芻議電氣自動化控制中的PLC應用

沈德斌

（大連佳林設備制造有限公司，遼寧 大連 116000）

為了解決電氣自動化系統運行中的常見問題，我們要嚴格控制系統運行，保證其穩定性，一般來說PLC這種可以編程控制器的使用是最為常見的手段。PLC不但能夠監督電氣自動化系統的運行，還能保證運行效率與安全，減少人力與物力的浪費，降低電氣成本。

一、PLC的含義和特點

我們將可編程控制器簡稱為“PLC”，它基于用戶程序需求，通過系統軟件控制，依照“串行”方式運行。由于PLC中的CPU同一時刻只能執行一條程序命令，一直到程序結束才能按照順序進行下一個數據處理，循環往復。PLC的優勢可以總結為四個方面。首先，它的性價比是同種類設備中最高的，各項功能遙遙領先，它具有一些獨一無二的功能，只有PLC技術才能成功發揮，在工作狀態下，能通過分散聯網的方式對其進行有效的集中管理。其次，PLC程序操作簡單便捷，使用者對計算機編程技術有一些的簡單了解就可以進行操作，開發與編程的過程也是十分簡單便捷，技術要求低，這樣不但降低了對使用者的專業技術水平的要求還能夠提高工作質量與效率。再次，PLC的硬件配套設施是多變的，不同的系統配置就會形成功能不一樣的控制系統，對于工藝變化也具有良好的適應性。最后，PLC的維護與修理非常簡單，它可以在運行中進行自檢，出現故障后能夠及時處理，更為突出的優勢是PLC系統的故障率很低，不需要更多的精力關注其故障頻率。

二、PLC在電氣自動化中的應用

（一）進行順序控制

PLC在電氣自動化中的應用最為廣泛的是順序的控制，很多地方都會用到這種順序控制技術，這里我們以輸煤系統為例。輸煤系統越科學先進，煤炭的生產效率就越高，優秀的輸煤系統能夠促進生產，降低成本提高生產效率。傳統輸煤系統以分層式結構為主，分為主站層、遠程站以及現場傳感器，操作人員通過計算機進行操作。于此不同的現代化輸煤系統則是使用PLC進行控制，少量工作人員進行監控就可以讓輸煤系統自主運行，降低人工成本的同時，更有效率。

（二）進行開關量控制

PLC最初設計時就是用于開關量的控制，在這個功能上它的能力是顯而易見的，控制的入出點數多少都可以自由變化，聯網能夠使所控點數不受限，多少都可以輕易掌控。PLC對于開關量的邏輯控制也可以分為多種，諸如，組合、時序、即/延時以及固定/隨機等等。不僅僅是硬件結構可以隨意組合改變，它的軟件程序也是可以變化的，根據編制的程序統統，控制的方式也不一樣，呈現的結果也不盡相同，操作與運行方式非常靈活，可以隨時改變，備好多套編寫好的程序或者程序組合，一共隨時調換使用。這樣的特點使PLC適用于非常多的企業、場合與工業現場。

（三）進行調速器控制

在進行一個新的控制系統設計或者對現有設備進行升級改造過程中，控制電機的速度是常見的運行步驟，通過PLC模擬量控制模塊對設備的變頻調速器進行控制既經濟又安全簡便，非常值得推廣。隨著調速器不斷升級變化的歷程，從機械到電氣，再到計算機控制調速器，是一個快速發展的歷程，隨之變化的是PLC控制，從測試單元、調節單元以及執行單元這幾個測速與調節的部分都有了接近完善的改變。

三、PLC在電氣自動化系統中的發展前景

首先，PLC在電氣自動化系統中的應用會隨著網絡化和數字化更加深入。時至今日，PLC系統的系列化產品已經初具規模，多樣的產品功能適用于各行各業。PLC強大的數據處理能力以及邏輯處理功能，不僅僅減少了控制設備的外部接線，還縮短了系統設計以及建設的周期，PLC的自檢功能使得設備的維護變得簡單起來，最為重要且突出的優勢在于能夠通過系統程序的改變，改變生產運作方式。這些優勢使得PLC在建筑工程中的中央空調系統、交通管理系統以及數控系統中得到了廣泛的應用。

其次，PLC系統可靠性高。衡量一個電氣控制設備的好壞或者說關鍵性能如何主要看是否穩定可靠。在這一方面，PLC基于嚴格的生產工藝與自身大規模的集成電路技術，不斷地提高自身的穩定性與可靠性。與傳統的相同規模的繼電接觸器系統作對比，PLC的電氣接線與開關節點少之又少，但是卻具有著相同甚至更加強大的功能，并且通過自檢功能發現故障時，隨時警報，這樣不僅減少了故障，還降低了成本。這樣無論從成本上或者是用壽命上考慮，使用PLC系統更加具有說服力。

再次，操作簡便，易于推廣。PLC的使用范圍非常廣泛，其中電氣自動化方面更是使用頻繁。PLC的接口簡單，系統編程語言簡單易學，很容易理解與接受，其中梯形圖語言的圖形符號與表達方式接近于繼電器電路圖，因此，對于不熟悉計算機編程的工作人員來說接觸起來毫無陌生感，能夠快速上手，并且一兩個人就能夠做到以前一個部門人力的工作量，節省了大部分的人工成本。

最后，電氣自動化發展趨勢要求PLC的加入。電氣自動化分布式發展的一個特點是保證所有智能模塊在網絡中運行時，都要有一個獨立的工作網絡，這樣才能達到分散系統風險的目的。而電氣自動化系統的開放化理念則是實現系統與外界網絡的鏈接，這則需要系統結構具有與外界的接口。電氣自動化的信息化理念則是系統能夠對所收到的所有信息進行綜合處理，達到技術與管理一體化。能夠滿足這些所有的要求，非PLC莫屬。

綜上所述，電氣自動化系統與PLC控制系統相結合已經成為了電氣工程的一大發展趨勢。PLC控制系統在電氣自動化中的應用不僅能節約人力資源，還能降低成本，保證設備安全運行的同時，提高工作效率和項目的利潤。