摘要：随着我国工业电气自动化的发展，PLC控制系统因其可靠性高、抗干扰能力强、通用性强、控制程序可改变、功能强、使用范围广、编程简单、易于掌握、减少控制系统设计施工工作量、体积小、重量轻、功耗低、维护方便而被广泛应用于我国工业电气自动化。本文分析了PLC的工作原理，并阐述了PLC在工业电气自动化中的应用。

关键词：电气自动化；PLC；工业控制

工业电气自动化主要涉及电子电力、信息与网络控制、机电一体化等技术领域。在工业生产中，电气自动化技术的应用可以有效地实现工业生产的自动化管理。随着我国计算机技术和电子技术的快速发展，电气自动化技术在工业领域的应用越来越广泛，不仅能有效提高工业企业的生产效率，还能有效改善工业生产环境。目前，以高科技为手段的PLC技术已逐步应用于工业电气自动化，可有效保证工业生产的安全稳定，促进工业生产的发展。

一、PLC工作原理

PLC工作主要分为采样阶段、程序执行阶段和系统输出刷新阶段。在输入采样阶段，PLC通过扫描方式读取采样数据，并将这些采样数据保存到图像区域对应的单元中。输入采样数据后，切换到用户程序，然后刷新输出。如果输入的形式是脉冲信号，则信号的宽度必须大于扫描周期，因为只有在这种情况下，输入的信息才能随时随地读取。在程序执行阶段，PLC总是按照从上到下的执行顺序扫描用户程序，操作也是按照固定的线路和顺序进行的。它的扫描顺序从左到右，从上到下。用户程序的每个触电都形成了扫描线。最后，根据存储区域的逻辑线圈状态，结合运算结果或图像状态，获得运算结果并刷新操作。以此作为用户程序中是否执行处理指令的依据。PLC在系统输出刷新阶段完成用户程序后，在此阶段完成刷新操作。在刷新过程中，系统的中央处理器将分析前一阶段输入的数据以及输入/输出图像中的相应状态，然后锁定电路，最后驱动其他外部设备。PLC要完成的真正任务是在这个阶段完成输出操作。

二、PLC技术在电气自动化系统中的应用现状

1.应用于空调系统

PLC技术主要用于空调系统的冷冻系统。继电器控制系统和数字控制器DDC是冷冻系统的控制模式。随着经济的发展，继电气控制故障发生率高，由于系统结构复杂，功耗高，能耗大。DDC控制系统本身抗干扰能力弱，应用范围受阻。PLC运行可靠性大，使用方便，维护方便，抗干扰能力强，能在空调制冷系统中发挥优势。

2.应用于输煤系统

生产效率和环境的质量取决于输煤系统的质量，输煤系统从人工控制到强电控制再到计算机控制。输煤系统统统称为从卸煤点到煤场、从煤场到锅炉煤仓的输煤设备及其控制设备。输煤控制系统由主站层、远程IO站、现场传感器等三层网络结构组成，主站层由PLC和人机接口组成，一般设置在系统集控室内。光纤通信总线连接主站层和远程IO站，二次控制电缆连接远程IO站设备和输煤传感器。在集控室内，主要是自动控制，辅以联锁或解除联锁的手动控制。通过显示屏监控系统设备，通过紧急事故开关和维护启停按钮控制系统状态。这些都是由控制室内的控制人员完成的，生产效率大大提高，操作人员工作量减少，工作环境改善，得益于该技术的使用。

三、PLC电路在工业电气自动化中的应用

1.机床系统中PLC的应用

我国许多机床系统通常采用电气控制模式，通过继电器实现机床运行，系统基础接触不良、接触电弧、生产运行效率低、能耗大、故障频繁、维护困难，这些原因严重限制了我国工业厂家自动化的实现，但通过PLC可以很好地解决这一问题。通过PLC系统重新编程需要调整的数据，实现实时控制，不仅可以提高机床系统的稳定性和效率，还可以降低机床维护成本，降低生产成本，提高企业的市场竞争力，真正实现机械系统的自动控制。此外，通过PLC模块化模式，具有较强的自检能力，可以有效发现机床的问题和故障，取代液压系统和气动系统，大大提高了机床使用的稳定性，使机床机构越来越简单，为实现自动化建设提供了良好的基础。

2.PLC在中央空调中的应用

随着我国社会经济的发展，中央空调在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。中央空调在工程生产和居民生活中的应用越来越普遍。例如，在生产电子设备的制造商中，由于电子设备对温度的要求非常严格，中央空调已成为电子设备厂主要控制温度的设备。目前，中国生产的中央空调制冷方法包括电气控制系统、直接数字控制系统和课程编程控制器PLC控制系统。PLC控制系统生产的中央空调不仅智能化程度高，而且具有超强的抗干扰能力。此外，对制冷控制系统的机构要求不高，便于中央空调的大规模生产。通过市场调查发现，PLC控制系统生产的中央空调在运行过程中非常可靠，操作和维护也非常方便，深受广大使用的喜爱。据不完全统计，PLC控制系统已成为中央空调应用最广泛的控制系统。

3.PLC在数控系统中的应用

随着我国社会经济的发展，数控技术在工业生产中的应用越来越广泛。数控技术需要PLC作为技术支持。数控技术中常用的控制系统有三种方法，即电位控制系统、直线控制系统和连续控制系统。数控技术主要用于机械加工。点位控制系统主要适用于机械孔加工机床。在我国目前的数控系统中，有全功能数控装置和单板机控制装置。这两种控制系统都采用PLC电路技术，但在功能和应用范围上存在很大差异。例如，全功能数控装置的功能相对完善，可以很好地使用加工孔、板和管道，但相对昂贵。如果企业生产相对单一，选择全功能数控装置，将无法发挥其功能。因此，在选择过程中，应根据企业的实际情况进行选择。为了满足广大用户的需求，出现了PLC系统控制的单板机数控机械。通过将PLC电路技术引入单板机数控机械，很好地解决了硬件电路、接口电路和驱动电路在单板机中经常受到干扰的问题，大大满足了中小企业的发展需求。

4.煤矿系统中PLC的应用

在煤矿系统中，通风机系统采用PLC实现自动监控，然后在中央控制室使用高性能传感器进行远程监控，实现无人值班。故障诊断程序使故障查询更加方便。在煤炭装运系统中，PLC应用可实现自动装载。PLC工业控制计算机是装载控制系统的核心组成部分。PLC不仅收集检测仪表信号，还依靠PLC实现程序处理和输出控制。在网络版组态软件的运行下，装车站的信息可以发布到浏览器上，使相关管理人员能够及时了解装车站的情况，并存储和打印历史数据。自动控制系统在装载系统中的应用不仅提高了装载速度和精度，而且提高了生产效率和管理水平。

结语

工业在国民经济中占有重要地位。因此，必须大力将新兴技术引入工业领域。电气自动化在工业中的应用有助于提高工业效率，降低成本和能耗。然而，传统电气自动化仍存在一些问题和缺点，需要及时创新和发展。本文重点介绍的PLC控制系统因其可靠性高、抗干扰性强、适用性广、编程简单而被广泛应用于工业电气自动化。

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