可编程控制器在电气控制中的应用研究

摘要：随着科学技术的不断发展，在信息时代背景下，可编程控制器的性能指标和功能进一步得到完善和丰富，打破了可编程控制传统意义上的概念，使其在电气控制领域中应用越来越广泛，甚至超越在工业领域的应用，逐步延伸到楼宇自动化、家庭自动化、商业等各个领域，甚至在农业方面也有很好的应用。机械和电气自动化是整个工业在今后发展的一个主要方向，实现工业的现代化是顺应国家四个现代化的重要政策的提出，工业现代化想要得到好的发展就必须需要电气自动化做铺垫，在现阶段的工业发展历程中，可编程控制器是最具有代表的控制设备，在整个工业发展中起到了很重要的促进作用。全面了解并应用具体设备，是做到电气自动化的实践的必要历程。

关键词：可编程控制器；电气控制；应用意义

自改革开放以来，我国一直高度重视在现代工业各领域广泛应用的工程技术，如电子计算机工程技术、电气工程技术、电子信息工程技术等的科学研究与推广应用。在这些先进技术中，机械与工业电气系统自动化控制技术是对推动我国现代工业生产和国民经济建设发展起到重大战略影响的一项核心工程科学基础技术，关于工业电气控制自动化过程控制的先进技术研究始终没有停止，为了不断加强工业电气控制，出现了以现代计算机控制技术应用为重要主导的先进控制技术手段，如可编程电气控制器。可编程电子控制器件具有体积小、重量轻、抗干扰能力强的特点，器件维护和质量管理方便，并且具有很强的经济实用性，这些主要优势都是使可编程控制器在电气控制中被广泛应用的重要原因。

1、可编程控制器概念及其发展趋势 1.1、可编程控制器概念

可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置，其设计时的一个基础部件是通用计算机本身，且具有控制微处理器的能力。可编程控制器可通过直接利用其微计算器的多种处理技术，对各个设备的实际运行情况进行自动计算、定时和

自动控制，使可编程控制器能够按照使用人的实际需求自动完成各种设备的运行。可编程控制器最初的基本控制能力仅包括逻辑运算、计数以及顺序控制等几个基本功能，而目前的各种可编程控制器均随着科学信息技术的不断发展、升级和逐步完善，拥有了更多的实用功能，能有效满足包括现代家庭企业自动化管理应用、公共事业管理应用以及现代商业和民用工业等在内的多个不同应用领域的巨大应用需求，为人们日常生活和工作提供更多样的便利，也在社会经济自动化和工业智能化发展中发挥着极大的技术推动作用。

1.2、可编程控制器发展趋势

可编程控制器在未正式出现之前，各大工业领域的自动控制管理系统大多由自动继电器和接触器设备进行自动控制，虽然该自动控制管理系统在设备的日常控制活动方面发挥着一定的自动控制主导作用，但是由于该控制系统需要用户通过直接固定互相连接的软硬件设备来正确完成固定控制目标，其工作体积还非常庞大，在实际使用控制过程中还普遍存在设备耗电大、寿命短以及设备故障发生率高等诸多缺点，而可编程控制器具有产品体积小、使用寿命长、故障机的发生率相对较低、比较灵活以及安装操作简单方便等特点。

2、电气控制系统概念及其功能 2.1 电气控制系统概念

电气控制系统，广泛指由若干个大型电气控制单元及其元件组合而成，可对一个或数个电气对象设备进行各种指令式的控制，从而确保一个被控制的设备系统能够安全、可靠、正常地运行的系统。电气控制系统的基本功能结构包括系统自动化故障控制、设备安全保护、监视与故障测量。

2.2 电气控制系统功能

电气控制系统功能的主要内容如下：在自动控制系统功能方面，其可对本身线路含有高工作电压、大工作电流的大型民用电气设备的相关操作系统线路进行自动控制开闸、自动控制切断相关电路等各种自动控制保护操作；在安全保护管理功能方面，电气设备与相关线路的正常运行管理过程中，一旦设备发生线路故

障，就会使得线路电压表的电压等效值超过电气设备与相关线路的正常工作电压阈下限值，则系统电气控制管理系统很可能会根据线路故障报警信号对电气设备和相关线路操作进行自动调整、断开、切换等保护操作，从而达到实现安全保护电气设备的主要目标；在监测处理功能方面，若相关工作人员无法准确判断1台电气设备的状态是否处于电路控制通路的工作状态，电气控制处理系统就会通过各种新的视听消息信号，如传统灯光和其他音像等，对该设备状态进行各种电气状态监测；在声音测量处理功能方面，其以比传统灯光和其他音像视听信号更有效、准确的测量方式，明确地反映1台电气设备的实际工作运行情况。

3、可编程控制器在电气控制中的应用意义

可编程控制器在电气控制中的应用意义如下：首先，可编程控制控制器的中央处理器、存储器等，会在控制电气设备的各个i/o控制电路端口时发挥重要效用，对使用者输入的操作程序要求进行数据录入、映象解析、采样和映象处理，然后按照既定的操作程序要求进行相关程序的录入、输出，并且连接至系统数据库，随后将数据存入由i/o控制的数据映象处理区域并执行具体操作；其次，可编程控制器是一种集工业自动化、机械、通信及电子计算机等高精尖电控技术于一体的新型综合性电控技术，具有诸多技术上的时代超前性与技术优势性；最后，随着我国科学信息技术水平的不断稳步发展、创新，工业产能的逐步增加与芯片技术的广泛普及应用程度显著提高，微处理器与芯片相关技术的实际应用成本、开发成本将会显著降低，能发展成为被广泛应用的一种实用技术。

4、可编程控制器在电气控制中的实际应用

可编程控制器可对1个或数个电气对象设备进行多个指令过程控制，从而对该对象设备的性能进行完全自动化过程控制、设备安全保护、监视与性能测量。在原子电气工程与通用电子技术应用领域中，可编程自动控制器单元是一种常用的通用功能电子工程控制设备单元，其主要能通过控制计算机的可编程将控制工作程序直接键入控制设备的中央处理设备单元，使该处理设备在既定的工作程序下开始自动运行，从而实现设备运行时的自动控制。

5、可编程控制器的未来发展方向

随着可编程控制器的不断改进与发展，其在人们的日常生活和各领域工业中的应用越来越广泛。例如，可编程智能控制器在建筑自动化新型楼宇机电照明控制系统、水循环系统及其输变电控制系统等远程控制方面均得到了有效应用，不仅能够对这些新型楼宇机电系统设备进行有效远程控制，而且能够对该系统的所有功能状态进行严密远程监察和实时检测，除了能有效使楼宇机电设备生产能源利用的消耗成本显著降低，还能够大大提高楼宇机电设备生产投资的经济效益。在现代电子技术不断快速发展的大背景下，电子产品发展呈现出多样化的发展状态，人们日常生活中所使用的电冰箱、洗衣机及中央空调等均可以通过各种可编程电子控制器系统进行自动控制。例如，自动洗衣机在日常运行过程中，可编程自动控制器系统能够对自动洗衣机的启动、进水、清洗、脱水及自动排水等各功能过程进行有效编程控制，以实现自动洗衣机的全过程自动化。在现代科学信息技术和通用电子产品不断快速发展和技术不断更新的时代，可编程控制器的应用领域将更加广阔，自动化质量控制应用程度也将不断稳步提高。

6、结束语

综上所述，在现代化的工业背景下，实现现代工业生产的全面自动机械化和完全电控化的自动化，是我国现代工业基础建设在今后相当长一段时间内的主要工业发展规划方向和战略目标。为此，作为工业机械化工程技术和工业自动化工程技术发展中的一个核心组成要素——可编程控制器，将其广泛应用在我国电气设备的工业自动化生产运行安全管理中，可以有效确保我国电气设备在生产运行管理过程中的稳定运行，从而加强我国电气工业生产的安全管理。

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