PLC在工业电气自动化中的应用

PLC在工业电气自动化中的应用

摘要：计算机网络技术、信息技术以及人工智能技术等高新科技的出现和广

泛应用，在为人们工作生活提供便利的同时，也促使人们的工作生活方式发生重

大改变，PLC是可编程逻辑控制器的简称，是一种专用于工业生产的数字运算操

作电子系统，PLC技术融合了自动化技术、计算机技术等多种高新技术，本文着

重分析PLC在工业电气自动控制方面的应用优势，及其在数控机床和锅炉发电控

制系统中的具体应用，旨在进一步促进PLC 的发展与推广。

关键词：PLC；工业电气；自动化；技术应用

引言

现如今，智能化自动化已经成为社会各个方面发展的总体趋势，因此自动化

技术在各个领域的实际应用越来越广泛，尤其是电气自动化已经在各项工业生产

活动中得到普遍应用，但是因为原有的控制技术难以满足现代化工业生产的需要，

在这样的形势下，PLC技术一经出现，便凭借功能强大、安全可靠等优质特点得

到工业领域的欢迎与青睐，将PLC科学性的应用于工业电气自动化，充分促进了

工业生产自动化发展进程的加快，在工业发展发挥的重要意义与积极作用是不容

替代的。

1 PLC的技术优势

随着时间的推移。电气自动化控制技术的水平越来越高，PLC技术的应用水

准也越来越高。实践应用中，olc技术的优势也得到了很大程度的彰显，这让

PLC技术的应用更加成熟。很多 PLC技术新成果被应用到了实际工作里，让自动

化控制工作得到了很好的优化。有一些电器设备储存量比较大，和反应速度快的

计算机相配合，能够激发出更多的产品优势，让电气设备拥有更完善的功能展现

方式。目前市面上的PLC技术有非常大的应用空间，比如西门子技术属于新型前

沿科技产品，是非常典型的一类技术。随着时间的推移，工业控制计算机网络也

在往大型化的自动化的控制方向发展，并且技术的应用范围也越来越广，不再只

是用在电气设备，还可以应用在更多的领域，比如计算机散热控制系统等等。

PLC技术拥有很多优势，比如速度快、智能性高、密集程度大、网络分布广。这

些优势使得 PLC技术也在目前的市场上获得越来越多的应用空间，也给进一步的

发展奠定了基础。

2 工业电气自动化中PLC的具体应用

2.1锅炉控制系统中PLC的应用

2.1.1 锅炉补给水处理控制系统

水汽往复循环是由锅炉补给水处理控制系统负责的。当水汽经过管道很容易

蒸发和泄漏，所以这个阶段浪费了大量的水汽。PLC在该系统扭转了局面。没有

PLC之前，11~13个阀门控制阴、阳离子交换器，运行时间24小时，还原时间两

个小时左右。17个阀门控制一台混合离子交换器，运行时间为阴、阳离子交换器

的3倍，还原时间140min。可以看出，传统锅炉补给水处理系统运行流程非常复

杂，补水量大，除盐系统持续切换现场工作人员，工作量非常大，很多时候也会

因为人为操作失误而出现不良的后果。使用PLC系统之后，现场可以进行自动化

智能化的补给水、除盐，减少了大量的工作量，并且也节省了成本使生产压力受

到控制。

2.1.2 锅炉吹灰控制系统

锅炉水冷壁、再热器、省煤器等一系列设备都需要吹风系统来及时去除表面

和内部的积灰以及各种结渣。清理的时候通常会用到降压蒸气法来防止高温吹灰

损坏吹灰器。为了进行降温处理，现场还会用到水来当介质。首先会启动汽源，

把吹灰器推进炉膛、烟道内。吹灰后，吹灰器退出炉膛。在以往，继电器会负责

锅炉吹灰装置的控制，如果锅炉体积大，那么单位时间内就会出现大量的灰渣。

吹灰器一般安装在锅炉水冷壁、再热器等一系列装置旁，蒸汽通常是过热蒸汽或

者再热蒸汽，相对应的总阀门在蒸汽总管道上，进气阀门和疏水阀门在分支蒸汽

管道上。从实际应用中可以看出这些布置的方法会带来很多不利的影响，让吹灰

的效果达不到预期，系统运行的时候完成难度也非常高。而使用PLC系统则可以

解决这一问题，它能够精准控制每一道吹灰的工序，让吹灰系统拥有更好的清理

效果。

2.2数控机床

作为一种机械加工领域非常常见的设备，数控机床包括了计算机技术、自动

控制技术、PLC技术电子技术等等，这些技术的集成让设备机械加工流程得到了

一步步的优化，产品加工精度也因此大幅提升。PLC系统可靠性高，抗干扰能力

强，并且体积很小，所以用在数控机床里的时候能发挥的优势非常大。

2.2.1 系统配置方式

通常来说，数控机床里PLC系统有4种常见的配置方式。第1种是 PLC安装

在机床的侧面能够做传统继电器逻辑控制工作，配置的原理是通过I/O接口实现

PLC与数控系统之间的信息交换，之后给机床发出执行指令，然后让机床根据指

令完成对应的动作。常见的动作包括了切削动作、铣镗动作、磨削动作。侧面配

置要连接很多条线，整个连线的过程也比较复杂，一不小心就会出现混线的问题。

第2种配置方法就是在内部安装PLC系统。这样信息交换就可以在内部完成，不

用再连接非常多的连线，方便安装也方便维修。第3种配置方式就是给予PLC系

统一个独立的结构，也可能把PLC系统放置在机床的内部，这时候需要通过机床

侧的I/O模块来实现信息交换。和第1种以及第2种配置方法相比，这种方法更

适用于中型和大型机床，接线少并且可靠性很高。第4种配置方法就是让PLC系

统完全独立，然后通过通信线来和机床实现信息互通。这种方法省去了大量连线

的步骤，实际工作时也可以交换非常多的信息。

2.2.2 BCD二进制编码拨盘数据输入

数控机床里，BCD二进制编码拨盘相当于是数据输入装置，而PLC系统的功

能指令则是完全负责这一模块。拨盘上有10个标记数字的位置，一个拨盘代表

一位十进制数据。实际工作时如果输入的数据比较多，那么就可以通过BCD码拨

盘并联来进行一系列的工作。拥有了bcd码拨盘装置，不用再另外设计输入显示

电路，PLC内部硬件电路会因此大幅减少，译码电路的功能原理也会因此变得简

单许多。要想做好数据输入，相关的工作人员还可以通过各种方式来快速处理数

据信息，适当增设输入键，节省操作输入时间，提高作业生产效率。

2.2.3 外部元件故障自检测

和传统的继电器相比，PLC系统可靠性非常高。当数控机床出现故障的时候，

工作人员可以先排除PLC系统去查找其他外部原件的故障。实际运行中，开关触

点的熔焊属于短路故障，氧化属于开路故障。无论是哪一种，都不是PLC系统本

身所带来的，所以自检测系统能够很快的直接发现故障出现的地方，然后进行故

障预警。维修人员可以很快的判断故障原因，排除故障隐患。可以看出PLC技术

稳定性非常高，并且可以降低系统整体的故障发生概率。

结束语：工业是我国社会经济支柱行业，在现阶段的工业电气自动化领域中，

PLC技术因为特有的应用优势而得到高度重视与积极应用，并在促进工业电气自

动化发展等方面发挥了巨大助推作用，为了进一步扩宽PLC应用领域，笔者在上

文中详细分析了PLC在数控机床及火电厂控制系统两个方面的具体应用，希望能

在应用实践中发挥一定参考作用。

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