PLC在電氣自動化控制中的實踐應用

摘 要：隨著經濟的發展和科學技術水平的提高，我國工業化發展進程不斷加快，信息技術的發展也為工業化進程提供了強有力的支持。PLC是指可編程控制器，它在電氣自動化控制中應用廣泛，其可靠性高，適應性強，操作簡單，功能完善的特點促進了工業化發展，有效克服了傳統控制系統的缺點，提高了電氣自動化控制水平。本文介紹了PLC的概念以及在自動化控制中的實踐應用。

關鍵詞：PLC；電氣自動化；控制；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.176

0 引言

隨著高新技術的發展，自動化系統逐漸應用到工業生產領域。PLC技術的應用，不僅解決了傳統電氣控制系統內部結構復雜，可靠性低，能耗高等問題，而且節省了大量的人力物力，保證了控制系統的工作質量。推動了我國工業轉型和健康發展，受到越來越多專業人士的關注和重視。

1 PLC概述

（1）PLC的概念。在國際電工委員會（IEC）的標準中，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）的定義為：可編程邏輯控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計。在系統運行過程中按照用戶的實際需要在系統軟件支持下，保證系統功能的正常發揮，其工作原理是按照“串行”的工作方式，掃描各個輸入點數據，并發送給輸出點相應的信號和數據，中央處理器會直接顯示在執行的程序命令，一直到整個程序全部運行結束。結束后會周而復始的重復這一過程。

PLC硬件構成一般分為箱體式和模組式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，并按I/O點數又有若干規格。對模組式PLC，有CPU模組、I/O模組、內存、電源模組、底板或機架。無論哪種結構類型的PLC，都屬于總線式開放型結構，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。

電源對于PLC的系統運行有重大意義，一旦電源出現了問題，PLC將無法正常運轉。所以PLC的生產廠家非常重視電源的質量 ，電源自身的特性決定了所提供的電壓只能在小范圍內波動，并且需要注意電源在運行過程中要和交流電網形成協調配合，這樣才能保證持續供電[1]。

CPU在PLC系統運行中的作用也至關重要，如果PLC是一個人，那么CPU就是這個人的大腦，沒有大腦就無法處理信息和存儲數據，就無法工作。在系統運行中它最大的作用就是判定PLC控制系統的狀態，之后將存儲好的數據發送到對應的輸出設備當中，這樣可以確保PLC始終處于良好的運行狀態當中。

（2）PLC的特點。首先，PLC的性價比高，這主要體現在功能上，有些功能只有通過PLC系統才能實現，因為系統中有許多編程元件，具有非常強大的控制功能，可以有效的調整和控制整個電氣自動化系統，并且進行集中化處理，提升工作效率。

其次，PLC的操作便捷，不需要有非常專業的計算機知識，程序簡單，易于操作是PLC最顯著的特點。只要懂得編程語言即可，也不需要較長的系統開發周期，這就減少了操作量，提升了工作效率和工作質量。

最后就是對硬件條件有很強的適應能力。PLC有完善的自我檢測功能，故障率低，即使發生故障，檢修和維護也非常簡單，可以在短時間內處理好，保證了系統的穩定[2]。

2 PLC在電氣自動化控制中的實踐應用

隨著PLC技術的更新和完善，此技術已經廣泛應用于電氣化控制的實踐中。其中有：順序控制、開關量控制和閉環控制三個方面。

（1）順序控制。隨著環境污染的加劇，國家越來越重視節能減排和工業可持續發展，在工業生產中降低能耗增加效率是我們一直在追求的目標。PLC技術的應用，實現了對單獨工藝的流程和對全長生產工作的協調與控制。例如在煤炭系統中，一個好的煤炭自控系統設計可以使生產更加平穩的進行，同時使用過程中顯著提高生產效率。煤炭控制系統采用的是分層式網絡結構，這種結構可以有效的監督和控制相關設備，現在煤炭系統基本實現了PLC控制，提高了生產穩定性，減少了工作人員工作量，減少人力和物力的資源浪費[3]。

（2）開關量控制。在應用PLC系統的過程中，就是把虛擬繼電器當做機械繼電器，所以在運行過程中不考慮反應時間，也不需要考慮返回量，在這樣的情況下，系統運行過程中開關量控制方面做得很好。由于PLC不需要大量實物元件和軟繼電器，提高其穩定性。沒有多余元件干擾，維修更簡便，功能仍全面。在電氣自動化工作中，這項技術應用到了自動切換系統，顯著提升了運行速度。

同時，PLC技術可以使系統備用電源自動投入裝置，在火力發電系統中增強了系統的可靠性，被廣泛應用于電業局生產中。PLC控制系統不僅可以減少輔助開關數目，也可以集中顯示和控制多臺斷路器的信號，這樣系統就有了邏輯判斷能力， 提升了系統的抗干擾力，實現了系統高效可靠運行。

（3）閉環控制。電氣自動化系統有多種電機啟動方式，如現場控制手動啟用、自動啟用，機旁屏手動啟用等。與其他控制手段先比，閉環控制保持了系統設備的相對獨立性，能夠保證系統設備在沒有其他控制量來源的時候，能夠維持系統社會的正常運行.閉環控制是基于系統人機交互實現的，以機旁屏手動控制為例，在系統設備運轉的過程中，系統各項參數會以數據的形式出現在機旁屏上，而操作人員可以通過這些數據對系統設備運行的狀態進行及時的了解，并基于系統運行的需要，對相應的運行參數進行調整，進而保證系統設備生產活動的順利進行。

3 結論

PLC系統在應用的過程中能夠體現出強大的功能，不僅克服了傳統系統的缺點，更提升了工作效率。隨著科學技術的進一步發展，PLC系統會更加優化和完善，應用范圍會更加廣泛，應用程度會更加深入。

參考文獻：

[1]楊彥青，宋星.PLC在電氣自動化中的應用及發展前景[J].長春教育學院學報，2013（24）：52-53.

[2]朱浩宇.PLC在電氣自動化控制中的應用研究[J].河南科技，2013（22）：144.

[3]姚振龍.淺析PLC在電氣自動化中的應用與發展[J].科技創新導報，2011（26）：114.

[4]張振國.PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（09）：163.

[5]桑吳剛.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].科技資訊，2012（22）：131.