PLC 在电气自动化控制中的应用探讨

谢长发

（广东省肇庆市庆电电力工程有限公司，广东 肇庆 526070）

1 PLC 技术应用概述

1.1 PLC 工作原理分析

PLC 也就是可编程控制器，通过数字和模式的输入，可以实现指令操作，其中主要组成有电源、输入输出接口和功能模板等。实际应用中，其运行流程主要有三大环节：（1）输入采样。在该环节中，通过转换控制结构与外部设置信息，将接口安置在I/O 总线的上方合理位置，可以传递主机、外部设施信息。（2）用户程序执行。要求PLC 中一个输入端子要与其输出线圈对应，扫描、监管用户程序，按照从左到右的方式核算触点控制线路，确认在I/O 中RAM 存储区的运行情况。（3）输出更新。在I/O 映象更新完成后，PLC 验收输出电气触点情况，通过DAM 方式全面提升输出电路整体运营效率。

1.2 PLC 的工作优势

在工业生产领域中应用可编程逻辑控制器，主要涉及的领域有航空航天和汽车生产等，该技术的优势在于稳定性良好，可以实现与各种型号I/O 接口的良好链接，并且其通信联网结构的稳定性也比较强，因此各个接口可以输入和输出对应信息。也就是说PLC 具有较强操作性，在实际应用中可以良好抵抗干扰。其应用主要是专业性模式框架，可以随时协调各个部件与框架等。具体可应用于各行业领域，在其自由组件中通过应用PLC 控制，可以将控制设施转变为继电器装置，使其工作强度有效降低，并提高了信息传送效率。在应用PLC 的过程中，应用人员要具备一定编程水平，且掌握相关操作技巧。这种技术应用中对运作环境基本没有特殊要求，不需由专业人员负责维修养护工作，其故障率相对较低，因此可保证其实际工作效率。

1.3 PLC 控制系统在电气自动化设备中应用的功能和特性

（1）应用功能。在电气自动化设备中运用PLC 控制系统，其可以集中采集和处理相关数据，并将其转换为文字和图像，在采用特有方式对其处理之后，可以使其转变为电气自动化设备的操作信号，对相关设施进行操作控制。可结合PLC 控制系统来实现对电气自动化设备的操作，根据其设计流程进行操作，一旦出现问题可以控制设备停止运行，以保护设备避免损伤问题。同时，可利用计算机技术将问题及时传送到相关人员，以保证检修、维护工作开展的及时性。（2）应用特性。PLC控制系统自身安全性较好，且其实际应用比较规范，因此在电气自动化设备中应用，有效保证了其抗干扰能力。一些繁杂的操作环节中，也可确保设备运行安全性，且利于其他设备的运行。（3）操作特性。一般其操作性能较高，在电气自动化设备中应用，可以更加直观地将指令下达到设备，不仅降低了工作强度，且一些专业水平较差的工作人员执行起来也比较方便，进一步保障了电气自动化设备的安全运行，促进了工作效率的提升，对企业发展有着积极意义。

2 PLC 在电气自动化控制中的具体应用

2.1 顺序控制应用

实际生产活动中，需要根据实现设定的生产工艺顺序，将信号输入，根据其内部状态和时间等实现顺序控制，使各机构自动有序完成设定操作。在生产过程中应用PLC 来进行顺序控制，需在控制室中运行人员可监控各项设备，保证了生产的稳定性，且降低了跟踪强度，实现生产效率的提升。当前PLC 技术的应用中，很多企业是将其中作为顺序控制器来应用的，比如在火力发电厂中，自动化控制水平会影响到电厂电能成产效率、企业经济效益等。在电气工程自动化系统中应用PLC 技术可提升运行质量与效率，特别是在其炉渣和飞灰处理中，普遍存在将PLC 技术作为顺序控制其应用的现状。为进一步促进生产效益的提升，火力发电厂需强化自动化控制系统、做好规划工作。实际应用要对其结构、实际构成充分了解，包括远程控制传感器等，以更好地发展PLC 技术的应用。

2.2 开关量逻辑控制

PLC 的本质是使用虚拟继电器来代替传统继电器，在断路器控制中，传统继电器有一定反应时间，会导致实际操作不够及时。而应用虚拟继电器则避免了这一问题，可快速对断路器进行控制，并且在虚拟继电器应用中，不必进行电器接线和维修工作等，运行人员在生产中只需进行分合闸操作即可。如果系统出现故障，PLC可自动执行分闸操作，并给出信号指示，因此其工作环境得以改善，也保证了工作效率和运行可靠性。

2.3 自动切换

在供电生产中，会应用备用电源自动投入装置，以实现稳定供电。相比于手动和自动供回电路操作，该方式省去了几秒的时间差，满足了普通用户和连续供电用户的需求。在其中纳入PLC，则可进一步发挥PLC 的可编程特性，实现连续、稳定供电。具体在运行中，PLC可采集设备运行信号，以此为依据来执行启动和关闭备用电源的操作，通过数据处理，再进行逻辑判断之后输出指令，备用电源就可完成自投操作。这样一来，既可实现快速自投，也可监控系统的运行情况。

2.4 集中与分散性控制

将PLC 应用于电气自动化控制中，可通过集中控制与分散性控制进行处理，根据相关系统和设备要求，来实现合理布置。集中和分散控制是PLC 运行的两种方式，前者是在电气自动化控制中仅设置一台PLC 监视系统，该系统的功能强大，可以控制系统中的多个系统，与单机控制相比，可有效降低控制成本。但其不足之处就在于如果某一个控制对象出现问题后，就要停止中央PLC和其他控制对象。而后者则是每个电气自动化控制对象都设置一台PLC，使用数据线将各台PLC 连接起来传递信号。其优势就在于当某一控制对象出现问题后，其他控制对象不受影响仍能运行。

利用集中控制或者分散控制，可以进行严格把关，来保证电气设备的安全可靠运行。无论采取何种方式，都要在设置PLC 技术中，保证信号传输的效果，以使电气自动化控制实现高效、稳定运行。以中央空调自动控制为例，其实际控制难度较大，传统的管理模式中自动化和智能化程度低，引入PLC 技术可有效加以改善。其抗干扰能力也比较强，特别是在设计新风系统时，使得室内空气质量得以改善。而且PLC 技术的应用，对制冷控制机构的要求较低，便于中央空调的批量生产，其运行、操作和运维管理便利性也可获得有效提升。

2.5 模拟量控制

在工业生产中，模拟量就是电流、电压和温度等，这些因素的大小是持续变化的，在连续的工业生产中需要控制好这些因素。当前很多PLC 可以实现对模拟量的控制，其中需配置A/D、D/A 单元，以进行模拟量与数字量的转换。其中，A/D 可将外电路模拟量转换为数字量，再将其传输到PLC，具有抗干扰、输入输出继电器的特性。A/D、D/A 组合在一起，可使用模糊算法等进行控制，其控制质量较高。应用PLC 控制模拟量的过程中，还可控制开关量，因此其应用更加方便。

2.6 运动控制

除了开关量和模拟量外，实际的物理量中还有运动控制，一般比较有效的方法就是数字控制技术。当前发达国家数控化比率较高，其PLC 技术也更加完善。PLC可接受计数脉冲和进行脉冲输出，其且数据处理能力、运算能力发达，与相关传感器配合可以依据NC 原理实现良好控制成效。高中档PLC 开发有NC 单元，可实现点位控制与曲线运动控制。NC 技术编程语言的开发，也便利了PLC 的数字控制。

3 强化电气自动化控制中PLC 应用的措施

3.1 加强网络化、数字化应用

当前已迈入信息时代，信息化技术取得了很大发展，信息时代下的自动化技术、智能化技术和数据化发展迅猛。PLC 的应用与发展也要紧跟时代潮流，在当前技术基础上不断发展网络化、数字化技术，提升其实际应用能力。还可与一些技术相互借鉴，实现共同进步和发展，进一步完善其控制系统，使其更具先进性。

3.2 提高抗干扰性能

电气自动化系统运行中，应用PLC 可以提高工作效率，但要保证其工业环境良好。在不好的工业环境下运行，电气自动化控制系统会产生大的干扰，阻碍到PLC发挥作用，而导致数据出现误差，使得PLC 控制系统失效。因此，在进一步发展中，需强化PLC 抗干扰线，且保证其工业环境的良好。

3.3 加大创新研发力度

要根据自动化控制系统的要求，加大PLC 技术创新研发力度，在日常工作中要做好收集整理跟踪，对各种案例汇总分析，以为其技术进步打下良好基础。通过创新研发可进一步解决实际存在的问题，使其应用成效得以提升，对于企业生产发展也具有积极意义。

3.4 提高从业人员水平

企业要为相关从业人员提供技术指导和培训，使其专业能力和职业素养得以提升，在短期内可以掌握更多理论知识。在指导和培训工作完成后，还要进行相关考核和检测，确保其可以将理论知识良好运用于实际工作，能够拓展PLC 技术应用思路，将该技术与电气自动化更好地结合，使得后续工作可以顺利进行，并提高其工作效率。

3.5 建立起科学应用准则

在各行业中，PLC 技术的具体应用是存在一定差异的，因此要正确认识其中存在的差异，在行业内逐步完善其应用准则，形成统一、科学的标准和规定，促进PLC 技术的进一步发展。实现了制度上对其应用的规范，才可促进应用成效的提高，具体也要结合其实际发展趋势合理调整。

在系统设计和应用中，要加强沟通联系，以保证工作目标的达成。通过双方有效沟通，便于及时发现其中存在问题，可对其及时解决，改进和优化PLC 技术，使其在电气自动化控制中得以高效应用。

4 结束语

现代电气自动化控制系统中，应用PLC 技术具有良好优势，可以简化操作流程、降低工作强度、减轻系统负担、提高控制效率，其应用前景良好。在未来发展中，还要不断改进，加大创新力度，进一步提升其应用成效。