PLC在電氣自動化控制中的應用

郭燕

摘 要：隨著電力事業不斷發展，電氣自動化發展迅速，極大地提高了電氣運行效率和安全性。傳統電氣自動化控制系統中，多選用電氣連接線的方式，完成不同電控盤間的電氣控制連接。這種連接方式對于維護工作要求較高，會直接導致維護任務量增加，不僅消耗巨大且質量較難得到保障，針對部分長且復雜的線路，無論是安裝或是調試都很麻煩。筆者從PLC相關概念入手，就其在電氣自動化控制中的實際應用，闡述幾點看法。

關鍵詞：PLC；電氣自動化控制；閉環控制；電磁性繼電器

隨著現代社會不斷發展，電氣自動化控制系統發揮著越來越重要的作用，具有運行高效、安全性、可靠性高等特點，極大地促進了智能化社會發展。傳統電氣自動化系統存在一定的問題，限制了電氣自動化的進一步發展。PLC技術的應用可有效解決傳統電氣自動化控制系統中的問題，進一步提高電氣自動化控制工作效率，降低人力物力損耗，促進電氣自動化進一步發展。

一、PLC基本內涵概述

PLC（Programmable Logic Controller）可編程控制系統，可根據用戶的實際命令要求，在系統軟件支持下，遵守“串行”進行工作，并依據PLC中CPU的順序對不同輸入點狀態處理數據進行掃描，最終向各個輸出點發送對應的控制信號。任意時刻下CPU僅能對一條程序進行操作，從開始至程序結束，不間斷重復這一過程。

PLC系統只有輸出端和輸入端使用實際接線的方式，其他內部線路的連接均利用軟件完成，與傳統接線模式相比，接線量特別小。在實際工作工程匯總，PLC自動化程序通常以程序的形式在其他儲存區中儲存，如出現具體的控制要求，只需對控制程序進行修改，就可以完成控制，不許額外調整其他接線。

PLC系統主要用于工業生產控制領域，一般情況下，PLC包含以下幾部分結構：CPU、電源、接口電路、系統程序存儲器、通信模塊以及功能模塊。其中電源在系統中占據重要地位，如電源運行出現問題，則會造成整個系統癱瘓喪失工作能力。因此，在實際使用過程中，需著重加強對于電源的控制管理，不僅要嚴格控制電壓波動，還要使其與交流電網進行有效地融合；CPU在系統中對應“大腦”部分，由CPU控制系統內所有的數據處理，可根據系統實際狀態，實現數據寄存器到輸出裝置的轉移；存儲器主要負責存放系統軟件，應用軟件則存儲于用戶程序存儲器內；接口電路是輸入數據和輸出數據的主要部件；功能模塊主要用于定位、計數等操作；通信模塊實際工作可分為三個過程階段，第一階段是輸入采樣階段，第二階段是同戶程序執行階段，第三階段是輸出刷新階段。

二、PLC在電氣自動化中的實際應用分析

（一）PLC在閉環控制中的實際應用分析

電氣自動化控制系統電氣啟動具有多種模式，主要包括現場手動啟動以及機旁手動啟動等。PLC系統應用于閉環系統中，可實現對電液執行單位、轉速測量等內容的控制，從而影響自動化控制系統的實際運行。如在動力泵開機操作中，通過PLC控制系統與電氣自動化系統的聯合應用，即可得出主備用泵的啟動信息。

（二）開關量控制

電磁性繼電器是傳統電氣控制系統中的重要載體，但電磁性繼電器在實際使用過程中，時常會出現觸點故障，進而影響電力系統穩定的運行狀態。將PLC系統應用于開關量控制，可使用一定量的軟繼電器替代傳統的電磁性繼電器，從而有效提高電氣自動化控制安全性。并且PLC控制器在設備維護、設備功能性等方面更具有優勢，既可滿足電氣系統的運行要求，又可達到簡化電氣二次接線的目的。此外，應用PLC系統可有效減少系統中的輔助開關數量，實現對多個斷路器運行信號的集中控制。以火力發電為例，相關操作人員可依據系統運行實際情況，針對性調整系統運行方式，在確保系統數據處理能力的基礎上，提高系統運行的穩定性。

三、PLC控制實際應用分析

（一）順序控制

實際電力系統自動化建設過程中，主要存在兩種輔助系統，其一是開關量控制，其二是順序控制。隨著國家相應提高了對于電力系統的節能減排實際要求，電力企業相繼選用PLC控制技術代替傳統繼電控制器進行控制，并可通過信息模塊連接通信總線，實現對電力系統生產過程的協調控制。以發電企業輸電控制為例，一般情況下，發電企業使用三層網絡結構對電能輸送進行控制，具體包括主站層、遠程IO站、以及發電現場傳感器。其中，主站層由PLC和人機接口構成，電力系統設置于集控室內部。集控室內部以PLC控制為主，聯鎖控制手段為輔。實際控制過程中，操作人員可借助顯示屏實時監測控制過程，以達到自動化控制提高生產效率和安全性的目的。

（二）備用電源自動投入

PLC可通過調整編程，對電氣設備的實際運行狀態進行監控，采集并記錄相應的設備運行信息，這些信息將成為備用電源啟用的重要依據。PLC控制具備相應的數據處理及邏輯判斷能力，可實現對備用電源的自投操作。并且PLC可根據系統運行狀態，選擇其他措施進行操作，從而提高系統運行的可靠性和安全性。

（三）電源模塊

就一般性變頻器系統而言，在實際運行中，需先將完成特點電流與直流電的轉化，再利用逆變器完成直流電到交流點的轉化。例如在SIM-TION控制系統中，需先利用電源模塊完成交流電到直流電的轉換，為進一步提高系統擴展性，通常會選擇多種電機模塊的系統運行模式。在電源模塊實際調節過程中，會依據參數的實際變化，將直流電逐漸穩定至可變值，同時賦予其SIMPOTIAON通信功能。

結語：

綜上所述，電氣自動化控制系統對于現代電力事業發展，具有重要意義。傳統電氣自動化控制系統客觀存在一定的問題，不利于電氣自動化的進一步發展。因此，相關部門應加強PLC的應用，解決傳統自動化控制中存在的問題，通過在閉環控制、開關量控制、順序控制等內容中的應用，全面提高電氣系統的控制效率和有效性，促進電力系統的進一步發展。

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