电气自动化中PLC技术的应用研究

高 宇 于兴辉

沈阳蓝英工业自动化装备股份有限公司

一、关于 PLC技术

PLC是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作电子系统。其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行运算、控制、记录等操作指令，并可以将存储内容通过数字或模拟量等形式进行输入或输出来控制工业生产过程。传统的工业电气自动化控制系统，各种电控盘之间的电气控制大都采用电气连接线(被称作是硬件)进行连接，这种连接线在使用中维护量大，可靠性差，尤其是当线路复杂、控制线路距离长时，无论是安装还是调试都显得非常的麻烦在现场的维护过程中，由于控制线路繁多复杂出现短路、开路等事故率也大得多，这给就维护人员带来了诸多的不便，在实际检修过程中，维护人员也往往因查线难度大而大伤脑筋，经常又因检修不及时而影响电气设备的正常运转。PLC技术解决了传统控制系统上述缺点，因此近年来在电气自动化中得到广泛应用。

二、PLC在电力系统中的应用

(一)PLC在中央空调上的应用

中央空调与工农业生产和生活有着密切的关系，无论是在工业生产中，还是在城市居民的日常生活中，都是不可缺少的一种工业系统。例如，在一些对温度要求比较高的电子企业中，中央空调是车间生产的必备设备，一般要借助中央空调来稳定车间内的温度。目前，中央空调冷冻系统的控制方式主要有3种，即早期的继电器控制系统、直接数字式控制器(DDC)以及可编程序控制器(PLC)控制系统。其中，PLC控制系统不仅智能化水平较高，而且具有良好的抗干扰能力，并且对控制系统的结构也没有硬性的要求，运行的可靠性大大提高，使用和维护起来也很方便，目前已经成为中央空调中应用最广泛的控制系统。

(二) PLC在公路交通系统上的应用

随着城市的快速发展，公路交通系统在很大程度上决定了城市的秩序，尤其 是交通秩序，立交桥等城市交通系统的复杂化，使交通信号灯的控制更加困难。传统的交通信号灯的控制方式，已经不适应公路交通系统快速发展的需要。因此，现在很多城市将PLC技术应用到交通信号灯系统设计中，形成了PLC型交通信号灯控制器，对交通信号灯的控制能力大大增强，使其对城市发展的适应力能力明显地提高。这是因为PLC控制器对外部环境的适应力很强，并且内部也具有丰富的定时器资源，对城市交通发展中常用的“渐进式”信号灯能够进行精确的控制，特别是能够实现对岔路口的控制。目前，国内使用的PLC交通信号灯控制系统在内部具有实时时钟，通过PLC编程控制可以对交通信号进行全天候的无人管理。由于PLC控制器自身具有联网通讯的功能，这样就能够帮助交通部门对各个信号灯进行局域网式的统一调度和管理，最大程度地缩小车辆信号灯的等候时间，从而更加科学地对城市交通进行管理。

(三)PLC在数控系统中的应用

随着我国工业技术的发展，数控技术已经成为工业生产中一种不可缺少的技术，而数控技术的实现与PLC应用有着密切的关系。目前常见的数控系统主要有3种，即点位控制系统、直线控制系统、连续控制系统。在工业生产中，数控系统主要用于机械加工，其中点位控制一般用于孔加工机床，如钻孔机床、镗孔机床等，其是为了在加工过程中实现由一个位置向另一个位置的精确移动，一般来说并不考虑加工物体的运动轨迹，移动过程中一般不进行加工。目前，数控系统的实现主要有2种方式，即全功能数控装置和单板机控制，这2种控制系统都应用了PLC，只不过在功能和应用范围上有很大的区别。全功能数控装置的功能非常完善，但是价格非常昂贵，对于一些企业来说这种装置的许多功能完全是多余的。为了满足一般企业的发展需要，市场上出现了基于PLC的单板机数据系统，其是为了解决传统单片机中长期存在的设计硬件电路、接口电路、驱动电路和抗干扰问题，不仅能根据生产需要调整机床功能，还能根据技术进步对机床功能进行升级，这一点满足了很多中小企业的发展需要，增加了企业经营管理的灵活性。

三、PLC在电气自动化中的发展趋势

1 可靠性与抗干扰性得到了提升

PLC控制系统在运算或控制时，如果电气自动化生产环境条件过于恶劣或现场电磁干扰突出强烈，会有可能造成产生偏差管理现象，并导致某些重要生产环节出现错误，工业生产的秩序化开展会无法得到保证。因此，PLC未来发展的科学方向就要有效地提升其系统的可靠性与抗干扰性，我们不仅应切实提升系统在恶劣环境及电磁信号密集环境的抗干扰能力，同时还应强化重视设计环节、安装及使用进程，尽量使各类容易对系统产生负面影响的不良因素减少滋生。

2 PLC系统的网络化与数字化

随着电气自动化控制系统中DCS技术应用、研发水平的日益成熟，其可提升的空间越来越有限，后续的发展力量体现出后劲不足的停滞状态，而PLC技术的产生与科学发展，能很好地与DCS技术进行充分地融合，PLC和DCS互相吸收了彼此的优势特点，并逐步合理同化，创新发展成为一种全新的Fes控制系统该系统，该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，而且还实现了工业生产自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽共在火电厂工业生产中的广泛应用，并进行不断的完善与更新。

三、结语

为了能够更广泛的适应未来各种工业生产过程中控制场所的需要，PLC控制系统功能更加强大、人机界面更完美、通信设备更完备、现场总线通信能力更成熟，从而更好地适应各种工业控制场合的需求。

[1]刘海荣，赵湛.PC～PLC集散控制在船闸电气自动化的应用[J].工业控制计算机，2010.

[2]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用与发展[J].黑龙江科技信息.2011(19)