PLC在電氣自動控制系統中的應用價值研究

付旻

摘 要：隨著科學技術的快速發展，PLC技術在電氣自動控制系統中獲得了良好的發展空間，逐漸成為電氣自動控制的重要發展趨勢。傳統的電氣自動控制系統在運行中存在較大弊端，無法滿足電氣自動控制的需求，而PLC技術的使用可以提高系統的運行效率，降低成本，達到良好的社會經濟效益，實現電氣工程的可持續發展。本文就對PLC在電氣自動控制系統中的應用價值進行分析和探究。

關鍵詞：PLC；電氣自動控制系統；應用價值

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0087-02

在科學技術日新月異的背景下，科技的發展在很大程度上促進了各個行業的進步，使電氣自動化的發展邁入到全新的階段。在電氣自動控制系統中引入PLC技術，可以縮短工作的時間，確保工作安全，節約大量的物力與人力，為社會創造更多的經濟效益，促進國民生產總值水平的提升。當前如何在電氣控制系統中應用PLC，已經成為業界的重要研究課題。

1 PLC技術概述

PLC（可編程邏輯控制器）作為一種可編程的存儲器，用于內部數據的存儲，利用一定的邏輯語言加以判斷，借助虛擬數據或數字語言控制機械生產，確保生產的高效運行。通常PLC是指利用微電腦技術制造的通用自動控制設備，其利用可編程存儲器來存儲內部程序，并執行用戶的指令，如算數操作、順序控制、計數、定時、邏輯運算，從而有效控制生產過程。PLC最早出現于1968年的美國，通用汽車公司借助PLC取代繼電器控制輸出裝置，通過輸出刷新階段、用戶程序執行階段、輸入采樣階段構成一個工作循環周期。其中輸入采樣階段是指讀入數據和所有輸入狀態，將其存入I/O映像區；輸出刷新階段是指以I/O映像區為依據，CPU按照對應的數據和狀態進行工作，然后經過輸出電路驅動相應設備進行輸出[1]。通常PLC具有實用性和適應性強、質量小、占地面積小等特點，能夠借助組合方式的改變，更好地適應不同規模的電氣自動控制系統。由于PLC易于開發與自檢維護，調試和編程語言簡便，運算能力較強，因此其在工業上的應用范圍極為廣泛，面對非常規的情況時能有效抗干擾，確保性能的可靠。

2 PLC在電氣自動控制系統中的應用價值

2.1 具體應用

首先，數控領域。電氣自動控制技術在數控領域中具有廣泛的應用，可以發揮PLC技術編程的優勢，增強數控工作的準確度。如數控電氣自動控制系統在實際應用中，利用PLC編程方式嚴格控制數控機床操作中的不同工藝參數，使機床能在設置的范圍內完成相應動作。將PLC技術應用于電氣自動控制系統中，可以提高控制系統的準確率，避免因系統的運行誤差而降低產品質量。現階段，電氣控制系統在PLC技術的基礎上，能在數控生產中最大限度發揮出該技術的優勢，讓控制程序為系統提供編輯的方式，提高數控生產的質量。

其次，空調領域。空調領域對電氣自動控制系統具有較高的要求，PLC技術的運用能夠降低控制難度。一般空調系統運行中有多種控制方法，但是PLC自動控制技術具有最高的效率，這是因為PLC控制系統不需考慮外界環境的影響，可讓用戶根據自己定制的程序來高效執行電氣自動控制系統[2]。如將PLC技術用于中央空調電氣自動控制系統，確保系統運作的高效性，使用戶根據自身需求控制空調，延長系統的維修周期和工作效率，更好地滿足客戶需求，達到良好的經濟效益。

最后，交通領域。PLC技術在交通領域中的應用基本表現為交通信號燈控制方面，借助該控制方式的運用來確保道路中車輛和行人能遵守交通規則。在該應用層面，電氣自動控制系統借助PLC技術準確控制線路，借助編程和邏輯控制的方式控制信號燈，并且PLC技術與交通控制系統的結合能夠實現系統的總線控制功能。例如：道路交通出現堵塞問題，利用該控制系統的監控設備收集道路路面的信息，將其反饋給相關部門，有效連接監控系統和相關信息的傳輸，不需操作人員發出指令即可自動完成上述操作，降低交通事故的發生率，保障路面的通暢性，全面監控整個道路交通。

2.2 應用價值

第一，調控開關量。PLC的實質就是利用虛擬繼電器取代機械繼電器，這是因為虛擬繼電器的反應時間在控制層面基本為零，適合用于控制開關量。傳統常規的電氣自動控制系統主要是將電磁繼電器作為控制器，這種繼電器無法進行實時控制，反應速度較慢，擁有極為繁瑣的電路接法，維修及維護的成本高，不僅需要耗費許多精力和時間，還會降低系統的可靠性。而PLC技術在電氣自動控制系統中的應用，不會損壞器材，確保操作的便捷，使開關量的控制擁有迅速的反應，提高系統控制的穩定性，因此PLC被廣泛應用于開關量的控制中。

第二，順序控制。對于常規繼電器而言，其在斷路器控制的反應時間無法避免，這種情況會出現控制不及時的情況，從而導致其他不良情況的發生。在順序控制中采用PLC技術時，可以用虛擬繼電器取代常規繼電器，這是因為虛擬繼電器不存在維護和接線的過程，反應時間為零，能在極短時間內實現控制的目標，利用簡單的分合閘控制斷路器，促進工作環境的改善。例如：順序控制作為火電廠除灰系統和除渣系統中的重要環節，將其應用于輸煤系統中，不僅可以提高工作效率，減少工作時間，還能借助電腦實時控制現場，避免物力和人力的浪費。

第三，自動切換。供電質量的重要指標之一就是供電的可靠性，有些企業設置備用電源來保障供電的質量，然而備用電源的使用是以手動操作為基礎進行供電，在這短短的幾秒鐘內可能會造成巨大的經濟損失[3]。在實際工作中采用基于PLC的備用電源，可以借助編程了解設備的工作方式，利用其數據處理能力和邏輯運算能力實現備用電源的操作及實時自動切換。如供電局在生產中采用PLC備用電源，能夠及時解決電力系統的運行故障，提高系統的安全性與可靠性。

第四，數據處理。PLC技術的功能不斷增多，如從以往的單純控制中心系統到現今的邏輯性計算、線性代數計算和函數運算，這些運算管理具有很高的精準性。PLC可以分析、歸納和總結數據，并將其與存儲中心的參考值進行對比，然后開展下一步的操作；同時PLC能夠利用自身的通信功能對這些數據進行傳輸，或者是直接打印這些數據，以技術人員的實際需求為依據制成表格。總之，由于PLC具有較強的專業性、精確性和柔韌性，因而在電氣自動控制系統中具有廣泛的應用。

3 PLC在電氣自動控制系統中的發展趨勢

第一，加強與其他先進技術的結合。技術的發展要與時俱進，善于吸收其他現先進的技術，使其為自己所用，這樣才能不斷創新發展。現階段，有些先進技術的發展為PLC的發展奠定了良好的基礎，如DCS控制系統在火電系統中的普及等，但目前DCS技術的發展速度較慢，而PLC取得了迅猛發展。在未來的電氣自動控制系統中，有機結合DCS技術和PLC技術，將兩者的優點加以綜合，形成全新的控制系統，確保電氣自動控制系統具備工業網絡化、數字化、智能化、自動化的特征。第二，增強PLC的抗干擾性能。常規的電氣自動控制系統缺乏較強的抗干擾能力，尤其是在惡劣環境下的工作，往往會因無法獲得正確數據而導致工作無法順利實施；而PLC具有較強的抗干擾能力，可以適應更多的工業現場。值得注意的是，PLC控制系統有時也無法獲得正確的數據，特別是在極端惡劣環境下無法獲取準確的運算結果，繼而導致生產過程受強烈的阻礙而無法正常工作，因此提高PLC的抗干擾能力將會成為PLC在電氣自動控制系統中的發展趨勢。

4 結語

綜上所述，PLC作為一種科學先進的技術，將其用于電氣自動控制系統中，可以很好地克服傳統電氣自動控制系統的缺陷，保證自動控制的可靠穩定、方便靈活，降低運行成本，提高生產效率。當然PLC技術在發展中面臨著一定的挑戰，只有相關人員不斷進行創新與探索，才能最大限度發揮出PLC技術的價值，使其獲得全面的進步與更大的推廣。

參考文獻

[1]巴特爾.PLC技術在電氣自動控制中的應用[J].電子制作，2016，（09）：59-60.

[2]張漣.PLC在電氣自動控制系統中的應用價值[J].江西建材，2017，（06）：210.

[3]肖慧.淺析PLC在電氣自動控制中的應用[J].科技創新與應用，2015，（33）：145.endprint