PLC在工業電氣自動化中的應用

PLC在工業電氣自動化中的應用

摘要：計算機網絡技術、信息技術以及人工智能技術等高新科技的出現和廣

泛應用，在為人們工作生活提供便利的同時，也促使人們的工作生活方式發生重

大改變，PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，是一種專用于工業生產的數字運算操

作電子系統，PLC技術融合了自動化技術、計算機技術等多種高新技術，本文著

重分析PLC在工業電氣自動控制方面的應用優勢，及其在數控機床和鍋爐發電控

制系統中的具體應用，旨在進一步促進PLC 的發展與推廣。

關鍵詞：PLC；工業電氣；自動化；技術應用

引言

現如今，智能化自動化已經成為社會各個方面發展的總體趨勢，因此自動化

技術在各個領域的實際應用越來越廣泛，尤其是電氣自動化已經在各項工業生產

活動中得到普遍應用，但是因為原有的控制技術難以滿足現代化工業生產的需要，

在這樣的形勢下，PLC技術一經出現，便憑借功能強大、安全可靠等優質特點得

到工業領域的歡迎與青睞，將PLC科學性的應用于工業電氣自動化，充分促進了

工業生產自動化發展進程的加快，在工業發展發揮的重要意義與積極作用是不容

替代的。

1 PLC的技術優勢

隨著時間的推移。電氣自動化控制技術的水平越來越高，PLC技術的應用水

準也越來越高。實踐應用中，olc技術的優勢也得到了很大程度的彰顯，這讓

PLC技術的應用更加成熟。很多 PLC技術新成果被應用到了實際工作里，讓自動

化控制工作得到了很好的優化。有一些電器設備儲存量比較大，和反應速度快的

計算機相配合，能夠激發出更多的產品優勢，讓電氣設備擁有更完善的功能展現

方式。目前市面上的PLC技術有非常大的應用空間，比如西門子技術屬于新型前

沿科技產品，是非常典型的一類技術。隨著時間的推移，工業控制計算機網絡也

在往大型化的自動化的控制方向發展，并且技術的應用范圍也越來越廣，不再只

是用在電氣設備，還可以應用在更多的領域，比如計算機散熱控制系統等等。

PLC技術擁有很多優勢，比如速度快、智能性高、密集程度大、網絡分布廣。這

些優勢使得 PLC技術也在目前的市場上獲得越來越多的應用空間，也給進一步的

發展奠定了基礎。

2 工業電氣自動化中PLC的具體應用

2.1鍋爐控制系統中PLC的應用

2.1.1 鍋爐補給水處理控制系統

水汽往復循環是由鍋爐補給水處理控制系統負責的。當水汽經過管道很容易

蒸發和泄漏，所以這個階段浪費了大量的水汽。PLC在該系統扭轉了局面。沒有

PLC之前，11~13個閥門控制陰、陽離子交換器，運行時間24小時，還原時間兩

個小時左右。17個閥門控制一臺混合離子交換器，運行時間為陰、陽離子交換器

的3倍，還原時間140min。可以看出，傳統鍋爐補給水處理系統運行流程非常復

雜，補水量大，除鹽系統持續切換現場工作人員，工作量非常大，很多時候也會

因為人為操作失誤而出現不良的后果。使用PLC系統之后，現場可以進行自動化

智能化的補給水、除鹽，減少了大量的工作量，并且也節省了成本使生產壓力受

到控制。

2.1.2 鍋爐吹灰控制系統

鍋爐水冷壁、再熱器、省煤器等一系列設備都需要吹風系統來及時去除表面

和內部的積灰以及各種結渣。清理的時候通常會用到降壓蒸氣法來防止高溫吹灰

損壞吹灰器。為了進行降溫處理，現場還會用到水來當介質。首先會啟動汽源，

把吹灰器推進爐膛、煙道內。吹灰后，吹灰器退出爐膛。在以往，繼電器會負責

鍋爐吹灰裝置的控制，如果鍋爐體積大，那么單位時間內就會出現大量的灰渣。

吹灰器一般安裝在鍋爐水冷壁、再熱器等一系列裝置旁，蒸汽通常是過熱蒸汽或

者再熱蒸汽，相對應的總閥門在蒸汽總管道上，進氣閥門和疏水閥門在分支蒸汽

管道上。從實際應用中可以看出這些布置的方法會帶來很多不利的影響，讓吹灰

的效果達不到預期，系統運行的時候完成難度也非常高。而使用PLC系統則可以

解決這一問題，它能夠精準控制每一道吹灰的工序，讓吹灰系統擁有更好的清理

效果。

2.2數控機床

作為一種機械加工領域非常常見的設備，數控機床包括了計算機技術、自動

控制技術、PLC技術電子技術等等，這些技術的集成讓設備機械加工流程得到了

一步步的優化，產品加工精度也因此大幅提升。PLC系統可靠性高，抗干擾能力

強，并且體積很小，所以用在數控機床里的時候能發揮的優勢非常大。

2.2.1 系統配置方式

通常來說，數控機床里PLC系統有4種常見的配置方式。第1種是 PLC安裝

在機床的側面能夠做傳統繼電器邏輯控制工作，配置的原理是通過I/O接口實現

PLC與數控系統之間的信息交換，之后給機床發出執行指令，然后讓機床根據指

令完成對應的動作。常見的動作包括了切削動作、銑鏜動作、磨削動作。側面配

置要連接很多條線，整個連線的過程也比較復雜，一不小心就會出現混線的問題。

第2種配置方法就是在內部安裝PLC系統。這樣信息交換就可以在內部完成，不

用再連接非常多的連線，方便安裝也方便維修。第3種配置方式就是給予PLC系

統一個獨立的結構，也可能把PLC系統放置在機床的內部，這時候需要通過機床

側的I/O模塊來實現信息交換。和第1種以及第2種配置方法相比，這種方法更

適用于中型和大型機床，接線少并且可靠性很高。第4種配置方法就是讓PLC系

統完全獨立，然后通過通信線來和機床實現信息互通。這種方法省去了大量連線

的步驟，實際工作時也可以交換非常多的信息。

2.2.2 BCD二進制編碼撥盤數據輸入

數控機床里，BCD二進制編碼撥盤相當于是數據輸入裝置，而PLC系統的功

能指令則是完全負責這一模塊。撥盤上有10個標記數字的位置，一個撥盤代表

一位十進制數據。實際工作時如果輸入的數據比較多，那么就可以通過BCD碼撥

盤并聯來進行一系列的工作。擁有了bcd碼撥盤裝置，不用再另外設計輸入顯示

電路，PLC內部硬件電路會因此大幅減少，譯碼電路的功能原理也會因此變得簡

單許多。要想做好數據輸入，相關的工作人員還可以通過各種方式來快速處理數

據信息，適當增設輸入鍵，節省操作輸入時間，提高作業生產效率。

2.2.3 外部元件故障自檢測

和傳統的繼電器相比，PLC系統可靠性非常高。當數控機床出現故障的時候，

工作人員可以先排除PLC系統去查找其他外部原件的故障。實際運行中，開關觸

點的熔焊屬于短路故障，氧化屬于開路故障。無論是哪一種，都不是PLC系統本

身所帶來的，所以自檢測系統能夠很快的直接發現故障出現的地方，然后進行故

障預警。維修人員可以很快的判斷故障原因，排除故障隱患。可以看出PLC技術

穩定性非常高，并且可以降低系統整體的故障發生概率。

結束語：工業是我國社會經濟支柱行業，在現階段的工業電氣自動化領域中，

PLC技術因為特有的應用優勢而得到高度重視與積極應用，并在促進工業電氣自

動化發展等方面發揮了巨大助推作用，為了進一步擴寬PLC應用領域，筆者在上

文中詳細分析了PLC在數控機床及火電廠控制系統兩個方面的具體應用，希望能

在應用實踐中發揮一定參考作用。

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