关于PLC技术在电气自动化中的发展应用

王云海 李永海

摘 要：近年来，中国制造在全世界逐渐产生影响力，而电气自动化无疑是中国制造重要的推动和支撑力量。在电气自动化的发展历程中，以计算机技术为基础的PLC技术的应用与普及是其发展的强力支撑。本文中，笔者就PLC技术在电气自动化领域的发展应用及前景展开研究。

关键词：PLC；电气自动化；应用；发展

引言

工业发展是一个国家国力强盛的重要方面，工业发展水平高低也是衡量一个国家现代化水平的重要因素。强大的工业发展背后是许许多多技术的支撑与进步，特别是电气自动化的发展进步可以反映一个国家的工业信息化水准。进入21世纪以来，随着计算机信息技术与互联网技术的发展，电气自动化领域也出现了许多新兴的应用技术，尤其是PLC技术为应用的远程控制技术、智能控制技术和信息控制技术等已经成为工业生产中必不可少的重要技术。

一、PLC技术与电气自动化概述

1.PLC技术

PLC，即可编程逻辑控制器，是一种计算机系统操作的电子控制系统，是一种为工业控制应用专门设计制造的一种自动控制器。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC技术完美解决了传统电气控制中线路复杂、可靠性差、事故率高、反应慢等缺点，已经在电气自动化中得到了广泛的应用与发展。

和传统的电气系统相比，PLC技术具有反应快、操作简单、可靠性强、功能完善、耗能少等优点。PLC采用先进的梯形图方式编程，易于电气人员掌握，便于推广。即使对于一些普通的技术工人也可以轻易地上手。PLC技术可以根据实际应用范围进行容量、功能以及应用范围的拓展，也可以通过与集散控制系统（DCS）或其他上位机的通信来扩展功能，并可以与其他系统进行数据交换。在硬件方面，在输入/输出（I/O）通道采用光电隔离技术，可以有效控制外部干扰信号对于控制系统的影响。PLC采用滤波器相关技术，有效地增强了PLC对电噪声、电源波动、电脉冲、振动、电磁波等的干扰，是PLC在各种高温、高压、高干扰的环境中稳定地工作。在软件方面，PLC的监控定时器可时时监视执行用户在程序出错和程序调试时，避免因程序错误而出现死循环，当CPU、电池、输入/输出接口、通信等出现异常时，PLC可以自诊断检测到这些错误，并采取相应的补救措施，以防止出现事故。即使停电时，后备电池会正常工作。PLC内部电路主要采用微电子技术控制，具有体积小、质量轻、便于安装和操作的特点。这些特点使它很容易与其他机械设备组装结合，组成机电一体化的设备。

2.电气自动化概述

所谓电气自动化主要是指研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子和计算机等领域的一门科学。

目前，电气自动化已经运用到国民经济发展的各个行业，并取得了很大的成绩。

二、PLC技术在电气自动化中的应用

PLC技术已经电气自动化中得到了非常广泛的应用，如在中央空调系统设计、火电系统设计设计、数控系统设计、煤炭运输系统设计等方面，都有着非常广泛的应用。本文就PLC技术在这些自动化系统中的应用进行了详细的阐述和探讨。

1.PLC在中央空调上的应用

中央空调在工农业生产和生活中扮演着重要的角色，是一种非常重要的的工业系统。例如，在电子行业中，有些电子组件的生产需要一种稳定的温度条件，一般需要借助中央空调来解决这个问题。在写字楼，大型的商业楼以及居民楼中，都需要用中央空调技术来控制室内温度。目前，中央空调冷冻系统的控制方式主要有早期的继电器控制系统、直接数字式控制器和先進的可编过程控制器（PLC）控制系统。其中，PLC控制系统凭借良好的智能化控制水平、优越的抗干扰能力、可靠的运行模式，已经成为运用最广泛的中央空调控制系统。

2.PLC在公路交通系统上的应用

随着国家城市化的不断推进，公路交通系统已经成为制约城市化水平发展的重要因素。很多城市都存在交通混乱、堵车严重等问题。传统的交通信号灯控制技术，已经远远满足不了公路交通系统的需要。因此，很多城市已经将PLC技术应用到交通信号灯系统的设计中，研发了PLC型交通信号灯控制器，这种技术使对交通信号灯的控制能力大大提高，使其对城市交通的适应力能力大大增强。目前，国内使用的PLC交通信号灯控制系统在已经可以对交通信号进行全天候的无人管理。并且依靠PLC控制器良好的联网通讯的功能，交通部门对各个信号灯统一调度和管理的能力大大增强，缩小了车辆信号灯的等候时间，加强了对城市交通的科学管理。

3.PLC在数控系统中的应用

随着我国工业自动化水平的发展，数控技术已经成为工业生产中一种必不可少的技术。目前国内常见的数控系统有点位控制系统、直线控制系统和连续控制系统。数控系统的实现主要通过全功能数控装置和单板机控制，这两种控制系

统都应用了PLC技术，只不过在功能和应用范围上存在差异。全功能数控装置的功能特别强大，价格非常昂贵。而基于PLC的单板机数据系统，价格便宜，一方面解决了传统单片机中存在的设计硬件电路、接口电路、驱动电路和抗干扰问题，另一方面还能根据技术进步对机床功能进行升级，满足了中小企业的发展需求，增加了企业经营管理的灵活性。

三、PLC技术的发展

随着信息技术的发展和计算机技术的不断进步，PLC技术在电气自动化中的应用将更加广泛。下面主要分析一下PLC技术在电气自动化中应用的发展趋势。

1.增强可靠性以及抗干扰能力

PLC技术一种专业化的自动控制技术，是专门为工业自动化生产而进行设计的，虽然PLC的适应能力特别强。但是，如果生产环境过于恶劣，电磁的干扰性非常强，或者是使用方式不恰当，就会容易出现运算错误或者是程序错误等问题，进而引发错误输出，最终导致PLC设备的失误与失控。因此，增强PLC的可靠性以及抗干扰能力是PLC技术的发展方向。

2.加强数字化与网络化

目前发电厂中应用比较广泛的集散型控制系统，经过了30年左右的发展，虽然技术上已经比较成熟，而且有很丰富的经验，但是DCS的发展已经出现了衰落的趋势。因此，只有将PLC融入其中，利用信息化平台，才能促进其发展。

结语

随着计算机技术以及各种科技技术的不断发展和进步，PLC技术的应用前景将会更加广阔，产品更加丰富，规格也会更加齐全，其对工业自动化水平的提升将起到巨大的推动作用。因此，国家要加大对该PLC系统的科研以及人才投入力度，使更多的先进技术能够应用于电气自动化中，为经济的发展提供更加先进的电气自动化控制设备。

参考文献

[1]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用和发展[J].黑龙江科技信息，2015（2）

[2]王刚.浅谈工业电气自动化系统发展趋势[J].知识经济，2015（8）

[3]袁钧.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].科技与生活，2015（3）

（作者单位：沈阳新松机器人自动化股份有限公司）