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则操作的。力求做到最大限度的满足被控对象的控制要求；在此要求的前提下，力求使控制系统既操作简单、维护方便，又经济、实用；控制系统保证绝对安全可靠 。
二、PLC的特点
1、可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，因此具有很高的可靠性。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。
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控制系统，用户不必自己在设计和制作硬件装置。
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。
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。
5、系统的设计、建造工作量小，维护方便
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。
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。
三、PLC 在电气控制中的应用
目前，国内外在电力、钢铁、石油化工、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输等许多行业都已应用 PLC控制技术。具体使用情况有如下几类。
1、开关量逻辑的控制
开关量逻辑的控制是PLC 控制技术最基本、最广泛的应用领域。它基本替代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既适用于单台设备的控制，也可以应用于自动化流水线中，如注塑机、印刷机、生产线、组合机床、磨床、镗床等。
2、 控制模拟量
温度、速度、流量、液位、压力等模拟量都是在实际工业生产过程中出现的连续变化的量。这些模拟量可通过数字量之间 D/A 转换和 A/D 转换得以实现，确保编程器对模拟量实现处理。
3、运动控制
PLC控制也经常运用在圆周运动或直线运动的控制中。在控制机构的配置中，原来进行的是直接应用于传感器及执行机构中，目前采取的大多数为专用的运动控制模块。
4、过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。过程控制在冶金、化工、热炉控制等场合应用非常广泛。用于工业控制的计算机，PLC能编制各种各样控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。 目前PLC都具有 PID 功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。
5、数据处理
PLC 在数据处理过程中，具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，能够完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，并完成控制操作，也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中，或者打印制表。数据处理多应用于大型控制系统中 。
6、集中式控制系统
集中式控制系统主要采用一台功能较强大的 PLC 监视系统、对多个设备进行控制，已形成“中央集中式”的计算机控制体系。在该项系统中，每个设备之间的连锁、联络关系以及运行顺序等都由中央 PLC 来统一完成。可见，集中式控制系统比单机控制系统的成本低，更经济实惠。但如果其中一个控制对象的程序需要做出改变，就要停止中央 PLC 的控制，同时其他控制对象也随之停止运行。
7、分散控制系统
在分散控制系统中，每一个控制对象都需要设置一台 PLC，每台 PLC 之间能通过信号的传递而产生内部响应、发令或连锁等，或者可由上位机通过数据通信总线完成通信任务。分散控制系统中采取多台机械生产线控制的方式，每条生产线之间都有数据相连接，由于每个控制对象都是由自身的 PLC 来控制，所以如果某台 PLC 运行停止，对其他 PLC 不会产生影响。随着技术的不断进步，目前可由 PLC 承担底层的控制任务，通过网络连接，将 PLC和过程控制二者结合。 四、PLC在电气控制应用中存在的问题及应对策略
1、PLC在电气控制应用中存在的问题
（1）控制出错，造成现场信号无法传送给PLC自动控制系统
信号传输依靠的各种线路，由于老化、机械拉扯、各种虫害的破坏等原因，导致输送信号线产生断路或短路的故障，造成控制出错，就会导致现场的信号无法及时到达PLC控制系统，从而发生控制错误，PLC自动控制系统就无法将数据的抽取、加载和转换去完成，无法发出正常的执行指令。
机械开关、现场变送器也会因为触点与接线的接触问题而导致 自身出现故障。接线不牢固、触电接触出现损坏的原因致使现场信号无法将数据生成到数据中存储，无法将数据输入PLC自动控制分析处理系统，数据采集、传输、处理更无从谈起，系统的决策分析、信息查询以及数据输出等功能就会受到一定的影响。
在实际操作中由于电动阀、电磁开关等相关设备没有关闭彻底、打开时没有闭合充分，就会导致现场数据收集和传输出现故障，致使PLC无法正常接收全部信息或者接收的信息是错误的，导致系统不能正常工作，控制运作产生错误，造成PLC无法接收现场信号，自动控制系统的控制出错。
（2）动作执行出错，造成PLC指令无法执行
强电磁干扰、控制负载的接触器的接触性不够严密以及出现故障等原因，都有可能导致PLC发出的动作执行指令无法被完整的传输到终端的执行端，最终造成控制自动化应用中无法完成预期的要求动作。 机械开关触点接触不良、电动阀抖动等自身出现的故障也会导致控制系统无法正常工作。控制变频器因为自身出现质量问题或者外力造成的损坏或故障，都会导致变频器所带电动机无法正常工作，造成执行机构无法按PLC的控制要求运行，最终使系统无法正常工作
2、基于 PLC在电气控制应用中存在问题的应对策略
（1）加强PLC控制系统中输入信号的可靠性
在采购设备时要确保所选择的各种控制系统中的设备以及相关零部件出自正规的信誉好的生产厂家，确保质量的可靠性和耐用性，减少各种来自配件方面的原因造成的传送信号线破损、短路或断路的故障。主界面的一些功能模块也要加强改进和重新选择等。
（2）完善PLC自动控制系统的预警系统
智能化的预警系统配备相应的文字记录和显示系统，如若设备出现故障，能够具有良好的溯源性。人性化设计中应用的控制柜面板指示灯，一旦设备出现故障，指示灯就会马上报警，提醒相关负责人采取必要的措施。因此PLC自动控制系统中配置完善、可靠和人性化、智能化的故障预警、报警功能在电气控制系统中具有十分重要的作用。
综上所述，面对世界经济一体化的格局，可编程序控制器以其高性能价格取胜，并凭借其适应性强、可靠性高、使用方便等突出特点和PLC 制造成本的不断下降、功能的不断加强，已成为工业企业的首选设备，在自动化控制领域广泛应用。
参考文献：
[1]张海燕.浅谈 PLC 的发展与应用[J].机械管理开发，2010（6）.
[2]郁汉琪，郭健.可编程序控制器原理及应用【M】.北京：中国电力出版社，2004.
[3]万伟，周伟. 软PLC 编程开发系统的设计[J]. 中国科技信息，2007； （4）：122-123.
作者简介：
朱钊，1988年生，男，汉族，河南省濮阳市，本科毕业，初级职称，从事计算机信息工作。