PLC在电气自动化控制中的应用

郭燕

摘 要：随着电力事业不断发展，电气自动化发展迅速，极大地提高了电气运行效率和安全性。传统电气自动化控制系统中，多选用电气连接线的方式，完成不同电控盘间的电气控制连接。这种连接方式对于维护工作要求较高，会直接导致维护任务量增加，不仅消耗巨大且质量较难得到保障，针对部分长且复杂的线路，无论是安装或是调试都很麻烦。笔者从PLC相关概念入手，就其在电气自动化控制中的实际应用，阐述几点看法。

关键词：PLC；电气自动化控制；闭环控制；电磁性继电器

随着现代社会不断发展，电气自动化控制系统发挥着越来越重要的作用，具有运行高效、安全性、可靠性高等特点，极大地促进了智能化社会发展。传统电气自动化系统存在一定的问题，限制了电气自动化的进一步发展。PLC技术的应用可有效解决传统电气自动化控制系统中的问题，进一步提高电气自动化控制工作效率，降低人力物力损耗，促进电气自动化进一步发展。

一、PLC基本内涵概述

PLC（Programmable Logic Controller）可编程控制系统，可根据用户的实际命令要求，在系统软件支持下，遵守“串行”进行工作，并依据PLC中CPU的顺序对不同输入点状态处理数据进行扫描，最终向各个输出点发送对应的控制信号。任意时刻下CPU仅能对一条程序进行操作，从开始至程序结束，不间断重复这一过程。

PLC系统只有输出端和输入端使用实际接线的方式，其他内部线路的连接均利用软件完成，与传统接线模式相比，接线量特别小。在实际工作工程汇总，PLC自动化程序通常以程序的形式在其他储存区中储存，如出现具体的控制要求，只需对控制程序进行修改，就可以完成控制，不许额外调整其他接线。

PLC系统主要用于工业生产控制领域，一般情况下，PLC包含以下几部分结构：CPU、电源、接口电路、系统程序存储器、通信模块以及功能模块。其中电源在系统中占据重要地位，如电源运行出现问题，则会造成整个系统瘫痪丧失工作能力。因此，在实际使用过程中，需着重加强对于电源的控制管理，不仅要严格控制电压波动，还要使其与交流电网进行有效地融合；CPU在系统中对应“大脑”部分，由CPU控制系统内所有的数据处理，可根据系统实际状态，实现数据寄存器到输出装置的转移；存储器主要负责存放系统软件，应用软件则存储于用户程序存储器内；接口电路是输入数据和输出数据的主要部件；功能模块主要用于定位、计数等操作；通信模块实际工作可分为三个过程阶段，第一阶段是输入采样阶段，第二阶段是同户程序执行阶段，第三阶段是输出刷新阶段。

二、PLC在电气自动化中的实际应用分析

（一）PLC在闭环控制中的实际应用分析

电气自动化控制系统电气启动具有多种模式，主要包括现场手动启动以及机旁手动启动等。PLC系统应用于闭环系统中，可实现对电液执行单位、转速测量等内容的控制，从而影响自动化控制系统的实际运行。如在动力泵开机操作中，通过PLC控制系统与电气自动化系统的联合应用，即可得出主备用泵的启动信息。

（二）开关量控制

电磁性继电器是传统电气控制系统中的重要载体，但电磁性继电器在实际使用过程中，时常会出现触点故障，进而影响电力系统稳定的运行状态。将PLC系统应用于开关量控制，可使用一定量的软继电器替代传统的电磁性继电器，从而有效提高电气自动化控制安全性。并且PLC控制器在设备维护、设备功能性等方面更具有优势，既可满足电气系统的运行要求，又可达到简化电气二次接线的目的。此外，应用PLC系统可有效减少系统中的辅助开关数量，实现对多个断路器运行信号的集中控制。以火力发电为例，相关操作人员可依据系统运行实际情况，针对性调整系统運行方式，在确保系统数据处理能力的基础上，提高系统运行的稳定性。

三、PLC控制实际应用分析

（一）顺序控制

实际电力系统自动化建设过程中，主要存在两种辅助系统，其一是开关量控制，其二是顺序控制。随着国家相应提高了对于电力系统的节能减排实际要求，电力企业相继选用PLC控制技术代替传统继电控制器进行控制，并可通过信息模块连接通信总线，实现对电力系统生产过程的协调控制。以发电企业输电控制为例，一般情况下，发电企业使用三层网络结构对电能输送进行控制，具体包括主站层、远程IO站、以及发电现场传感器。其中，主站层由PLC和人机接口构成，电力系统设置于集控室内部。集控室内部以PLC控制为主，联锁控制手段为辅。实际控制过程中，操作人员可借助显示屏实时监测控制过程，以达到自动化控制提高生产效率和安全性的目的。

（二）备用电源自动投入

PLC可通过调整编程，对电气设备的实际运行状态进行监控，采集并记录相应的设备运行信息，这些信息将成为备用电源启用的重要依据。PLC控制具备相应的数据处理及逻辑判断能力，可实现对备用电源的自投操作。并且PLC可根据系统运行状态，选择其他措施进行操作，从而提高系统运行的可靠性和安全性。

（三）电源模块

就一般性变频器系统而言，在实际运行中，需先将完成特点电流与直流电的转化，再利用逆变器完成直流电到交流点的转化。例如在SIM-TION控制系统中，需先利用电源模块完成交流电到直流电的转换，为进一步提高系统扩展性，通常会选择多种电机模块的系统运行模式。在电源模块实际调节过程中，会依据参数的实际变化，将直流电逐渐稳定至可变值，同时赋予其SIMPOTIAON通信功能。

结语：

综上所述，电气自动化控制系统对于现代电力事业发展，具有重要意义。传统电气自动化控制系统客观存在一定的问题，不利于电气自动化的进一步发展。因此，相关部门应加强PLC的应用，解决传统自动化控制中存在的问题，通过在闭环控制、开关量控制、顺序控制等内容中的应用，全面提高电气系统的控制效率和有效性，促进电力系统的进一步发展。

参考文献：

[1]郑姝晟.PLC在电气自动化控制中的应用分析[J].涟钢科技与管理，2012（06）.

[2]苏鹏.PLC在电气自动化控制中的应用[J].产业与科技论坛，2015（12）.

[3]李军.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].黑龙江科技信息，2014（20）.endprint