石挺荣 张宏强

摘 要：随着科技水平的不断发展，现代计算机技术已经得到了快速发展，在各科研单位的努力下，PLC软件及硬件技术得到了突飞猛进发展。从原来的简单的逻辑运算和顺序控制到现在可进行复杂数学运算、能跟各种设备、仪器、元件进行通讯。PLC在电气自动化及智能工程控制中得到广泛应用，大大提高了自动化控制水平效率，PLC技术应用及高性能高效率的特点与优势占据现代电气工程市场的大部分，成为电气系统智能自动化应用中最为广泛的技术之一。

关键词：PLC技术；电气工程；自动化；应用

1 PLC技术在电气工程自动化控制中的特点

1.1 PLC通用性强

PLC通用性在于运用在很多行业中，能够满足不同控制对象所需要的不同的要求，不仅在智能自动化生产线及各类单机生产设备中得到广泛的应用，还在日常生活中得到广泛的应用，如电梯、高铁、地铁等常用交通工具。各高等学校机电及自动化专业都开设有PLC编程技术课程，是该相关专业的必修专业课。是电气工程师必须掌握的一门专业技术。PLC编程语言简洁、通俗易懂、使得编程序时间大幅缩短，也是广大电气工程师喜爱和使用的一种编程语言。

1.2 PLC可靠性高

PLC相对于其它控制系统有较高的可靠性，相对于传统的接触器和继电器控制系统而言，PLC的好处便在于它省去了大量外部接线，而且避免因大量接触器和继电器接触点的频繁动作而造成接触点损坏，造成电路断路故障，影响生产设备的正常运行。相对于单片机及微型CPU控制集成电路板控制系统，PLC的系统工程有更高抗干扰能力。也有大幅度提升的重要价值。PLC输入输出接口是模块化，电子元件较少，抗干扰性高。集成电路板是由大量电子元件组成的，系统抗干扰性低。电子元件易损坏，故障高。由于PLC这些特点和优势充分满足了广大电气工程智能自动化的需要，不仅能应用通常环境里，还能应用高温高压等较为恶劣的生产环境及生产过程中，电磁干扰严重的生产环境中。

1.3 PLC便捷性好

PLC系统有离线模拟功能，可利用计算机对已写完PLC程序进行模拟运行。可对程序数学运算和逻辑控制及程序语法正确进行验证，对减少现场调试工作量、加大工作效率有重要效果，同时PLC技术拥有自我诊断的作用，通过PLC软件和特殊繼电器提示各种软硬件的错误，方便对机器调试和机器运行时错误查找，也对维修提供准确切实的技术及数据支持，维修方便快捷。PLC梯形图程序，比较直观、可读性强，更便于工程技术人员对程序编写，维护和调试。

2 PLC技术在电气工程自动化控制中的应用要点

2.1 PLC硬件设计原则

在PLC系统设计中，最先设计的是PLC硬件设计，设计硬件要在能满足系统功能要求下，做到经济适用，可扩展性，系统安全稳定的性。

功能设计：

如系统需要对马达进行发脉冲控制，则所选PLC要有位置脉冲控制功能。要求模拟量输入输出控制时，要有模拟量输入输出功能。

经济适用：

在满足系统要求的提下，要比较PLC硬件价格，做到用较少价钱买的PLC硬件能满足系统要求。

可扩展性：

要分别预留多出输入、输出点的百分之三十做为备用点，为调试时有可能增加的功能做准备。其它有可能增加的功能要预留扩展口，做到增加功能时，不用更换PLC，增加模块就能满足要求。

系统安全稳定：

输出电流大于0.2A时，要经过接入继电器转换才输出。接到马达的脉冲输出线要用屏蔽双绞线，避免干扰信号串入到脉冲输出线路中，造成马达定位不准确。

2.2 PLC程序设计原则

在PLC系统设计中，在完成PLC硬件设计后，就要设计编写PLC程序。在设计编写PLC程序时要做到，程序结构合理、可读性好、可靠性稳定、易改性、简短性。

程序结构合理：

要按功能划分为若干个基本模块，各模块之间的关系尽可能简单，在功能上相对独立，每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成。其模块化实现的具体方法是使用子程序。结构化程序设计由于采用了模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之的方法，从而有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。

可读性好：

要根据模块功能取好模块的名字，通过模块的名字就知道该程序模块实现的功能，程序里的内部继电器和数据地址、输入输出地址要写标注。程序重要和易忘地方要加入行注释。内部继电器和数据地址及定时器地址要按模块分配好地址段，地址数量根据程序大小不仅要留足地址数，还要多出百分之三十。便于有足够地址修改程序。

可靠性稳定：

可靠反映着PLC程序的长期稳定性，这也是对PLC程序的基本要求。有的PLC程序，在正常的工作条件下或合法操作时能正确工作，而出现非正常工作条件（如临时停电，又很快再通电）或进行非法操作（如一些按钮不按顺序按，或同时按若干按钮或者连续按多次）后，程序就不能正常工作了。这种程序，就不太可靠，或说不稳定，就是不好的程序。好的PLC程序对非正常工作条件的出现，能予以识别，并能使其与正常条件衔接，可使程序适应于多种情况，好的PLC程序对非法操作能予以拒绝，且不留下“痕迹”。只接受合法操作，即预防性健壮编程。联锁是拒绝非法操作常用的手段，继电电路常用这个方法，PLC及系统集成商也可继承这个方法。

简短性：

使PLC程序尽可能简短，也是应追求的目标。

简短的程序可以节省用户存储区；多数情况下也可节省执行时提高对输入的响应速度，还可提高程序的可读性。程序是否简短，一般可用程序所用的指令条数衡量，用的条数少，程序自然就简短。从大的方面讲，要注意程序结构，提取实现相同功能代码段的共性，使用子程序、中断等减少代码量的方法；用流程控制指令简化程序，减少某时间点的工作量，不需要做的就不做，能尽量少做的就少做；从小的方面讲还要用多处理能力的强指令取代单处理能力的弱指令（使用大级别的数据代替小级别的数据或者数据结构，如用字节、字、双字操作数代替位操作数的指令，故障字、状态字、控制字、通讯字等；使用间接寻址代替连续地址存储单元的相同操作；使用块传送指令代替多条字节、字、双字传送指令，这些可以总结为“批处理”类操作）以及注意指令的安排顺序等，要注意兼顾程序的可读性。

3结束语

PLC技术是电气工程师必需掌握和应用的一门技术，以其通用性可靠性高的优良特点，对电气智能自动化的发展有很好的较强的推动作用，PLC技术在电气智能自动化控制系统中提升了系统的运作效率，提升其灵活性及智能化水平，大大的简化了系统维护程序，降低系统基本成本。可以预测PLC技术在电气化智能自动控制系统中的应用将越来越广泛，发挥越来越重要的作用。

参考文献：

[1]张振国.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2012（22）：33-35.

[2]傅建斌.试论PLC技术在电气工程电气自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2015（67）：77-81.

作者简介：

石挺荣（1973-），男，海南，东莞新科技术研究开发有限公司，工程师，本科，研究方向：设备自动化控制系统

张宏强（1974-），男，陕西，东莞新科技术研究开发有限公司，工程师，本科，研究方向：设备自动化控制系统