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摘要：电气工程及其自动化在国民经济发展中占有基础性的地位，在电气自动话应用领域中PLC 控制技术的应用范围日趋广泛，而且发挥了重要的作用。PLC 控制技术的应用以微处理器为基础而且综合了自动控制技术、计算机技术、继电器控制技术、通讯技术的优势有效促进了其应用领域的不断拓展。本文对PLC技术在电气设备自动化控制中的应用和未来的发展进行了分析和介绍。
【关键词】PLC；自动化控制；应用 ；发展
中图分类号：F416.67
1.概述
可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller，简称 PLC或 PC）是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作电子系统。。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。在未来基于PLC 技术的控制系统将不仅仅是一个基层系统更是一种开放式、新型全分布式 的控制系统同时以智能传感、计算机控制、数字通讯等为主要内容的综合性技术。它将成为自动化技术发展的热点和前沿技术
2.PLC的特点的特点的特点的特点
2.1可靠性高，抗干扰能力强
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，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
2.2功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。加上PLC通信能力的增強及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门
2.4工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能
3.电气自动化发展现状
随着PLC功能的不断提高PLC几乎可以完成电气设备控制领域的所有任务。很多情况下PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的电气设备自动控制任务。PLC主要可以分为箱体式和模块式两种它们的组成是相同的箱体式 PLC由一块 CPU 板、I/O板、显示面板、内存块、电源等组成按CPU性能分成若干型号按 I/0 点数又有若干规格。对模块式PIE由CPU模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架组成。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。PC、客户机/ 服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发的电气自动化一次又一次革命。市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融合。电气自动化技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向：
一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取。
二是，信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。并且已渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。
虚拟现实技术和视频处理技术的应用，也将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。随着微电子和微处理器技术应用的增加，原本定义明确的设备界线，如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。
4.PLC在电气自动化中的主要应用
4.1在中央空调上的应用。
中央空调冷冻系统的控制有3种控制方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC以及PLC（可编程序控制器）控制系统。继电器控制系统由于故障率高，系统复杂，功耗高等明显的缺点已逐渐被人们所淘汰。直接数字式控制器DDC虽然在智能化方面有了很大的发展。但由于DDC其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步得到广泛的应用。
4.2在公路交通系统中的应用。
PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，从而缩短车辆通行等候时间，实现科学化交通管理。
4.3在数控系统中的应用.
数控系统按其控制方式划分有点位控制系统、直线控制系统、连续控制系统。在机械加工时，数控系统的点位控制一般用在孔加工机床上（例如钻孔、铰孔、镗孔的数控机床），其特点是，机床移动部件能实现由一个位置到另一个位置的精确移动，即准确控制移动部件的终点位置，但并不考虑其运动轨迹，在移动过程中刀具不切削工件。
随着电气自动化控制技术的提高推动PLC的发展计算机技术的新成果更多地应用于PLC 的设计和制造 出现了运算速度更快、存储容量更大、智能更强的电气设备产品。在未来电气设备产品的品种会更丰富、规格更齐全完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种电气设备自动化控制场合的需求而PLC和其它工业控制计算机组网构成大型的电气设备控制系统是 PLC 技术的发展方向之一。
结束语
目前的计算机集散控制系统DCSDistributed Control System中已有大量的PLC应用，为了能够更广泛的适应未来各种工业生产过程中控制场所的需要，PLC控制系统作为自动化控制网络和国际通用网络的重要部分其产品将会更加丰富，规格也会更加齐全。PLC将具有高可靠性、高响应速度、智能化、网络化、高集成度等特点。在新的时代，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富 规格更齐全，通过完美的人机界面完备的通信设备成熟的现场总线通信能力会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在我国的电气自动化建设中发挥越来越大的作用。
参考文献
【1】陈忠华 可编程控制器与工业自动化系统. 北京机械工业出版社2006：1-15.
【2】赵化启 电气控制与可编程控制器. 电子工业出版社，2009
【3】周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京：电子工业出版社.2004，3.
【4】齐从谦，王士兰等.PLC技术及应用（第2版）.北京：机械工业出版 社.2008，4
【关键词】PLC；自动化控制；应用 ；发展
中图分类号：F416.67
1.概述
可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller，简称 PLC或 PC）是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作电子系统。。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。在未来基于PLC 技术的控制系统将不仅仅是一个基层系统更是一种开放式、新型全分布式 的控制系统同时以智能传感、计算机控制、数字通讯等为主要内容的综合性技术。它将成为自动化技术发展的热点和前沿技术
2.PLC的特点的特点的特点的特点
2.1可靠性高，抗干扰能力强
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，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
2.2功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。加上PLC通信能力的增強及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门
2.4工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能
3.电气自动化发展现状
随着PLC功能的不断提高PLC几乎可以完成电气设备控制领域的所有任务。很多情况下PLC可以取代工业控制计算机作为主控器来完成复杂的电气设备自动控制任务。PLC主要可以分为箱体式和模块式两种它们的组成是相同的箱体式 PLC由一块 CPU 板、I/O板、显示面板、内存块、电源等组成按CPU性能分成若干型号按 I/0 点数又有若干规格。对模块式PIE由CPU模块、I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架组成。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其 I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。PC、客户机/ 服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发的电气自动化一次又一次革命。市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融合。电气自动化技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向：
一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取。
二是，信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。并且已渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。
虚拟现实技术和视频处理技术的应用，也将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。随着微电子和微处理器技术应用的增加，原本定义明确的设备界线，如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。
4.PLC在电气自动化中的主要应用
4.1在中央空调上的应用。
中央空调冷冻系统的控制有3种控制方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC以及PLC（可编程序控制器）控制系统。继电器控制系统由于故障率高，系统复杂，功耗高等明显的缺点已逐渐被人们所淘汰。直接数字式控制器DDC虽然在智能化方面有了很大的发展。但由于DDC其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步得到广泛的应用。
4.2在公路交通系统中的应用。
PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，从而缩短车辆通行等候时间，实现科学化交通管理。
4.3在数控系统中的应用.
数控系统按其控制方式划分有点位控制系统、直线控制系统、连续控制系统。在机械加工时，数控系统的点位控制一般用在孔加工机床上（例如钻孔、铰孔、镗孔的数控机床），其特点是，机床移动部件能实现由一个位置到另一个位置的精确移动，即准确控制移动部件的终点位置，但并不考虑其运动轨迹，在移动过程中刀具不切削工件。
随着电气自动化控制技术的提高推动PLC的发展计算机技术的新成果更多地应用于PLC 的设计和制造 出现了运算速度更快、存储容量更大、智能更强的电气设备产品。在未来电气设备产品的品种会更丰富、规格更齐全完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种电气设备自动化控制场合的需求而PLC和其它工业控制计算机组网构成大型的电气设备控制系统是 PLC 技术的发展方向之一。
结束语
目前的计算机集散控制系统DCSDistributed Control System中已有大量的PLC应用，为了能够更广泛的适应未来各种工业生产过程中控制场所的需要，PLC控制系统作为自动化控制网络和国际通用网络的重要部分其产品将会更加丰富，规格也会更加齐全。PLC将具有高可靠性、高响应速度、智能化、网络化、高集成度等特点。在新的时代，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富 规格更齐全，通过完美的人机界面完备的通信设备成熟的现场总线通信能力会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在我国的电气自动化建设中发挥越来越大的作用。
参考文献
【1】陈忠华 可编程控制器与工业自动化系统. 北京机械工业出版社2006：1-15.
【2】赵化启 电气控制与可编程控制器. 电子工业出版社，2009
【3】周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用.北京：电子工业出版社.2004，3.
【4】齐从谦，王士兰等.PLC技术及应用（第2版）.北京：机械工业出版 社.2008，4