【摘 要】在电气控制领域中应用可编程控制器，极大地满足了电气控制的自动化、智能化要求，丰富了电气控制系统的使用功能。在未来发展过程中，应进一步加大对可编程控制器的研究力度，推动可编程控制器在电气控制中更广泛的应用。
【关键词】可编程控制器；电气控制；应用
引言
近些年来随着信息技术和科学技术的快速发展，计算机应用技术、通讯技术以及自动控制技术逐渐呈现出了融合趋势，正是在这一种趋势的影响下可编程控制技术逐渐发展起来，可编程控制技术是计算机应用技术、通讯技术以及自动控制技术的有机融合。与传统的控制组件相比，可编程控制器具有较强的实用性、可操作性以及抗干扰性，加强对可编程控制器应用的研究具有重要意义。
一、可编程控制器概述
在过去的一段时间里，人们多使用继电器进行工业工程的系统控制。但随着工业生产规模的扩大和工业生产速度的提高，使用继电器已经无法满足工程系统的控制需求。在这一阶段，由微处理器构成的微机化可编程控制器得到了迅速发展，并且拥有了终端技术、高速技术和PID控制等多种功能。同时，由于可编程控制器的性价比较高，并且具有较强的通信联网能力，所以其在工程中的应用范围得到了不断扩大。而所谓的可编程控制器，其实就是一种数字运算操作电子系统，其内部含有可编程存储器，能够实现算数运算、顺序控制和逻辑运算等多种操作命令，并且能够进行模拟信号和数字信号的输出。所以，可编程控制器可以在各类设备和系统中得到应用，并且能够与工程控制系统组合成一个整体。
从技术特点角度来看，PLC是以微处理技术为基础，并且进行了自动控制技术、计算机技术和通信技术的融合，是一种通用自动控制装置。而该装置具有功能强、灵活性强、程序设计简单、体积小和容易维护的特点，能够在恶劣的工作环境中稳定工作。相较于继电器控制系统，可编程控制器可以利用程序存储代替硬件接线实现对工业系统的控制，并且能够实现对模拟量和顺序的控制，所以其应用前景更加广阔。
二、可编程控制器在电气控制中应用范围与优势
1、应用范围
可编程控制器在电气控制中具有广泛地应用。但总体来说，可编程控制器在电气控制中的应用可以分成下述几种。第一，是在开关控制领域中的应用。在没有使用可编程控制器前，通常是使用继电器作为开关控制的设备。但是因为可编程控制器具有两种控制方式，即逻辑控制和顺序控制，从而可以实现同时控制多台设备的目的。所以，在开关控制领域中可编程控制器逐渐取得了继电器；第二，是在分散控制领域中的应用。所谓分散控制就是指在每一个控制对象中都安装可编程控制器，这样就可以通过可编程控制器进行信号传递，从而实现对所有控制对象进行联合控制的目的；第三，是在模拟量控制领域中的应用。可编程控制器在模拟量控制中的应用主要对流量、液位变化等具体变化过程的控制；第四，是在集中式控制领域中的应用。集中式控制和分散控制具有相同点，就是可以利用可编程控制器对所有的设备进行监控，但是集中式控制方式只使用一台可编程控制器，集中起来对设备进行监控。
2、应用优势
本文主要以可编程控制器在开关控制领域中的应用为例，分析可编程控制器相比于继电器、单片机控制的优势。首先，介绍继电器在开关控制领域中应用的劣势。继电器一次性的投入成本比较高，在使用的过程中能耗比较大，而且采用的是单一控制方式，难以对多台设备实施有效地控制，出错率比较高。其次，介绍单片机控制在开关控制领域中应用的劣势。单片机设计过程比较复杂，编程的难度比较大，而且使用的范围比较小，只能用于单一成品的生产系统中。最后，介绍可编程控制器在开关控制中应用的优势。可编程控制器可以实现对多台设备同时进行控制的目的，使用过程中的能耗比较低，经济成本也比较低。在后期使用的过程中可以根据需要进行系统编辑和升级。
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三、实际控制应用
1、集中式控制设计
在电气控制系统应用领域当中，集中式控制系统能够在一台功能强大且综合的可编程控制器监视系统作用之下对多个联动性装置设备进行集中控制，此种方式能够在整个电气控制系统当中构建一个基于中央集中式的计算机控制作业体系。在计算机控制作业体系当中，各个装置设备之间的联通、联锁关系都在中央可编程控制器的控制作业之下加以完成。将其与传统意义上的单机控制系统相比，此种基于可编程控制器的中央集中式控制系统成本更为低廉、操作更为简便、控制更为稳定。然而值得注意的一点在于：一旦我们需要对电气控制系统中的某个控制对象应用程序加以调整，就势必需要对整个中央集中式控制系统中的可编程控制器进行停止操作，由此也会导致处于整个控制作业体系中的其他控制对象呈停止状态。这一点需要在相关研究中加以关注。
2、分散控制系统
对于分散控制系统而言，任何分散控制对象都需要配备相应的可编程控制器。对于电气控制而言，分散控制系统的控制方式多为多台机械生产线联动控制的方式。从这个角度来说，各个控制系统对象均在与之相对应的可编程控制器控制之下进行作业。一旦某台可编程控制器出现运行故障或是停运，其他在运行的控制器运行状态避免遭受影响。与此同时，可编程控制器还能够承担电气控制系统底层的控制任务，并在网络通信连接之下实现可编程控制器与过程控制的有效融合。
3、运动控制
运动控制也是可编程控制器的一个显著特点。在系统中控制对象会做出直线运动或圆周运动，此时通过可编程控制器就可以实现对它的有效控制。采用专用的运动控制模块能够更加高效地完成传感器所进行的控制作业。可编程控制器的运动控制性能能够应用于伺服电机单轴控制、多轴控制以及可驱动步进电机系统当中。这样能够有效提升可编程控制器在电气控制中的应用价值。
4、数据处理的应用
PLC在数据处理过程中，具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能，并完成对数据的采集、分析与处理。这些数据可以与存储于存储器中的数据同时具备参考价值，并完成控制操作。另外，这些数据也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中，或者打印成表。目前数据处理多应用于大型控制系统中，如过程控制系统、柔性制造系统等。
5、开关量逻辑控制分析
开关量逻辑控制是当前技术条件支持下可编程控制器在电气控制领域中的最显著应用形式。从电气控制研究领域角度上来说，可编程控制器支持下的开关量逻辑控制有效替代了传统意义上的继电器电路控制方式，同时也能够兼顾实现电气控制线路的逻辑控制与顺序控制。换句话来说，开关量逻辑控制装置既能够适用于电气控制系统单台设备控制作业，同时也适用于电气控制系统自动化流水线作业当中。现阶段电气控制所涉及到的组合机床、龙门刨床以及磨床均是开关量逻辑控制的关键表现方式。
结语
由上可见，在指定范围内，可编程序控制器以其高性能价格取胜，并凭借其适应性强、可靠性高、使用方便等突出特点在自动化控制领域广泛应用。再加上PLC制造成本的不断下降、功能的不断加强，已成为工业企业的首选设备。
参考文献
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[3]唐键.现代电气控制中可编程序控制器（PLC）的应用解析[J].企业技术开发，2012，Z1：42-43.
论文作者:马猛
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第20期
论文发表时间:2016/11/24
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