PLC在電氣自動化中的應用問題分析與研究

柳龍振

青島國信膠州灣交通有限公司

PLC在電氣自動化中的應用問題分析與研究

柳龍振

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運用PLC實現電氣系統自動化控制無疑是非常合理的原則，PLC技術在很多領域的應用中都表現了其獨特和優越的功能，也體現了先進的生產理念，非常好的解決了傳統生產方式的各種影響企業經濟效益的問題。隨著人們今后不斷的開發和創新，PLC技術必定會帶給人們更多實用性的服務，成為更好的生產運作模式。鑒于此，本文主要分析PLC在電氣自動化中的應用問題。

電氣自動化；PLC；問題

1、PLC簡介

PLC的全稱為可編程邏輯控制器，是英文Programmable Logic Controller的縮寫。該控制器是基于工業生產環境而設計的數字化運算控制器，可以簡潔方便地對工業生產中產生的數據進行模擬和編程。傳統工業生產中，各種電控盤間的電氣化控制絕大部分采用電氣連接線的方法相連。電氣連接線在使用過程中檢查和維護的量很多，可靠性與穩定性不高。對于線路較簡單的電氣化控制完全夠用，但是在復雜線路和長距離控制的情況下，無論在安裝還是調試環節都會出現現場維護不好控制的難題。輔助繼電器在PLC系統內部完全取代了原有的機械式觸電繼電器，它的原理是用內部邏輯關系來代替原有的導線。所以輔助繼電器在節點中變換速度很快，完全可以忽視，從而不必考慮傳統繼電器中返回的時間。

2、PLC在電氣自動化中的應用問題分析

PLC技術20世紀60年代已經被人們慢慢發展和使用，由于早期科技的限制，當時只有計算和簡單的控制功能，隨著科技的不斷進步，PLC目前是最發達的控制技術。PLC的工作原理如下：第一，可編程控制器要對人們輸入的信息進行掃描和讀取，再通過輸入i/ o輸入映像區中的數據進行保存記錄，接著再轉入用戶界面，在此過程中若是信息狀態出現了改變顯示區中的數據也不會發生變化，因此以脈沖信號的方式輸入的話要求信號寬度要大；第二，可編程控制器將會對用戶的程序從上到下進行掃描，并按照一定的路線執行，用戶程度的各個觸點是掃描線路能夠進行計算的原因，結果出來后便可進入存儲區；第三，可編程控制器要進行系統輸出刷新工作，即中央處理器會根據上一過程輸入的數據進行電路鎖存，完成工作指令。

3、電氣自動化中PLC的應用

3.1 順序控制

(1)輸煤自控系統

要想看出輸煤自動控制系統的好壞，需要注意這三個方面：一是安全性；二是生產效率；三是工作環境的改善和優化，即保障工人的身體健康。現在大多數煤電企業都將弱電控制系統和人力控制系統淘汰，改用計算機控制系統。計算機控制系統由四大部分組成，分別是儲煤、配煤、上煤和卸煤。從另一個角度還可以將其分成三層，分別是主站層、I/O層及傳感器。遠程I/O站的設備通過光纖和集控樓相連，并通過二次控制電纜和輸煤傳感器之間進行數據交換。輸煤系統在集中室中統一控制，為安全起見還需要安裝拉線開關，在不受控或十分緊急的狀態下可手動控制，就像汽車里面的手剎一樣。在控制室中，工作人員可以很方便地看著顯示器，點擊著鼠標來對生產過程進行監控和控制。同時操作員的工作條件也得以很大改善，勞動效率得到大大提高。

(2)工廠除灰系統

人們現在對于自己的身體越來越看重，沒有健康的身體，再多的錢都沒法享受，而環境污染是最嚴重的健康殺手。因此人們對于自己居住的環境很重視，國家也相續出臺更多更嚴的環保政策及法案。在如此大形勢下煤電企業不管愿不愿意都開始重視環保和廢棄物再利用技術。為更好利用剩下的粉煤灰，氣力除灰系統被大范圍推廣。傳統的除灰系統和輸煤系統一樣由繼電器邏輯電路來控制，現在大多被淘汰，換成PLC為核心的順序控制系統。它包含送風機、收灰風機、加熱器、倉泵、氣化風機、卸灰裝置、管道壓力以及布袋除塵器等。較復雜的輸入輸出控制結構可由二次儀表、PLC、主控柜以及傳感器等組成，可分成操作員站以及下位機控制器兩部分。該軟件系統基本上都是采用模塊化編程和設計，模塊化的好處是便于修改，當你覺得一個功能多的時候只要去掉一個模塊即可，同理覺得功能少的話，可以增加一個模塊。這樣可以根據現場實際情況況，訂制出符合現場的除灰系統。

3.2 閉環控制

自動電力系統的控制流程，需要對溫度、流量、壓力和速度等進行連續變化監控。開始的時候PLC控制系統在閉環控制這一方面做得不夠好。當PLC技術更新變化之后，PLC彌補了這個缺陷，目前閉環控制這項技術已經做得非常好了。現在PLC模塊中都具有PID指令，能夠通過程序非常簡便控制PID，PID的控制程序由PLC廠家設計，用戶僅需簡單設置就可輕松實現基于PLC的PID控制，性價比很高。

3.3 開關量的控制

PLC技術有自己內部的存儲器，作為邏輯控制的載體，并對虛擬繼電器產生影響，因此在運行過程中顯示出穩定和可靠的特點。一般繼電器在控制通斷的過程中產生的時間較長，導致不能夠有效地進行保護措施，從而造成短路現象，由于在使用過程中不斷地發現PLC的運行缺點，因此進行PLC的技術升級刻不容緩。將PLC技術嵌入到自動切換系統中，既可以明顯的縮短系統的反應時間，又能優化系統的整體效益。

總之，PLC技術是一種先進的智能技術，PLC的接口性能非常好，且抗干擾能力非常強，因此在電氣自動化的各個控制領域更是得到了廣泛應用。PLC技術作為電氣工程自動化系統中的處理器，極大地加強了控制系統的穩定性，同時也提高了自動化程度。PLC技術的誕生，為電氣工程的進步發展起到巨大的推動作用，因此全面研究其有效地應用策略具有重要意義。

[1]王悅.PLC在電氣自動化控制中的應用分析[J].科技經濟導刊，2016，(20)：34.

[2]王一雄.PLC技術在電氣自動化中的應用分析[A].科技與企業雜志社、北京科技大學計算機與通信工程學院、北京科技大學土木與環境工程學院.科技與企業——企業科技創新與管理學術研討會論文集(上)[C].科技與企業雜志社、北京科技大學計算機與通信工程學院、北京科技大學土木與環境工程學院：，2016：2.