芻議電氣自動化中PLC技術的應用

湛俊強

摘要：隨著技術的不斷發(fā)展，PLC技術在電氣自動化中的應用擁有更加廣闊的前景，這也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必然要求。PLC技術操作簡單可靠，解決了傳統(tǒng)的工業(yè)系統(tǒng)中各種控制力差的問題，提高了自動化控制能力、降低了能耗。目前，PLC技術已經廣泛應用在電氣自動化領域中，其發(fā)展?jié)摿σ彩怯写覀冞M一步開發(fā)的。

關鍵詞：電氣自動化；PLC；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—265—02

前言

電氣自動化發(fā)展，完善，更新改進過程的重要標志之一就是PLC技術在電氣自動化中得到廣泛認可和應用，PLC技術中的最大特點就是以自動控制的模式及時的解決了電氣自動化控制上的時變性、非線性以及多層次性等較為復雜的控制問題，改善以及優(yōu)化整合了電氣系統(tǒng)自動化的運行模式。PLC技術因為其高性能、高效率、高水平、可靠性高等技術特點與優(yōu)勢，正逐步取代電氣系統(tǒng)自動化中傳統(tǒng)的控制技術操作模式，成為電氣系統(tǒng)自動化中應用最為廣泛且最為重要的控制技術之一。

1 PLC技術的T作原理及具有的特點

1.1 PLC工作原理

PLC技術在電力工程當中得到了較為廣泛的應用，并開始成了大部分電氣相關工作人員一定要了解和掌握的最為基本的技能。從編程上來看，PLC技術中使用的是梯形圖編程，它和繼電器的控制線路非常的相近。從PLC技術的運行步驟來看，主要包括輸出采樣——用戶程序執(zhí)行——輸出刷新三個步驟。首先，從輸出采樣階段來看，PLC通過運行掃描而得到的數(shù)據(jù)輸?shù)较鄳拇鎯卧羞M行存放；其次，通過執(zhí)行用戶程序來控制輸出操作；再次，利用運算來控制用戶程序執(zhí)行時所獲得的結果以及邏輯線圈存在的狀態(tài)；第四，在輸出刷新環(huán)節(jié)上，根據(jù)CPU發(fā)出的相應的指令，在對電路封鎖作用進行利用的前提下，對映像區(qū)數(shù)據(jù)以及相關的狀態(tài)進行輸入或輸出；最后，通過驅動外部設備的運作來促進電氣自動化控制的實現(xiàn)。

1.2 PLC技術具有的優(yōu)點

從PLC技術的發(fā)展狀況來看，PLC技術具有以下方面的優(yōu)點：

首先，PLC技術具有較高的可靠性，對于干擾具有較強的防抗能力。從當前PLC技術所運用和生產來看，大規(guī)模集成電路技術得到了極大的應用，并具有相當高的可靠性。以三菱公司為例，其進行生產的PLC，能夠保證平均30萬小時左右不出現(xiàn)故障，對于那些比較冗余CPU的PLC來說，其沒有故障的平均工作時間更是較大。因為其所生成PLC中的硬件具有自我檢測功能，如果發(fā)現(xiàn)問題，能夠馬上進行報警，發(fā)布報警信息。

其次，PLC具有較為完善的功能。從目前PLC產品的型號以及規(guī)模上來看，十分的豐富，能夠更好的使得工業(yè)控制重點各種需求得到滿足，同時其所具有的較為完善的數(shù)據(jù)運算以及邏輯處理作用，都在數(shù)字控制領域中得到了普遍的應用。

再次，從維護角度來看，PLC更為簡單。從PLC控制器上來看，應用的是存儲邏輯，而以往的接線邏輯則被取代，這在很大程度上使得裝置外部的接線數(shù)量大大減少，也使得系統(tǒng)的建設周期縮短，設計難度降低，系統(tǒng)的硬件以及軟件的維護得到簡化。除此之外，PLC能

夠實現(xiàn)在線編程，進而使得生產過程得到較大的改變，因此在很多批量較小、品種較多的工業(yè)生產控制中得到了較為廣泛的應用。

第四，PLC技術所耗費的能源較低。從尺寸上來看，小型PLC通常都非常的小，控制在100mm范圍當中，同時質量也低于130g，因此在能源的消耗上非常低。

第五，PLC的語言編程較為簡單。作為一個工業(yè)控制的計算機，PLC的語言編程較為簡單。它所應用的是梯形圖語言，能夠讓相關人員不用去為非常復雜的編程語言感到頭疼，另外對于電子電路以及對計算機不熟悉的操作人員來說也能夠比較容易學會。

2電氣自動化中PLC技術的應用

從上面可以看出，PLC技術在很多方面都具有比較明顯的優(yōu)點，所以在很多行業(yè)都得到了普遍的應用，在電氣自動化當中不僅在開關量的控制上，還是在火力發(fā)電廠、空調以及交通領域等都應用非常的廣泛。

2.1 PLC技術在開關量控制中的應用

在過去，主要是使用繼電器對斷路器進行控制，所以要很多的電磁繼電器，在很多的聯(lián)接點以及觸電上存在問題，導致在很大程度上系統(tǒng)的可靠性被大大降低。當前，通過對PLC技術廣泛應用，繼電元件被軟繼電器所取代，使得控制系統(tǒng)的可靠性被極大的提升。在PLC的控制系統(tǒng)當中，相關的工作只是簡單執(zhí)行一些合閘、分閘的工作就可以，這時系統(tǒng)就能夠結合實際的運行情況，自動發(fā)出正確的操作指令。此外，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在問題時，就能夠馬上自動跳閘，同時發(fā)出報警信息。同時，PLC控制系統(tǒng)能夠加大的減少接線的錯誤率，不用進行比較復雜的再次接線，使得對系統(tǒng)的檢修和維護工作量大大減少。

2.2空調中PLC技術的應用

空調是暖通工程得以實現(xiàn)的重要電器，無論實在生產中，還是在日常生活中都發(fā)揮著巨大的功能。特別是中央空調的出現(xiàn)，更是在很大程度上使得人們的生活更為便利。為了更好的完善空調的發(fā)展，人們在空調的冷凍系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中應用了PLC技術，這是由于從空調的冷凍系統(tǒng)來看，存在問題的幾率較多，且對其進行維護非常的困難，但是應用PLC控制系統(tǒng)則能夠很好的將這一問題解決，同時還極大的促進了空調冷凍系統(tǒng)可靠性運行能力的提升，抗干擾能力的增強，進而更好的促進了空調運行質量的提升。

2.3交通領域中PLC技術的應用

從PLC技術的適應性來看，對周圍的環(huán)境具有很強的適應能力，加之其內部具有的豐富的定時器資源，使得人們廣泛的將其應用到漸進式”的信號燈控制系統(tǒng)當中，進而能夠更為準確的自動控制多岔路口。基于此，人們開始在交通信號等中運用PLC技術，進而利用編程控制使得公路交通系統(tǒng)全天候無人管理信號燈的目的得以實現(xiàn)，更好的促進PLC技術通訊聯(lián)網作用的實現(xiàn)。使得道路交通能夠統(tǒng)一調度同一條道路中信號燈構成的局域網絡，進而極大的使得車輛的通行等候時間得以縮短，促進交通管理科學化的實現(xiàn)。

2.4在火力發(fā)電廠中PLC技術的應用

在火力發(fā)電廠中，PLC技術更是得到更為廣泛的應用，其所發(fā)揮的功能也是和其他領域相比更加的重要。首先，在火力發(fā)電廠輔助系統(tǒng)當中，要在開關量以及順序上進行控制，在過去輔助系統(tǒng)在繼電保護控制器應用的條件下，會消耗較多的能耗量，而通過應用PLC系統(tǒng)。

則使得能源的消耗極大的降低，不僅能夠對某個工藝流程單獨的進行控制，同時還能夠有機結合整個生產控制系統(tǒng)，使其應用更加的方便和靈活。其次，在火力發(fā)電系統(tǒng)當中，要促進經濟效益以及生產效率的提升一定要應用輸煤系統(tǒng)，所以促進輸煤系統(tǒng)運行可靠性的提升非常的重要。通過應用PLC控制系統(tǒng)，使得操作人員能夠利用監(jiān)控對輸煤系統(tǒng)進行控制，進而極大的促進系統(tǒng)可靠性的提升。再次，從火力發(fā)電廠泵啟動方式來看，自動化泵類系統(tǒng)包括自動啟動、現(xiàn)場控制箱啟動和機旁屏手動啟動三種方式。首先，從自動啟動模式來看，PLC自動控制泵系統(tǒng)里的泵啟動是由內部的順控模塊進行控制的，利用對泵的累積運行時長進行計算來選取主備用泵；其次，從機旁屏手動啟動模式來看，利用開閉現(xiàn)場開關對泵進行啟停，同時操作人員利用人工對泵的運行時長進行計算進而對主備用泵的啟停進行確定。從當前來看，對泵類進行控制主要由PLC控制以及常規(guī)控制兩個方式構成，而從這兩種方式來看，PLC控制是主要的方式，常規(guī)方式是它的補充。將其當作自動控制系統(tǒng)的安全回路，那樣PLC控制器即使發(fā)生了問題也同樣能夠保證泵類運行正常，從而保證控制系統(tǒng)可以運行可靠、安全，促進電力事業(yè)的發(fā)展。

3結語

傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)的控盤之間的電氣控制采用電氣連接，存在消耗大、維護大的種種弊端，帶來了許多故障和不便。PLC的出現(xiàn)改變了這種狀況，其克服了傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)的缺點，大大提高了企業(yè)的生產效率，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?