關于PLC技術在電氣自動化中的發展應用

董自強

摘 要：PLC技術是一種以計算機技術為基礎的可編程智能控制器，已經在電氣自動化中得到了廣泛的應用與發展，對促進工業的自動化水平起到了重要的推動作用。本文對PLC技術在電氣自動化中的發展應用以及發展前景進行了探討分析。

關鍵詞：PLC；電氣自動化；應用；發展

引言

電氣自動化水平是一個國家工業自動化水平和工業經濟發展水平的重要組成部分，也是工業發展中的一項重要技術，是一個國家現代化水平的重要標志。電氣自動化水平在一定程度上可以反映一個國家的工業信息化發展水平。隨著社會經濟的快速發展，電氣自動化水平的快速快速提高，以信息技術為基礎的各項先進的科學技術已經運用到電氣自動化當中，如遠程控制技術、智能控制技術和信息控制技術等。本文從PLC技術以及電氣自動化的概念以及特點著手，重點探討一下PLC技術在電氣自動化中的應用以及發展。

一、PLC技術與電氣自動化概述

1.PLC技術

PLC，即可編程邏輯控制器，是一種計算機系統操作的電子控制系統，是一種為工業控制應用專門設計制造的一種自動控制器。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC技術完美解決了傳統電氣控制中線路復雜、可靠性差、事故率高、反應慢等缺點，已經在電氣自動化中得到了廣泛的應用與發展。

和傳統的電氣系統相比，PLC技術具有反應快、操作簡單、可靠性強、功能完善、耗能少等優點。PLC 采用先進的梯形圖方式編程，易于電氣人員掌握，便于推廣。即使對于一些普通的技術工人也可以輕易地上手。PLC技術可以根據實際應用范圍進行容量、功能以及應用范圍的拓展，也可以通過與集散控制系統（DCS）或其他上位機的通信來擴展功能，并可以與其他系統進行數據交換。在硬件方面，在輸入/輸出（I/O）通道采用光電隔離技術，可以有效控制外部干擾信號對于控制系統的影響。PLC采用濾波器相關技術，有效地增強了 PLC 對電噪聲、電源波動、電脈沖、振動、電磁波等的干擾，是PLC 在各種高溫、高壓、高干擾的環境中穩定地工作。在軟件方面，PLC 的監控定時器可時時監視執行用戶在程序出錯和程序調試時，避免因程序錯誤而出現死循環，當 CPU、電池、輸入/輸出接口、通信等出現異常時，PLC 可以自診斷檢測到這些錯誤，并采取相應的補救措施，以防止出現事故。即使停電時，后備電池會正常工作。PLC 內部電路主要采用微電子技術控制，具有體積小、質量輕、便于安裝和操作的特點。這些特點使它很容易與其他機械設備組裝結合，組成機電一體化的設備。

2.電氣自動化概述

所謂電氣自動化主要是指研究與電氣工程相關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析、研制開發以及電子和計算機等領域的一門科學。

目前，電氣自動化已經運用到國民經濟發展的各個行業，并取得了很大的成績。

二、PLC技術在電氣自動化中的應用

PLC技術已經電氣自動化中得到了非常廣泛的應用，如在中央空調系統設計、火電系統設計設計、數控系統設計、煤炭運輸系統設計等方面，都有著非常廣泛的應用。本文就PLC技術在這些自動化系統中的應用進行了詳細的闡述和探討。

1.PLC在中央空調上的應用

中央空調在工農業生產和生活中扮演著重要的角色，是一種非常重要的的工業系統。例如，在電子行業中，有些電子元件的生產需要一種穩定的溫度條件，一般需要借助中央空調來解決這個問題。在寫字樓，大型的商業樓以及居民樓中，都需要用中央空調技術來控制室內溫度。目前，中央空調冷凍系統的控制方式主要有早期的繼電器控制系統、直接數字式控制器和先進的可編程序控制器（PLC）控制系統。其中，PLC控制系統憑借良好的智能化控制水平、優越的抗干擾能力、可靠的運行模式，已經成為運用最廣泛的中央空調控制系統。

2.PLC在公路交通系統上的應用

隨著國家城市化的不斷推進，公路交通系統已經成為制約城市化水平發展的重要因素。很多城市都存在交通混亂、堵車嚴重等問題。傳統的交通信號燈控制技術，已經遠遠滿足不了公路交通系統的需要。因此，很多城市已經將PLC技術應用到交通信號燈系統的設計中，研發了 PLC型交通信號燈控制器，這種技術使對交通信號燈的控制能力大大提高，使其對城市交通的適應力能力大大增強。目前，國內使用的PLC交通信號燈控制系統在已經可以對交通信號進行全天候的無人管理。并且依靠PLC控制器良好的聯網通訊的功能，交通部門對各個信號燈統一調度和管理的能力大大增強，縮小了車輛信號燈的等候時間，加強了對城市交通的科學管理。

3.PLC在數控系統中的應用

隨著我國工業自動化水平的發展，數控技術已經成為工業生產中一種必不可少的技術。目前國內常見的數控系統有點位控制系統、直線控制系統和連續控制系統。數控系統的實現主要通過全功能數控裝置和單板機控制，這兩種控制系

統都應用了PLC技術，只不過在功能和應用范圍上存在差異。全功能數控裝置的功能特別強大，價格非常昂貴。而基于PLC的單板機數據系統，價格便宜，一方面解決了傳統單片機中存在的設計硬件電路、接口電路、驅動電路和抗干擾問題，另一方面還能根據技術進步對機床功能進行升級，滿足了中小企業的發展需求，增加了企業經營管理的靈活性。

三、PLC技術的發展

隨著信息技術的發展和計算機技術的不斷進步，PLC技術在電氣自動化中的應用將更加廣泛。下面主要分析一下PLC技術在電氣自動化中應用的發展趨勢。

1.增強可靠性以及抗干擾能力

PLC技術一種專業化的自動控制技術，是專門為工業自動化生產而進行設計的，雖然PLC的適應能力特別強。但是，如果生產環境過于惡劣，電磁的干擾性非常強，或者是使用方式不恰當，就會容易出現運算錯誤或者是程序錯誤等問題，進而引發錯誤輸出，最終導致PLC設備的失誤與失控。因此，增強PLC的可靠性以及抗干擾能力是PLC技術的發展方向。

2.加強數字化與網絡化

目前發電廠中應用比較廣泛的集散型控制系統，經過了30年左右的發展，雖然技術上已經比較成熟，而且有很豐富的經驗，但是DCS的發展已經出現了衰落的趨勢。因此，只有將PLC融入其中，利用信息化平臺，才能促進其發展。

結語

隨著計算機技術以及各種科技技術的不斷發展和進步， PLC技術的應用前景將會更加廣闊，產品更加豐富，規格也會更加齊全，其對工業自動化水平的提升將起到巨大的推動作用。因此，國家要加大對該PLC系統的科研以及人才投入力度，使更多的先進技術能夠應用于電氣自動化中，為經濟的發展提供更加先進的電氣自動化控制設備。

參考文獻

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[3]袁鈞.PLC在電氣自動化中的應用現狀及發展前景概述[J].科技與生活，2015（3）

（作者單位：青島市海潤自來水集團有限公司）