PLC在电气自动化控制中的应用

□ 苏 鹏

一、PLC的定义及特点

(一)PLC的定义。PLC即可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，它是专门为在工业环境应用而设计的。PLC采用一类可编程的存储器，用于内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、计数等很多指令，并且通过数字或者是模拟式输入/输出控制各种类型的机械或者生产过程。

PLC简单来说，就是一种计算机，它的结构构成包括:电源、CPU、系统程序存储器、接口电路、功能模块还有通信模块。电源起着很重要的作用，假如电源出现问题，那么整个系统都无法工作，因此，在PLC的生产过程中，对电源的制作应该是十分谨慎的。电源的特殊性，要求平时的电压只能在很少范围内波动，除此之外还必须确保电源和交流电网有效融合。CPU是系统的大脑，它对PLC的控制系统也起着很重要的作用，整个PLC系统中的数据都由CPU处理。CPU的主要工作就是将寄存器的数据传到对应的输出装置中。系统程序存储器就是存放应用软件的存储器。

接口电路的主要工作就是输入和输出数据，不同的接口电路是用不同的接口组合成的。功能模块包括计数、定位功能模块。通信模块有三个阶段工作:输入采样阶段、用户程序执行阶段和输出刷新阶段，这三个阶段的工作紧密结合。输入采样阶段是PLC技术的工作基础阶段，主要是运用PLC技术把所有的输入状态和数据完成扫描操作，将它们存入各个相应的单元内，等到扫描采样工作结束之后，就可以进行用户程序的输出准备工作。在输入采样阶段，应该保证该输入信号的宽度超过一个扫描周期，这样才能保证信号输入就能够被准确读入。用户程序执行阶段，PLC是按照从上到下的顺序依次开展扫描工作的，在用户扫描工作开展过程中，应该按照梯形图的形式进行扫描。应该用逻辑运算方式将各个对应位点进行合理扫描，这样做才能够保证该程序执行阶段的梯形图所具有的特殊指令可以顺利完成。上一个扫描程序结束后，就需要进行输出刷新阶段的工作，在这个工作阶段，通过将所有的数据刷新和输出电路，再通过输出电路驱动的外设辅助操作，实现PLC的顺利输出。

(二)PLC的特点。PLC在其发展应用的过程中，有着很独特的优势和特点。PLC有着很多的功能，性价比很高。第一，PLC是采用内部已经定义的各类辅助继电器的节点变位实践，从而将其作为一种理想的变位实践，那么在其工作过程中，所要考虑的运行状态就比较简单。第二，程序易懂、操作简单是PLC最显著的特点，对PLC系统的操作过程是很简单的，可以减少操作人员的工作量，提高工作效率和工作质量。第三，硬件的配套很完整，对工作的适应性较强。在应用过程中，功能特性完善，实用性较强。第四，PLC可靠性非常高，运行过程中的系统抗干扰能力非常强，能够被广泛应用到各种复杂的工业程序中。第五，维修简单，由于PLC系统的本身就有着自我诊断功能，因此PLC发生故障率是很低的。

二、PLC在电气自动化控制中的应用

将PLC应用到电气自动化控制中，可以使得电气设备产品有很多优点:存储量更大、反应速度更快、智能化等。PLC在电气自动化控制中的应用主要包括以下几方面:

(一)在顺序控制中的应用。这里所说的顺序控制针对的是顺序控制系统，遵循生产工艺提前设定好的顺序，在输入信号的作用下，遵循设定好的顺序，各个执行机构在生产过程中自动地有秩序地进行操作。PLC在顺序控制中的应用，可以提高生产工作的稳定性，并且可以减少工作人员的数量，提高工作效率。比如说在火力电厂的除渣系统中用的顺序控制，输煤的自动化控制系统中应用了PLC之后，就可以减少工作人员数。还有，如果在除灰系统中应用PLC技术，还可以做到无人值班，这样可以为企业大大减少了人力，减少了开支，使企业取得更大的效益。

(二)在开关量控制中的应用。最初，PLC主要用于开关量的逻辑控制，近几年，我国科学技术飞速发展，给PLC技术的应用也带来了新改革，主要表现在应用范围上，相比之前得到了极大的扩大。PLC控制开关量的能力是很强的。由于PLC的本质就是运用定义的虚拟继电器来代替机械继电器，因为虚拟继电器的反应时间是可以忽略不计的，因此，PLC在开关量控制中的应用是很适合的。比如说，断路器控制中的应用，一般情况断路器是由继电器控制的，然而这种控制反应较慢，不能及时控制。运用PLC就可以忽略反应时间，迅速进行断路控制，这样就不会对器材造成太大的损伤。

三、PLC在电气自动化中的应用前景

随着现代科学技术的不断发展，PLC技术也在不断进步，当今PLC技术几乎在电气设备控制的任何领域、任何任务都有着应用。然而，PLC还存在着一些不足的地方，应该对它进行进一步的改善。

(一)加强网络化、数字化。目前用于火电控制系统的DCS技术虽然日益提高，但是最近却发展缓慢。PLC的产生与发展应该同DCS相互之间吸收彼此的优点，共同进步发展成为新的控制系统FCS，既保留原来系统的特性，又可以实现工业的自主化。这样可以使数字化以及智能化得到更进一步的发展。

(二)增强干扰性。PLC是当今工业生产化发展过程中使用的一种高效率的技术，这种技术在实践过程和应用过程中，主要是在工业环境下进行的，但是假如工业环境变得十分恶劣的话，那么就会产生电磁干扰，从而使PLC技术的使用效果受到不好的影响;还可能在使用过程中，出现数据信息的输入或输出错误，从而影响了整个PLC控制系统的使用和发展。因此，在未来PLC技术的发展中，应该增强它的抗干扰能力，以保证其设计和安装过程中操作的准确性。消除工业环境对PLC造成的干扰，提高PLC在电气自动化系统控制中的更好发展和应用。

四、结语

总的来说，PLC技术在电气自动化控制中的应用，打破了传统电气自动化控制系统的不足，减少了人力物力的使用，节省了材料，提升了系统的稳定性，优化了系统结构，增强了工作效率，促进企业的发展进步。当今社会，PLC技术在电气自动化系统控制的发展过程中，已经取得了一定的成果。随着现在科学技术的不断发展进步，我国的电子技术等都获得了飞速的发展，这样的发展，使得电气自动化控制系统的发展也日益多样化。同时，PLC技术也存在着一些不足，应该对现在的PLC技术进行改进，增强其干扰性等，使得PLC能在电气自动化控制中更好地应用。

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