试论电气控制与PLC技术的融合性研究

【摘要】21世纪是高速发展是时代，计算机技术、微电子技术的迅速发展，可编程逻辑控制器（PLC）结合其他最先进的技术手段的方式得到广泛应用。其中，电气控制与PLC技术的结合打破传统的单独电气控制概念和PLC的概念，使其各自性能得到进一步的完善和互通有无。

【关键词】电气控制；PLC；融合；研究

PLC（Programmable Logic Controller）中文翻译为可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器可看作是一种专用于工业控制的计算机，是依托计算机应用技术、通讯技术和自动控制技术而发展的通用控制器。它是一种进行储存、逻辑运算、控制程序、控制时间、记录数据和进行算术计算，可通过数字或模拟式输入/输出控制等的机械或生产过程。按输入和输出点数多少，分为：超小型、小型、中型、大型和超大型。按结构形式分为：整体式和模块式。

电气控制，是指电气设备一次、二次控制回路，分为高压电气设备与低压电气设备。其主要功能是设备运行的可靠与安全，具体有自动控制、保护、控制、监视和测量等功能。

最初单独的PLC技术只是一种作为代替继电器接触器控制系统的控制器。当PLC技术和电气控制的融合使其各自的优点显现。PLC技术展现了其自身强大的抗干扰能力和自诊断能力等。其结合使电气控制系统的可靠性得以提高，对解决电气控制系统中经常性出现的故障得以有效的解决。本文将对电气控制和PLC的融合性研究进行阐述和分析。

1 PLC（可编程逻辑控制器）独有体积小和重量轻的优点

小型的PLC底部尺寸

2 当可编程逻辑控制器投入电气控制系统开始运行后，其工作过程一般分为三个阶段：

2.1输入采样阶段。在这个阶段，其工作方式为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映象区中的相应的单元内。结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。前面两个阶段中，I/O映象区中的相应单元的状态和数据始终不会改变。

2.2用户程序执行阶段。此阶段中，其工作方式是扫描用户程序（梯形图）。并且，其顺利大体上是按照从上到下的，其中具体工作时，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。用户程序执行阶段过程中，与输入采用阶段相同的是输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而不同的是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。

2.3输出刷新阶段。此阶段的工作方式为当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。这个过程中，可编程逻辑控制器的最后输出过程是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。

三个工作状态循环运行，重复输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段三个过程。每进行这三个阶段就是一个周期。

实际工厂或单位应用中，很多机械设备的工作流程也可分为一系列不断重复的顺序动作，因此综上所述可得出：机械设备和PLC技术的工作流程和工作形式类似，电气控制和PLC技术可得到很好的配合和互通有无，简单方便、提高工作效率，减少故障和开发研究的费用。

3 在电气控制系统中可编程逻辑控制器替代了传统的相对繁杂的继电器电路并使其功能得到扩展。应用范围得到大大增加。

使PLC不仅仅适用于于单独的机械设备，也可应用于复杂的流水线和组合机床等设备。可编程逻辑控制器可控制电气控制系统中的如温度、速度、流量、液位、压力等模拟量。PLC技术也做成一台大型的集中式控制系统，在电气控制系统中对多个设备进行组合控制。其工作主要有中心的一个PLC完成，同时整个系统也由中心的PLC关系到系统的每个部分，如果其中一个控制对象的程序需要改变，则需要停止中心PLC的控制，同时其他控制对象也随之停止运行。当PLC承担着分散控制系统时，每一个控制对象都需要拥有一台PLC。并且，每台PLC之间有着联系，可通过传递信号发生关联的响应和接受指令。分散控制系统比集中控制系统更加简单方便且安全可靠，其原因是与集中控制系统不同的是每个控制对象都有专属的PLC，如一台PLC发生故障或停止工作时，其他将不会受到影响继续工作PLC不仅用于工业生产的大型机器设备中，也可用于生活中常用的小型的生产，如电梯等。这种电气控制和PLC的融合则是得益于PLC可对圆周运动或者直线运动进行控制。打破传统的技术，可以采取专用的运动控制模块，如全自动洗衣机、自动售货机、交通灯等。在大型控制系统中，由于PLC具有通信的功能，因此PLC技术所具体有的数据采集、数据传送、数据分析、数据运算、数据排序等的功能，可把这些信息传送到其他部分，可进行查阅、分析，甚至可以打印成表格。这种可以方便研究和检测工作状态，利于工作人员监测设备运行，及时了解设备运行状态。

电气控制和PLC技术进行相结合之前，往往都需要对软硬件进行反复的调试和试验。一般情况下，需要把PLC系统拿到实际的工业现场中进行联机调试，并针对问题进行改进，然后再次到现场调试改进，直至完全合适，这样可收到良好的融合效果。

电气控制自始以来都是工业生产发展的重点项目，在国民生活中有着重要的作用。随着PLC价格的降低以及PLC网络技术的发展，采用PLC可编程控制程序的综合保护装置，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。在当今21世纪各方面全速发展的现在，将电气控制和PLC技术的相结合的进一步深化将进一步加深工业化进程，对工业、经济和生活产生更好的发展。