電氣自動化控制中plc應用

【摘要】電氣自動化控制中的plc發揮了越來越重要的作用，本文主要介紹了電氣自動化與plc概念，plc基本工作原理及特點，電氣自動化控制中plc的應用，電氣自動化中plc的發展。

【關鍵詞】電氣控制；自動化；plc

【中圖分類號】P415.1+3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0088-02

Plc主要為在工業環境中應用而設計的可編程邏輯控制系統。其存儲設備利用了可編程序以便能夠充分發揮內部存儲功能，并有效實施控制、計算、操作、記錄等命令，同時利用模擬數字量的形式將存儲內容組織輸出或者輸入對工業生產實施進一步的操控。

一、電氣自動化與plc概念

（一）電氣自動化概念

電氣自動化研究的主要內容包括有關電氣工程的系統運作、自動化控制、電子科技、信息整理、試驗研究、開發應用以及計算機電子技術等。我國自從經濟改革開放之后就對電氣自動化控制實施了更加系統的開發研究，逐漸開設了電氣自動化學習科目。新世紀的到來也帶動了電子技術、微電子電力科技的快速發展，并且令其形成了多元化的發展趨勢。特別是與當前通信網絡與嵌入式技術互相結合之后，我們周圍的各項領域已經開始出現了電氣自動化控制技術。

（二）plc概念

可編程控制器屬于計算機大家族的成員之一，主要是以控制工業應用情況為主要目標的設計制作。可編程控制器在早期階段被稱為可編程邏輯控制器。也可以簡單稱為plc，它的重要用途是替代繼電器完成邏輯性操控。伴隨著不斷發展的科學技術，其在這方面發揮的作用已經遠遠超出了邏輯操控的具體范圍。因此，這種類型的裝置稱為可編程控制器。為了防止與個人使用的計算機名稱出現混淆，因此可編程控制器又被稱之為plc。

二、plc基本工作原理及特點

（一）plc基本工作原理

1 采樣輸入階段。在采用輸入這個階段，plc憑借掃描的形式按照一定順序將全部輸入數據狀態組織讀入，并且在映像I/O區域將它們放入單元對象中。采樣輸入工作完成之后，用戶轉入程序將會對刷新階段數據進行輸出與執行。即便是這兩個階段的輸入數據狀態產生了變化，映像區域中對應單元的數據情況也不會發生改變。假如脈沖信號進行了輸入操作，這個脈沖信號具有的寬度需要超過掃描的操作周期，才能夠確保在任意狀態下輸入數據都被準確讀入。2.執行用戶程序的階段。在這個執行用戶程序的階段，plc通常按照從上至下的順序對程序用戶依次實施掃描。對梯形圖進行掃描操作時，總是掃描左邊梯形圖的各個觸點控制結構線路，并且根據先左面后右面、先上面后下面的觸點控制結構線路順序實施邏輯程序計算，之后按照邏輯計算的最后結果，在存儲RAM系統區域的邏輯線圈上刷新對應位置的操作狀態，或者是在映像區域I/O對應位置的線圈上實施刷新，最終決定了該梯形圖具有的特殊指令是否可以執行。3.刷新輸出新階段。掃描用戶決定結束程序以后，plc就會直接進入刷新輸出階段。在這段時間內，CPU根據影響區域內相應的數據情況對全部鎖存的輸出電路組織刷新，再通過電路具備的輸出驅動進行對應的外設。

（二）plc操作特點

反應迅速，plc內部控制定義輔助系統的繼電器代替了傳統機械的繼電設備，并且取消了具有連接作用的原始導線，進一步建立了內部之間的邏輯聯系，因此，這種繼電器類型的變位節點時間接近于零，對繼電器傳統系數返回數值不需要進行考慮。較強的可靠性能，這種控制體系具有的抵抗干擾的功能明顯超出了繼電器的傳統技術，更加適合復雜的生產環境。簡單化的操作，這種控制系統利用的指令比較簡單，通常使用了簡單直觀的程序充分適應了操作人員缺乏專業水平的電氣技術。

三、電氣自動化控制中plc的應用

（一）輔助系統采用順序控制

發電企業內部控制輔助系統的程序大多是順序與開關量控制。伴隨著逐漸深入的經濟改革以及國家提出的減排節能的要求，這些企業最后的管理目標就是不斷降低能源耗損以及迅速提升經營效益。因此，對該類型企業中輔助系統的自動化電氣控制水平提出了更加嚴格的要求。近些年來plc技術已經成功替代了傳統輔助系統的繼電器，由于不斷進步的科技促使在某個單獨控制程序能夠利用plc，同時利用通信信息模塊連接對生產操作實施協調。

（二）軟繼電器控制系統的應用

近些年來plc使用了軟繼電器成功替代了大部分的實物元件，這樣有效提升了可靠功能，操作人員僅需要實施分合閘的簡單運作，在整體運行中系統就可以按照實際運轉情況獲得對應的指示性信號，同時能在系統出現故障的情況下采用分閘自動操作，并且及時提供指示性信號。plc控制系統能夠有效對二次接線實施簡化處理，這個接線操作也不容易產生錯誤，并且不需要配置帶有閃光的專業電源，在符合程序要求的情況下僅實施接線的簡單操作就能夠達到既定要求，最終可以有效減輕操作人員的檢修維護工作。

（三）自動裝置的切換

為了增加供電具備的可靠性，自動電源備用裝置的投入應用開始于很多年前，最初階段僅是手動操作或者是供回電自動線路操作，即便這個操作所需時間僅為幾秒，面對供電連續用戶提出的要求也不被允許，因此，為了有效提升供電操作的可靠性，備用plc自動電源投入裝備產生了，且能夠演變為各種運行操作模式，因為這個控制體系擁有的數據信息判斷、邏輯處理能力，所以促使其不僅能夠實現電源備用自投的運作，同時還可以滿足系統操作的其他要求。

（四）泵類電機的閉環控制

啟動火電企業泵類的方式通常包括自動化啟動、手動機旁屏啟動以及手動現場啟動。泵在自動狀況下的開機時間一般通過順控plc模塊按照各泵操作積累的時間決定主要的備用泵。手動機旁屏的啟動方式則要對現場開關進行調節以便實施啟閉泵操作，主要備用泵需根據人們比較操作時間決定各泵的啟動關閉情況。目前控制火電廠泵類操作包含常規與plc控制，通常來說常規回路僅被用為補充plc控制的操作，也是控制泵類安全的重要回路，即便是plc控制系統出現了故障也能確保泵類電機的使用。

四、電氣自動化中plc的發展

（一）加強了抵抗干擾的能力

假如處在比較惡劣的生產環境中或者是具有非常強烈電磁干擾都會帶來plc操控系統計算錯誤，有效發現了某些生產過程的錯誤進一步確保了生產的安全運作，因此，提升plc操作系統的可靠性必定是將來主要的發展方向，一方面提升了抵抗干擾的能力另一方面增加了安裝使用的重視程度，盡可能降低負面產生的影響。

（二）數字網絡化的發展應用

雖然DCS控制技術在火電操作系統中的應用日漸成熟可是卻呈現了比較緩慢的發展趨勢，plc的出現及發展能夠與其功能互相呼應，并且逐漸同化，同時出現的新操控系統，不僅繼承了原系統的特點還推動了自動化技術的成功發展，進一步實現了網絡數字化的應用。

五、結束語

為了能夠對工業生產中各種控制現場的需求進行有效適應，plc自動化控制系統需要增加重要的產品設計，規格也會日益豐富與齊全，并且會在電氣自動化發展中發揮更加重要的作用。

參考文獻

[1]劉善增，PLC控制系統的可靠性設計[J].工業控制計算機，2009

[2]劉新正.PLC控制系統的開發與應用[J].新世紀水泥導報，2009