摘要：文章中阐述了西门子PLC的构成和特性等内容，从西门子PLC 在生产中实际应用着手分析，探讨其在电气控制中应用策略，掌握其应用中要点以及常见故障的解决措施等。通过对西门子PLC的合理运用，可以更好地满足不同项目中电气控制需要，实现强有力的控制，并采取合适策略保证其运行稳定，能够试下高精度、安全可靠的电气控制。
关键词：西门子PLC；电气控制；构成和特点；常见故障；应用措施
PLC是一种集合了微电子、数字化和智能化等属性的可编程序控制器，当前已从传统人工按线逻辑控制，实现了向智能化和自动化存储逻辑模式的转变，其功能更加丰富和多元，实际应用中也更加灵活。其中西门子PLC 在我国各行业领域都有着广泛应用，这种PLC技术的速率高、技术体系标准，在实际应用中网络通信能力强，且更加安全可靠。因此，进一步掌握西门子PLC 在电气控制中的应用，对于发挥其优势有着积极作用。
1.西门子PLC的基本构成与特征
1.1西门子PLC 的构成分析
西门子PLC 的构成主要有六部分内容：第一是CPU模块，属于中央处理模块系统中，主要作用就是信号的采集，在程序设计中可以依据用户需要开展操作，其中配置了微处理器、存储器，可以根据不同的程序和数据进行相应操作，其包容性较强，实际应用比较灵活。
第二是输入及输出模块，西门子PLC 当中，该模块的作用就是控制模拟量与数字量，针对模拟量和数字量显示信号，与相关设备如电位器和发电机等结合，可以输入控制，输出模块则与数字量控制警报、阀体设备和接触体结合发挥作用。
第三，电源模块。在西门子PLC 中，通常需使用设备将220V交流电转换为24V直流电，使其背板总线能够获得足够的电压直流电，确保可以持续运行。
第四，通信模块，通信模块的应用在西门子PLC中的应用非常重要，可以通过系统与远程设备连接，进而使得计算机之间可以顺利进行远程通信，也可即时传输PLC信息到信息处理系统。
第五，编程设备。编程设备需要与软件结合，协助西门子PLC 编写需要的程序，还具备上传和下载程序数据等功能。
第六，接口模块。应用接口模块下，西门子PLC设备的核心容量得以扩大，还可为扩展项提供电源支持[1]。
1.2西门子PLC应用特征分析
在设计应用中，西门子PLC 主要呈现出三方面特征:
首先是在安装PLC 设备的过程中，需要区分其控制线和动力线，隔离开配线和双绞线，避免变压器、PLC 产生直接关联，还要分区布设输入线和输出线。同时，要区别对待模拟量、开关量，结合输出高压线和输入动力线，布线中做好区分避免发生布线并行情况。
其次是西门子PLV 在应用中其综合性能良好，其中抗干扰能力和稳定性水准很高，利于设备的操作、维护。并且西门子官方的定期升级改造服务，也使得西门子PLC的升级改造更加简易。
最后，在西门子PLC中会应用硬接线技术，由于其输出量元件是在电路板中封装的，为合理选择电感性负荷，需要编制输电线路梯形图，一组线路中通过硬接线技术的应用，可以确保有着相同类型的输出电压[2]。
2.西门子PLC 在电气控制中应用
2.1西门子PLC 在电气控制中工作过程
在电气控制中，西门子PLC 的基本工作谷草就是输入现场信息，在系统软件控制下依据顺序扫描输入点，并对输入点状态读取。然后就是执行程序，按照顺序扫描用户程序中的指令，依据输入状态、指令等展开逻辑运算。接着输出控制信号，依据逻辑运算结构，向各输出点由输出状态寄存器输出信号，从而实现逻辑控制。
完成这些过程之后，再重新开始和执行，执行一次即完成一个扫描周期。这种技术与机器动作可以很好地对应，且实际编制程序过程相对简单、直观，修改起来也比较容易，有助于节省软件开发费用、缩短开发周期。
2.2西门子PLC在电气控制中的应用
西门子PLC在工业生产电气控制中的应用广泛，可以实现闭环过程控制，其中会涉及到流量、压力等内容指标，在不同类型转换控制下应用CPU进行算法、数据模拟加工，以完成闭环控制。然后是数据处理，西门子PLC可编制控制其能够集成处理多种功能，结合逻辑运算和函数运算等，整合相关内容，高效率完成数据处理，在软件的精准分析下实现自动化控制。在球磨机降温系统中应用
当前，球磨机是应用相当广泛的粉磨设备，其粉磨过程中产生的热量大，会升高内部温度，从而导致出磨水泥温度过高超出限制，出现石膏脱水、水泥假凝等现象，不利于保证水泥在包装、运输中性能质量良好，严重的情况下磨机可能出现轴瓦温度过高的问题，使得磨机无法连续运行，设备安全受到威胁。对此可设计雾化喷枪系统，在喷枪头部喷嘴通过水路、气路复合管道气水混合雾化，使用高压气体将高压水吹散，使其雾化，雾化喷嘴开孔大而可以解决喷枪被杂质堵塞问题。控制系统中核心部件就是西门子PLC，可以保证控制系统稳定、可靠，在磨机联锁、缺水保护等措施下，使喷雾系统能够可靠运行，同时可借助PID控制算法精准控制出磨物料温度、通过变频器对高压水泵的运行合理调整。
（1）双电梯连续控制系统中应用
随着高层建筑与智能建筑的兴起，电梯设计的要求也在提高，单台电梯逐渐难以满足建筑实际交通需要，因此开始安装多台电梯，以缓解其实际运行压力，因此也就随之产生了电梯群控系统。自动化技术发展下，电梯控制技术有了很大阿进步。在电梯控制系统中可应用西门子PLC构件双电梯联动控制，其中组成包括了PLC 、变频器和控制箱等，以一台PLC控制两台电梯的运行，两台可编程控制器间通信可以省去，而保证实现可靠控制。具体结构也更加紧凑。
（2）机床等生产中应用
首先是集中式控制系统，主要采用一台功能强大的西门子PLC监视系统，控制多个设备，在中央集中式计算机控制系统下，由中央西门子PLC统一完成各设备间连锁和运行顺序，需要改变其中一个控制对象的情况下，要停止中央控制，其它控制对象运行也会停止。其次是分散控制系统，其中每台设备都要设置各自的西门子PLC，通信信号传递下，各西门子PLC之间产生内部响应、发送指令等。采用的是多台机械生产线控制，各生产线之间以数据连接，各台西门子PLC控制各个设备，一台运行停止不会影响其它的西门子PLC。最后是运动控制，西门子PLC可以控制圆周运动、直线运动，配置控制机构中可采取专用运动控制模块[3]。
3.西门子PLC故障及应对措施
3.1工作环境引发故障
西门子PLC 在应用中其环境往往比较恶劣和复杂，其中温度、湿度和电源扥都会产生影响，出现异常和报错故障。比如在温度过高的情况下，PLC元件就会异常而故障。对此要注意控制相关影响因素，将设备放在空调房中，做好温湿度控制和通风工作，安装处要安装有屏依层的隔离变压器，以减少电源和电磁干扰。
3.2控制系统干扰引发故障
其中追主要就是电磁干扰，会西门子PLC稳定性产生影响，存在共模干扰和差模干扰两种，比如共模干扰中，启动运行变频器的情况下，会加强谐波传导干扰而引发电压时变，产生严重电磁干扰，不利于西门子PLC 运行。对此要尽量减少设备与大地间干扰，可以将LC滤波器装置在电源输入端位置，以屏蔽隔离电网干扰。同时电源线、动力线和控制线分别配线，且将其线槽分开减少系统干扰。
结束语：
西门子PLC在电气控制领域中的应用，可以保证电气运行安全、稳定、可靠，在工业生产中有着重要意义。在其多元、丰富的功能下，能够满足不同控制要求，在未来其应用将会进一步拓展。
参考文献：
[1]毛锐,孙慧,丁飞.电气自动化安全视角下探究西门子工业控制PLC应用[J].中国化工贸易,2019,11(28):114-115.
[2]王营.刍议西门子PLC在电气控制中的应用[J].魅力中国,2019,(14):307.
[3]邓卫卫.基于电气自动化安全分析的西门子工业控制 PLC 应用分析[J].建筑工程技术与设计,2019,(25):4188.