PLC在電氣自動化控制中的應用

□ 蘇 鵬

一、PLC的定義及特點

(一)PLC的定義。PLC即可編程邏輯控制器，是一種數字運算操作的電子系統，它是專門為在工業環境應用而設計的。PLC采用一類可編程的存儲器，用于內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、計數等很多指令，并且通過數字或者是模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或者生產過程。

PLC簡單來說，就是一種計算機，它的結構構成包括:電源、CPU、系統程序存儲器、接口電路、功能模塊還有通信模塊。電源起著很重要的作用，假如電源出現問題，那么整個系統都無法工作，因此，在PLC的生產過程中，對電源的制作應該是十分謹慎的。電源的特殊性，要求平時的電壓只能在很少范圍內波動，除此之外還必須確保電源和交流電網有效融合。CPU是系統的大腦，它對PLC的控制系統也起著很重要的作用，整個PLC系統中的數據都由CPU處理。CPU的主要工作就是將寄存器的數據傳到對應的輸出裝置中。系統程序存儲器就是存放應用軟件的存儲器。

接口電路的主要工作就是輸入和輸出數據，不同的接口電路是用不同的接口組合成的。功能模塊包括計數、定位功能模塊。通信模塊有三個階段工作:輸入采樣階段、用戶程序執行階段和輸出刷新階段，這三個階段的工作緊密結合。輸入采樣階段是PLC技術的工作基礎階段，主要是運用PLC技術把所有的輸入狀態和數據完成掃描操作，將它們存入各個相應的單元內，等到掃描采樣工作結束之后，就可以進行用戶程序的輸出準備工作。在輸入采樣階段，應該保證該輸入信號的寬度超過一個掃描周期，這樣才能保證信號輸入就能夠被準確讀入。用戶程序執行階段，PLC是按照從上到下的順序依次開展掃描工作的，在用戶掃描工作開展過程中，應該按照梯形圖的形式進行掃描。應該用邏輯運算方式將各個對應位點進行合理掃描，這樣做才能夠保證該程序執行階段的梯形圖所具有的特殊指令可以順利完成。上一個掃描程序結束后，就需要進行輸出刷新階段的工作，在這個工作階段，通過將所有的數據刷新和輸出電路，再通過輸出電路驅動的外設輔助操作，實現PLC的順利輸出。

(二)PLC的特點。PLC在其發展應用的過程中，有著很獨特的優勢和特點。PLC有著很多的功能，性價比很高。第一，PLC是采用內部已經定義的各類輔助繼電器的節點變位實踐，從而將其作為一種理想的變位實踐，那么在其工作過程中，所要考慮的運行狀態就比較簡單。第二，程序易懂、操作簡單是PLC最顯著的特點，對PLC系統的操作過程是很簡單的，可以減少操作人員的工作量，提高工作效率和工作質量。第三，硬件的配套很完整，對工作的適應性較強。在應用過程中，功能特性完善，實用性較強。第四，PLC可靠性非常高，運行過程中的系統抗干擾能力非常強，能夠被廣泛應用到各種復雜的工業程序中。第五，維修簡單，由于PLC系統的本身就有著自我診斷功能，因此PLC發生故障率是很低的。

二、PLC在電氣自動化控制中的應用

將PLC應用到電氣自動化控制中，可以使得電氣設備產品有很多優點:存儲量更大、反應速度更快、智能化等。PLC在電氣自動化控制中的應用主要包括以下幾方面:

(一)在順序控制中的應用。這里所說的順序控制針對的是順序控制系統，遵循生產工藝提前設定好的順序，在輸入信號的作用下，遵循設定好的順序，各個執行機構在生產過程中自動地有秩序地進行操作。PLC在順序控制中的應用，可以提高生產工作的穩定性，并且可以減少工作人員的數量，提高工作效率。比如說在火力電廠的除渣系統中用的順序控制，輸煤的自動化控制系統中應用了PLC之后，就可以減少工作人員數。還有，如果在除灰系統中應用PLC技術，還可以做到無人值班，這樣可以為企業大大減少了人力，減少了開支，使企業取得更大的效益。

(二)在開關量控制中的應用。最初，PLC主要用于開關量的邏輯控制，近幾年，我國科學技術飛速發展，給PLC技術的應用也帶來了新改革，主要表現在應用范圍上，相比之前得到了極大的擴大。PLC控制開關量的能力是很強的。由于PLC的本質就是運用定義的虛擬繼電器來代替機械繼電器，因為虛擬繼電器的反應時間是可以忽略不計的，因此，PLC在開關量控制中的應用是很適合的。比如說，斷路器控制中的應用，一般情況斷路器是由繼電器控制的，然而這種控制反應較慢，不能及時控制。運用PLC就可以忽略反應時間，迅速進行斷路控制，這樣就不會對器材造成太大的損傷。

三、PLC在電氣自動化中的應用前景

隨著現代科學技術的不斷發展，PLC技術也在不斷進步，當今PLC技術幾乎在電氣設備控制的任何領域、任何任務都有著應用。然而，PLC還存在著一些不足的地方，應該對它進行進一步的改善。

(一)加強網絡化、數字化。目前用于火電控制系統的DCS技術雖然日益提高，但是最近卻發展緩慢。PLC的產生與發展應該同DCS相互之間吸收彼此的優點，共同進步發展成為新的控制系統FCS，既保留原來系統的特性，又可以實現工業的自主化。這樣可以使數字化以及智能化得到更進一步的發展。

(二)增強干擾性。PLC是當今工業生產化發展過程中使用的一種高效率的技術，這種技術在實踐過程和應用過程中，主要是在工業環境下進行的，但是假如工業環境變得十分惡劣的話，那么就會產生電磁干擾，從而使PLC技術的使用效果受到不好的影響;還可能在使用過程中，出現數據信息的輸入或輸出錯誤，從而影響了整個PLC控制系統的使用和發展。因此，在未來PLC技術的發展中，應該增強它的抗干擾能力，以保證其設計和安裝過程中操作的準確性。消除工業環境對PLC造成的干擾，提高PLC在電氣自動化系統控制中的更好發展和應用。

四、結語

總的來說，PLC技術在電氣自動化控制中的應用，打破了傳統電氣自動化控制系統的不足，減少了人力物力的使用，節省了材料，提升了系統的穩定性，優化了系統結構，增強了工作效率，促進企業的發展進步。當今社會，PLC技術在電氣自動化系統控制的發展過程中，已經取得了一定的成果。隨著現在科學技術的不斷發展進步，我國的電子技術等都獲得了飛速的發展，這樣的發展，使得電氣自動化控制系統的發展也日益多樣化。同時，PLC技術也存在著一些不足，應該對現在的PLC技術進行改進，增強其干擾性等，使得PLC能在電氣自動化控制中更好地應用。

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