工业自动化电气控制措施

摘 要： 电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及 工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为 高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。 在现代科学技术迅猛发展的时代背景下，我国的可编程控制器应用技术取得了很大的发展，这种控制器是借助数字进行操作的电子应用程序，由于可编程控制器本身在工业控制系统里面占据着极大的优势，因而不断的被应用到日常生活中，而且日益成为当前工业自动化过程中必须的设备。传统的设备在电气控制方面上局限性比较大，但是鉴于其本身具备的优点，更多的电气控制系统设计人员还是会选择可编程控制器而非接触器控制。

关键词：工业；自动化电气；措施

中图分类号： F470.6文献标识码：A 文章编号：

一、可编程控制器的特点

1、系统结构的大型化和小型化之所以这样说是因为实际应用中，应不同的设计要求，会需要选择相关的可编程控制器，一般情况下体积小、重量轻的超小型的 可编程控制器因功耗低、体积小、便于安装等特点需求和应用比较广泛。但是由于大型的可编程控制器具有容量大、运算速度更快以及更多的功能的特点，在某些方面需要用来满足规模化、产业化和自动化等实际应用的要求。

2、应用简单、普遍、实用性比较强

由于可编程控制器自身独特的接口简单直观，可编程性以及编译的图形符号与梯形图语言、表达方式等和继电器的电路图基本相似的特点。在实际应用中易于工程技术人员的接受并且易于理解，工作人员只需了解少量的开关量逻辑控制的可编程控制器操作指令，就可以掌握其在自动化电气控制中的具体编写和使用方式。现在已被广泛应用于各种规模的电气控制场合中，并且不断地向各种不同的领域延伸。

3、抵抗干扰的能力比较强 由于可编程控制器的设计使用大规模集成电路技术，并且在内部电路的结构以及生产工艺设计的方面均采取先进的抗干扰技术，同时还配备具有自动检测报警功能的硬件装置。如果某个设备出现故障就会触发警报。基于这些设计方法的特点，可编程控制器的抗干扰能力要远远高于传统继电器技术，更适合于较为复杂的电气控制及工业制造环境。在可编写软件的应用中，使用者还可根据实际需要情况，编写设备的自动诊断程序，使除了可编程控制器之外系统中的其他设备与电路也能具有自我保护的功能。

4、维护和改造既简单又方便 为了节省或减少设备的外在接线，可编程控制器利用存储逻辑代替了传统接线逻辑的设计方法，很大程度上缩短了对控制系统的设计和建造的时间，从而为后期的维护工作提供了方便，控制程序的编写比较容易更改，可以极快的实用于生产过程中的各种要求。另外，可编程控制器可以在各种复杂环境下直接运行，设计在模快上的运行和故障指示灯可以随时方便用户对设备的监控以及故障的查找，从而减少不必要的麻烦和时间的拖延。

二、可编程控制器的基本工作过程 由于可编程控制器是以综合计算机的应用技术、通信技术及自动控制技术为集合的新形式。这就要求其工作过程必须以计算机的微处理器为基本硬件。可编程控制器的具体工作过程有以下几个部分。

1、实时收集和输入现场信息

在控制系统的软件程序的控制下，执行预编辑好的指令对现场的输入区域实时进行扫描，并分析和判断输入区域的运行状态。

2、程序针对特定功能的执行

根据用户控制系统中设定的程序指令，按一定规则进行全面扫描，并按照现场运行状态、指令要求等实际情况，进行实时分析或者逻辑性运算。

3、控制系统的有效响应（既信号的记录和输出）过程

把收集执行程序的相关分析结果和逻辑运算结果输出到系统控制主机，再有主机向所有输出点发出响应信号，从而达到控制相关设备功能。实施完以上的过程后，新的过程控制行为会重新开始并反复执行，每执行一次，既完成一个工作周期。在实际的应用实例中，往往要求许多设备的工作流程要不间断的重复做周期运作，而可编程控制器的工作模式正好满足这种设备的要求，因此，这种设备能够与可编程控制器控制程序更好地相互结合运行，并且可编程控制器程序语言模式简单、表达直观易懂，容易编写和修改，适用范围非常广，大大缩短了软件的研发时效，并节省了开发软件需要的费用。

三、可编程控制器自动化在电气控制中的应用

1、开关量控制方式基于可编程控制器的应用 这种控制方式是基于可编程控制器自动化控制技术中应用最广泛，同时也是最基本的形式。由于可编程控制器的自动

应用不但实现了逻辑控制，同时还实现了顺序控制。所以逐渐替代了传统的继电器电路应用，同时该项技术既适用于单台设备的单独控制，也可以应用到自动化流水线中一组或者是整套设备的控制当中。

2、控制模拟量基于可编程控制器的应用 在实际工业应用中会出现诸如：温度、流速、压强、液位、湿度等许多连续变化的模拟量。应用可编程控制器自动化控制技术通常可以使这一类的模拟量应用数字量之间A/D转换和D/A转换而实现可以被记录和跟踪的量，从而解决了可编程器对模拟量的实时监控和分析的难题。

3、集中式控制设计基于可编程控制器的应用 集中式控制是指通过一台功能强大的可编程控制器监视系统，实现同时控制多个设备的“中央集中式”计算机自动化控制模式。在该系统中，各个设备之间的运行状态以及联系、监控关系等都统一由中央可编程控制器来配置执行。所以这种集中式控制设计要比其他控制系统更方便易用，成本更低。但是这种控制方式的缺点是：其中任何一个控制对象的程序出现问题或故障，都要通过停止中央可编程控制器的控制，从而使其他所有依赖中央可编程控制器控制的设备都不能正常工作。

4、分散控制系统设计基于可编程控制器的应用 在分散控制系统基于可编程控制器的应用中，每个受控对象都对应着一台可编程控制器，在实际应用中，分散控制系统多用于工业中多台设备控制的生产线。由于每个受控对象都只接受自身的可编程控制器控制，从而避免了其中任意设备发生故障导致其他设备不能正常运转的情况的发生。

5、运动控制中可编程控制器自动化的应用 针对可编程控制器能够对圆周运动或者直线运动进行控制的特点。目前，可编程控制器已经广泛应用于电梯、机器人、机械、机床等多种场合。控制的基本原理是：在控制设备的配置中，需要现在的采取专用的运动控制模块控制，而将过去进行的直接应用于传感器及执行指令中，如可驱动步进电机、伺服电机及其单轴、多轴位置的控制模块等。

6、基于可编程控制器自动化控制实现数据处理的应用 可编程控制器自动化控制具备数据数据传送、转换、数学运算及数据统计等功能，在数据处理应用中，能够实现对数据的采集、分析与处理，并执行相应的指令。目前这种数据应用在大型控制系统中被广泛应用。

四、结语

总而言之，在现如今经济高速发展的时代背景下，作为电气技术人员不仅要紧紧跟上“四化”的步伐，还需不断的完善可编程控制器，这样才能更好的将其应用到自动化电气控制中，从而促进生产力的发展，并将其作为国民经济增长的秘密武器，另外在这个过程中，该程序的应用还会出现很多技术难题，广大电气自动化控制人员必须加强对新知识的学习，以便提高自己的专业素养，另外还可以引进外国的先进自动化技术，完善自己的技术，使我国的工业自动化电气可以取得更大的进步。