PLC在電氣自動化控制中的應用研究

張海濤

摘 要 隨著plc技術的網絡功能和通信功能，其在電氣自動控制系統中的整體功能得到了加強，同時也提高了其在整個電氣自動控制系統中的效率和精度，并保證了其在各種電氣自動控制系統中的具體應用能夠滿足社會各個領域的實際需要，從plc的原理和特點來看，plc在電力系統中的重要應用和未來的發展趨勢。

關鍵詞 PLC;電氣自動化;應用

引言

作為計算機家族的一員，plc是為工業控制應用而設計的?？删幊踢壿嬁刂葡到y具有響應速度快、可靠性強、操作簡單等優點。為了取代繼電器邏輯控制，早期生產可編程序控制器，即plc，隨著裝置功能的不斷改進，其功能已經超出了控制器的范圍。

一.PLC的原理及特點

1.PLC工作原理

PLC采用的是“順序掃描，不斷循環”的工作方式。即在每次掃描過程中，集中對輸入信號進行采樣、對輸出信號進行刷新。輸入刷新過程為：當輸入端口關閉，程序在進行執行階段時，輸入端有新狀態，新狀態不能被讀入;只有程序進行下一次掃描時，新狀態才被讀入。一個掃描周期分為輸入采樣，程序執行，輸出刷新。元件映象寄存器的內容是隨著程序的執行變化而變化的。掃描周期的長短與CPU執行指令的速度、指令本身占有的時間、指令條數有關，由于采用集中采樣，集中輸出的方式，所以存在輸入/輸出滯后的現象，即輸入/輸出響應延遲。對于要求輸入輸出信號之間的滯后時間較短的系統，可以選用掃描速度快的PLC或采取中斷等措施。

二.PLC技術在數據控制系統中的應用

隨著我國的電氣自動化技術不斷的發展，PLC技術在數據系統中的應用已經是一種不可缺少的技術，并對電氣自動化的發展有著重要的影響。在現今的電氣自動化技術的發展中，最常見的數據控制系統有：直線控制系統、點位控制系統、連續控制系統等三種數據系統。在工業生產中，數控系統主要用于機械的加工生產中，如：鉆孔機床等，為了能夠在加工的生產中實現進行位置精確移動，而采用了PLC的技術。數據控制系統的實現主要分為：單板機控制與全功能數控裝置兩個方面，單板機控制與全功能數控裝置在功能和應用范圍上有很大的區，但在實際的數據控制系統中都采用了PLC的技術。在數據控制上為了能夠滿足一些企業的發展需求，市場上出現了基于的PLC單板機數據系統，并在抗干擾、設計硬件電路等問題上，滿足了許多的中小企業發展的需要，從而增加企業能夠應用靈活的PLC技術在數據的系統上進行經營和管理。

三.PLC在電力系統中的主要應用

1.開關量控制

（1）斷路器控制與PLC的應用。傳統的電力系統中主要的使用電磁繼電器作為主要的控制器，但是由于這種器件中大量的使用電磁原件，而其自身存在的大量觸點就直接的降低了所構成系統的可靠性，同時也由于接線的復雜性以及后續維修的困難性，致使近年來開始大量的使用PLC。

（2）自動切換。供電質量的重要指標是供電的可靠性，很早之前的供電企業為了加強供電的可靠性就設置了備用電源。只是最初進行的供回電線路的操作是由手動實現的，但這間隔的幾秒鐘時間就可以使得供電要求較高的用戶蒙受很大的損失。為此，基于提升供電可靠到性的要求，PLC構成的備用電源自動投入裝置開始應用于實際。這一裝置通過編程來使用各種運行方式，并將采集到的一次設備的正常運行信號作為后備電源關閉或者啟動的根據。由于這一系統具備邏輯判斷以及數據處理功能，為此不僅可以實現備用電源的自動投切，同時可以在綜合考慮系統運行狀況以及其它操作。

2.順序控制

在火力發電系統內部，作為輔助系統的工藝流程一般可以分為開關量的控制與順序控制兩大類。隨著近年來我國資源的緊張以及環境問題的惡化，傳統的繼電控制系統逐漸地被PLC控制系統所控制，以達到提升企業輔助車間的自動化水平。尤其是最新的PLC系統不僅可以實現單獨工藝的流程控制，而且還可以通過通信總線與信息模塊的連接實現全廠工作的控制。

此外PLC在中央空調、公交系統、數控系統以及在泵類電機中都有著廣泛的應用。

四.PLC發展趨勢

不斷加強PLC的抗干擾能力。盡管PLC控制系統具有很好的抗干擾能力，但是對于一些電磁干擾過于強烈或者是生產環境極為惡劣的情況也會致使PLC控制系統的控制失誤或者運算失誤，從而導致正常的生產運行受到干擾。為此，在今后的一段時間內，不斷研發具備更高抗干擾能力的PLC系統，不斷的提升其在設計、安裝以及使用中的性能。

網絡化以及數字化。目前在火電系統中，DCS技術逐漸的普及并逐步成熟，只是近幾年的發展較為緩慢，而PLC作為發展迅速的技術，使得二者在發展的過程中相互吸收、利用，并逐漸發展成為新的控制系統-FCS系統。這一系統即有原來系統的優勢，同時也具備了工業自動化的、智能化、數字化的特點，因此在近年來的火電廠發展中得到廣泛的應用。

五.結語

鑒于未來多種行業的生產過程具有不同的控制需要，為此PLC控制系統需要不斷開發新的產品，使得產品的規格更為齊全、性能更加優異，不斷促進自動化控制網絡、國際通用網絡以及人類電氣化的發展。我們相信在未來的幾年，PLC會有更大的發展，不僅產品種類更加豐富、規格更加齊全，并且全新的人機界面也會使得這一技術更好的適應工業控制場合的需要。

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，2004（7）[2]劉新正.PLC控制系統的開發與應用[J].新世紀水泥導報，2005（2）.

[3]鄭晟，鞏建平，張學.現代可編程序控制器原理與應用[M].北京：科學出版社，2003.

[4]齊從謙，王士蘭等.PLC技術及應用（第2版）[M].北京：機械工業出版社.2008（4）.