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摘要：改革开放后，我国大力发展国民经济，尤其在工业方面，推进科技高速发展，电气工业自动化控制技术日益完善，而PLC控制技术一直作为自动化控制的研究重点，本文初探了PLC控制技術在电气自动化设备中的实践研究。
关键词：PLC技术；电气自动化；应用
Ⅰ.PLC技术的定义
PLC控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。
自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。PLC控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。
Ⅱ.PLC技术的工作原理
当PLC控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
①输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
②用户程序执行阶段。在用户程序执行阶段，PLC控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下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。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
③输出刷新阶段。当扫描用户程序结束后，PLC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PLC控制器的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。一般来说，PLC控制器的扫描周期包括自诊断、通讯等，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
Ⅲ.PLC技术的实践应用
⑴PLC在楼宇智能消防设施控制的应用
水泵里的水压不足，忘记打开阀门放水，带来一定的安全隐患，压力过大，阀门忘记关闭导致公共用水白白浪费等各种差错，这些操作可能将是一些安全事故的导火索。PLC技术的引用楼宇消防管理员就解放多了，实现自动控制消防设备的使用。例如：办公写字楼里一般安装的烟雾报警系统也就是一个烟雾传感器。通过它感知该楼宇中是否有烟雾，一旦发现问题。他将第一时间反馈给PLC控制端，根据最初输入的指令，调用相应的程序，输出拉响警报通知管理员，同时开始指挥发现烟雾附近的喷淋设备开始杀水。再例如：PLC对水泵设备的控制。PLC控制其开启时间，相关的压力继电器通过检测，发现消防管中的水压不足，及时反馈给PLC，调用有关指令，发出启动水泵的指令给水泵电机。水泵电机开始工作，压力继电器检测发现水压已经达到要求后反馈给PLC发出指令关闭电机。水泵停止加压，同时对水泵的管理，还有一个计时器通过其实定时通知电机开机水泵加压，定时关闭电机，水泵停止工作1。
⑵在传统机床系统中的应用
在正常情况下数控机床的传统电气控制系统大多是电气控制模式。而电气控制在具体的应用中经常性的出现一些问题，如线路老化、接触不良的问题，不仅严重限制机床的生产效率，还会不一定程度上为数控车间体系埋下潜在的危险，甚至更有可能会直接对车床操作人员的生命造成威胁。通过对传统机场的分析，可以明显的看出传统机床在电力系统中存在功耗大、效率低、故障维护难度大增等严重的问题。而将PLC技术应用于传统机床的电气系统中，其效率和稳定性都有显著提高。不仅能够有效地对系统结构进行简化，此外，对于控制体系的应用也能得到有效的提升。在提高工业产品质量的同时，提高生产效率。
⑶PLC在学校教室照明节能系统控制中的应用
软件的成本远远低于购买各种硬件。在可能的情况下多设计软控制，少设计硬控制，将有效降低该控制系统的运行使用成本。PLC设计模块儿接收中断信息和调取相关指令程序来实现各种任务。例如阳光光线较好的白天里，传感装置中的光敏传感器密切关注阳光的强度，遇到阴雨天时，光敏传感器将发出光线不好的信号数据反馈为PLC调取指令，将设计好的程序加以执行，控制教师里的照明电源开启。假如白天晚上的区分依靠的是PLC中的时钟模块儿，到了晚上六点钟PLC中的时钟模块儿开起程序发出指令，定时开启教师中的照明电源。到了晚十点自习结束的时候，时钟模块定时发出指令关闭教师中的照明电源。时钟模块设计时考虑的不光是自动控制开关还要给人工操作留好备用系统。时钟模块的设计是随着学习时间的不同而变化的。例如，晚上天黑之后照明灯光正常被控制开，自习结束时通过计数传感器对出入门口的人数感应，来计算人员的流动，从而判断是否开启所有照明。如果进入教室的人数低于开灯的最低人数，PLC将控制程序指令关闭部分多余照明开启。当最后一个学生上完晚自习离开教室后，最后一批照明灯光被控制关闭。等到了晚自习结束时间后还有学生在教室内，PLC接受教室门口的计数器信息，并提示系统管理人员给出进一步是否关灯的指定。
随着计算机科学发展和工业自动化越来越高的需求，可编程控制技术得到了飞速的发展，其技术和产品日趋完善。仅仅将PLC理解为关开量控制的时代已经过去，PLC不仅以及良好的性能，满足了工业生产的广泛需求。而且将通信技术与信息处理技术融为一体，其功能已日趋完善。PLC以其结构紧凑、可靠性能高、功能强、速度快、价格低等优点迅速获得广泛应用。已经成为电气工业自动化控制系统的主流。
参考文献：
[1]《PLC技术在电气自动化中的应用探析》李红.
关键词：PLC技术；电气自动化；应用
Ⅰ.PLC技术的定义
PLC控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。
自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。PLC控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。
Ⅱ.PLC技术的工作原理
当PLC控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
①输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
②用户程序执行阶段。在用户程序执行阶段，PLC控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下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。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
③输出刷新阶段。当扫描用户程序结束后，PLC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PLC控制器的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。一般来说，PLC控制器的扫描周期包括自诊断、通讯等，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
Ⅲ.PLC技术的实践应用
⑴PLC在楼宇智能消防设施控制的应用
水泵里的水压不足，忘记打开阀门放水，带来一定的安全隐患，压力过大，阀门忘记关闭导致公共用水白白浪费等各种差错，这些操作可能将是一些安全事故的导火索。PLC技术的引用楼宇消防管理员就解放多了，实现自动控制消防设备的使用。例如：办公写字楼里一般安装的烟雾报警系统也就是一个烟雾传感器。通过它感知该楼宇中是否有烟雾，一旦发现问题。他将第一时间反馈给PLC控制端，根据最初输入的指令，调用相应的程序，输出拉响警报通知管理员，同时开始指挥发现烟雾附近的喷淋设备开始杀水。再例如：PLC对水泵设备的控制。PLC控制其开启时间，相关的压力继电器通过检测，发现消防管中的水压不足，及时反馈给PLC，调用有关指令，发出启动水泵的指令给水泵电机。水泵电机开始工作，压力继电器检测发现水压已经达到要求后反馈给PLC发出指令关闭电机。水泵停止加压，同时对水泵的管理，还有一个计时器通过其实定时通知电机开机水泵加压，定时关闭电机，水泵停止工作1。
⑵在传统机床系统中的应用
在正常情况下数控机床的传统电气控制系统大多是电气控制模式。而电气控制在具体的应用中经常性的出现一些问题，如线路老化、接触不良的问题，不仅严重限制机床的生产效率，还会不一定程度上为数控车间体系埋下潜在的危险，甚至更有可能会直接对车床操作人员的生命造成威胁。通过对传统机场的分析，可以明显的看出传统机床在电力系统中存在功耗大、效率低、故障维护难度大增等严重的问题。而将PLC技术应用于传统机床的电气系统中，其效率和稳定性都有显著提高。不仅能够有效地对系统结构进行简化，此外，对于控制体系的应用也能得到有效的提升。在提高工业产品质量的同时，提高生产效率。
⑶PLC在学校教室照明节能系统控制中的应用
软件的成本远远低于购买各种硬件。在可能的情况下多设计软控制，少设计硬控制，将有效降低该控制系统的运行使用成本。PLC设计模块儿接收中断信息和调取相关指令程序来实现各种任务。例如阳光光线较好的白天里，传感装置中的光敏传感器密切关注阳光的强度，遇到阴雨天时，光敏传感器将发出光线不好的信号数据反馈为PLC调取指令，将设计好的程序加以执行，控制教师里的照明电源开启。假如白天晚上的区分依靠的是PLC中的时钟模块儿，到了晚上六点钟PLC中的时钟模块儿开起程序发出指令，定时开启教师中的照明电源。到了晚十点自习结束的时候，时钟模块定时发出指令关闭教师中的照明电源。时钟模块设计时考虑的不光是自动控制开关还要给人工操作留好备用系统。时钟模块的设计是随着学习时间的不同而变化的。例如，晚上天黑之后照明灯光正常被控制开，自习结束时通过计数传感器对出入门口的人数感应，来计算人员的流动，从而判断是否开启所有照明。如果进入教室的人数低于开灯的最低人数，PLC将控制程序指令关闭部分多余照明开启。当最后一个学生上完晚自习离开教室后，最后一批照明灯光被控制关闭。等到了晚自习结束时间后还有学生在教室内，PLC接受教室门口的计数器信息，并提示系统管理人员给出进一步是否关灯的指定。
随着计算机科学发展和工业自动化越来越高的需求，可编程控制技术得到了飞速的发展，其技术和产品日趋完善。仅仅将PLC理解为关开量控制的时代已经过去，PLC不仅以及良好的性能，满足了工业生产的广泛需求。而且将通信技术与信息处理技术融为一体，其功能已日趋完善。PLC以其结构紧凑、可靠性能高、功能强、速度快、价格低等优点迅速获得广泛应用。已经成为电气工业自动化控制系统的主流。
参考文献：
[1]《PLC技术在电气自动化中的应用探析》李红.