浅议PLC控制系统在电气设备中的设计与应用

摘 要：PLC控制系统是一种较为先进的电气设备控制系统，它主要是利用相关软元件来代替继电器、执行逻辑等，进而实现对电气设备进一步的操作控制。本文就PLC控制系统的相关情况进行概括，并就其在电气设备中的设计和应用情况进行分析和讨论，从而更好的提高电气设备的运行效率，推动PLC控制系统在电气设备中的进一步应用和推广。

关键词：电气设备 PLC控制系统 设计 应用

中图分类号：TS190.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0005-02

随着社会时代的不断变化发展，可编程序控制器技术也在飞速的进步和改进，PLC控制系统就是其中一项较为先进的控制技术。它能够适用于较为恶劣的工业环境当中，并具重量轻、体积小、性价比高等特点。本文就PLC控制系统的相关情况进行概括，并就其在电气设备中的设计和应用情况进行分析和讨论，从而更好的提高电气设备的运行效率，推动PLC控制系统在电气设备中的进一步应用和推广。

1 PLC控制系统的概述

1.1 PLC的定义

PLC是英文Programmable Logic Controller的缩写，中文翻译为可编程逻辑控制器。PLC控制系统主要是将能够进行编程的存储器应用在内部的存储程序当中，从而进行控制、算术、逻辑运算、计数操作、顺序定时等等面向用户的相关指令的执行控制系统。PLC控制系统主要是利用模拟或数字的输入/输出方式向各类生产过程或者机械设备进行操作控制的。

1.2 PLC控制系统的结构组成

PLC控制系统从本质上来说，就是一种运用于工业生产的专业性控制类计算机，因此它的系统设备结构的组成同其他普通的微型计算机也大体相同，基本都包括有：存储器；CPU（中央处理器）；电源；输入接口；输出接口电路；功能模块；通信模块等等。

1.3 PLC控制系统的特点

PLC控制系统的特点主要包括有：使用方便、编程简单；适应性强；功能性强；性能价格比较高；硬件配套较为齐全；可靠性较高；抗干扰能力强；系统设计、调试、安装等工作量少；维修方便简单等。在这其中，最为突出的特点就是利用内部编程软元件代替了传统继电器中逻辑控制电路的中间和时间继电器，简化了电气设备的线路控制，有效提高了设备控制系统的稳定性、可靠性和有效性。

2 PLC控制系统在电气设备中的设计

PLC控制系统在电气设备当中的设计主要包括以下几个方面的内容，即。

2.1 对控制任务进行评估

在电气设备中进行PLC控制系统的设计，其首要的工作就是对其任务进行评估，以确定该设备是否能够应用PLC控制系统、PLC控制系统的类型（单台控制系统；多台控制系统）以及PLC控制系统的运行方式（分级控制；分散控制）。在对PLC控制任务进行评估时，要着重注意以下几个方面得到内容，即。

（1）PLC系统应用在电气设备中的相关可靠性的要求。

（2）PLC系统控制的规模大小。

（3）PLC控制系统的数据处理速度情况。

（4）PLC控制系统的工艺复杂程度。

2.2 选择PLC控制系统的机型

在整个的控制系统中，PLC机是其核心的部件。因此，设计人员在进行电气设备的PLC系统设计时，必须要合理、科学的选择PLC的机型，以便于更好的提高PLC控制系统在各项经济指标和技术指标上的水平。通常情况下，对PLC控制系统机型的选择要着重注意以下几个方面得到内容，即。

（1）选择合适的机器型号。

（2）选择合适的容量大小。

（3）选择配套的输入电源模块。

（4）选择配套的输出电源模块。

2.3 确定I/O的点数

设计人员在进行I/O模块点数和种类的确定时，是根据系统设计当中统计得到的输入、输出的数量级种类所决定的，同时，还要全面的分析考虑控制对象同PLC之间的信号性质、信号关系等等，进而对PLC控制系统中的用户存储器容量进行合理的估算。

2.4 设计控制系统

设计人员在进行控制系统的整体设计时，必须要首先保证它的完整性，具体注意两大方面的设计内容，即：软件设计和硬件设计。要确保这二者之间的相互配合和牵制的相辅相成关系。

（1）软件设计。主要包括的设计内容是控制系统中程序的编写。通常包括对对软件的控制程序以及对硬件的控制程序。

（2）硬件设计。主要包括的设计内容是抗干扰设计、控制器设计、电路连接设计等。（图1）

2.5 调试系统

对PLC控制系统设计的最后一步就是进行系统的调试。这是非常重要的一步，其内容主要包括两个阶段，即：第一阶段的模拟调试以及第二阶段的联机调试。具体包括。

（1）模拟调试。这是第一阶段的调试，主要任务就是确保系统设计符合相应的工艺要求。在调试过程中，可以在系统外面接入适当量的输入开关，并将其作为模拟信号，并通过输出端子处的二极发光管，观察PLC系统的输出情况。

（2）联机统调。在进行完模拟调试后，就可以进行联机调试了。在调试过程中，通常要屏蔽外部的输出，之后运用编程器进行分级分段的监控调试。

（3）对安全措施进行全面、彻底的检查。设计人员要在全部调试工作结束后，对系统的安全措施进行全面、彻底、详细的检查，以确保PLC控制系统能够准确无误的投入运行。并进行备份处理，以防止程序的破坏或丢失。

3 PLC控制系统在电气设备中的应用

PLC控制系统在电气设备当中的应用主要包括以下几个方面的内容，即。

（1）选择电源。

通常情况下，在选择电源时，要着重考虑电流的输出情况，即确保电源额定的输出电流大于I/O模块、处理器模块以及专用模块等所消耗的电流总和。

（2）选择机型和功能模板。

在进行机型的选择时，要考虑系统运行的功能性和可靠性，以及所用控制系统的相应类型。并根据所选的机型，进行相关功能模块的选择。

（3）设计系统控制的元器件。

在设计系统控制的元器件时，主要包括的内容有：设计系统的初始化程序；分配存储器的空间；编制各功能的子程序；确定专用存储器；设计其他辅助程序以及故障应急措施等等。

（4）选择I/O模块。

对I/O模块的选择，首先要做的就是对I/O模块点数的确定，之后要对系统的输入、输出进行离散，并模拟控制系统的输入、输出。最后，再进行特殊功能的输入、输出。

（5）系统的接线和安装。

即将控制系统中的PL、接触器、熔断器以及转换开关等装置在同一块配线板上面。并按照PLC系统的接线图进行相应的安装。

（6）调试控制系统。

在进行PLC控制系统的调试工作时，要着重进行对其软件的调试工作。

（7）试运行控制系统。

对PLC控制系统调试完成后，就可以进入系统的试运行阶段。在这期间，设计人员要密切的观察和注视PLC控制系统的全部运行情况，当遇到相应问题时，要及时的进行停机处理，并认真的分析问题产生的原因，进而运用正确的措施进行解决。

（8）对技术文件进行整理和编制。

（9）交付使用。

4 结语

在电气设备中应用了PLC控制系统后，能够大大简化过去传统的复杂继电器逻辑，提高了电气系统的安全性和可靠性。同时，PLC系统的操作简单、故障率低，运行稳定、维护方便等特点，也使得PLC控制系统在电气设备中的应用范围越来越广泛，提高了电气设备的现代化、自动化水平，因此，应该在电气设备中大力推广PLC控制系统。

参考文献

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