电气自动化中PLC的应用探究

谷立僧

摘 要：PLC<可编程控制器>是一种数字运算与操作的控制装置。它是由传统继电器的替代产品而发展起来的。因为它采用软件来改变控制过程，并有组装灵活、体积小、抗干扰能力强、编程简单及可靠性高等特点，PLC已被广泛应用于机械制造、造纸、电力、冶金、化工、轻工、矿业等诸多领域，使机电的一体化进程在很大程度上得以推进，人们称它为现代工业控制三大支柱之一。从功能方面来看，它已经完成了由最初的顺序控制、逻辑控制到数模转换、模数转换、位置控制、速度控制、温度控制、轴定位控制、远程通讯、PID控制、高级语言编程等多功能转变。相信PLC的应用前景会给我们带来很大的益处。

关键词：PLC；电气自动化；应用；发展前景

1 引言

可编程控制器是计算机家族中的一员，是为工业控翻应用而设计制造的。本文对PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景做进一步探讨。

2 PLC在电力系统中的应用

2.1 顺序控制

火力发电系统内的辅助系统经常会用到一些工艺流程，它们的的控制可分为开关量控制和顺序控制两种。由于社会的不断发展，及国家对企业节能减排要求的不断提高，喇氏资源损耗和提高效益在该行业生产过程中已成为各企业的管理最终目标。所以，对相关企业辅助车间的自动控制水平有很大的要求，技术上也有了更新的要求。近年来，很多火电企业将其辅助系统由原来的继电控制器换成了PLC控制系统。伴随着科技的进步与发展，类似企业采用PLC控制系统不但能够单独控制某个工艺流程，与此同时还能够通过通信总线与信息模映连接从而完成配合全厂生产工作。

2.2 空调系统

说到中央空调系统，大致可将其分为三种：直接数字是控制器DDC、PLC（可编程序控制器）控制系统、以及早期的继电器控制系统。首先是直接数字式控制器DDC，尽管其职能化方面有所发展。但是因为分级分布式结构的局限性和其本身的抗干扰能力不足，从而限制了它的应用范围。因为功耗高、故障率高、系统复杂等明显的缺点，继电气系统已经渐渐的被人们所淘汰。直接数字式控制器DDC虽然在智能化方面有了很大的发展。与前者不同的是，PLC控制系统以抗干扰能力强、使用与维护均很方便，运行可靠，适合新型高速网络结构等优势使它能够在生产活动中得到广泛的应用。

2.3 开关量控制断路嚣控制

PLC应用的最广泛的领域就属开关量控制器。传统的继电器控制系统在功能上有很多不足，例如逻辑控制和顺序控制在自动化生产线、单机制、多机制的控制等等。相反，由于PLC设置了非或、与等逻辑指令，因此弥补了传统继电器的不足，很大程度上提升了应用领域。如：汽车零部件装配线上的各工序的加工与动作以及，物件输送，港口码头货物运输控制，，电梯控制，高炉上架系统等，又如：它在烟草机械、注塑机、印刷机械、包装流水线、组合机床、电镀流水线等多功能应用。

2.4 闭环控制

闭环控制一般用于火电成内泵类系统，其启动方式一般有现场控制箱手动启动、机旁屏手动启动以及自动启动等。自动状态下泵的开机时由PLC内顺控模块根据各个泵的累积运行时间长短来选择主备用泵：而机旁屏开启方式则是需调节现场开关的方式来启闭泵，其主备用泵则是根据类对运行时间的比较来决定每台泵的启闭，而若要在现场对其进行操作则需将开关调至“调速器手动”档位才能实现。一般火电厂泵类的控制分为常规控制以及PLC两类。PLC之所以能够成为备用电源自动投入装置，是因为其通过编程来使用各种运行方式，其依据是将正常运行信号转换为数据处理和逻辑判断的功能。再加上其自带的接线简单、调试操作方便、抗干扰能力强等优点，使供电的可靠性大幅提高。而且常规回路也就是泵类控制的安全回路，它属于PLC控制的幸F充，所以拥有就算PLC发生故障也不会影响正常使用等特点。

2.5 城市轨道交通系统

随着城市规模的不断扩大，PLC在城市轨道交通行业得到飞速发展。在我国城市交通系统中一般采用10KV环网供电或集中、分散供电相结合的供电方式。供电系统相对比较复杂，中压短线路较多，线路长度一般在2—5公里。这些短些路若采用一般的电流、电压和距离保护往往保护范围很小，甚至没有保护区而且在整定值与动作时间上都难以配合，很难保证保护的选择性。但是PLC纵联差动保护装置无须与相邻线路的保护在动作参数上进行配合，可以实现全线速动。所以在城市轨道交通系统10KV线路中采用纵联差动保护可以很好地解决10KV变压器的供电保护问题。

3 PLC在电气自动化中的发展前景预测

3.1 网络化、数字化、信息化

电气自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。信息化主要应用于两个方面。一方面是对管理层的影响作用，一反面是机器设备、自动化系统等的深层渗透。它可以在第一时间向管理层反映相关的生产信息，以便作出及时的指令操作。这会在未来的人机界面和设备系统维护起到很大的简便作用。

3.2 增强抗干扰性

抗干扰性是PLC控制系统一直都要求面临的问题。比方在正常工作的时候，电磁干扰过于强烈就会使系统发生差错，导致在某些生产环节出现错误而不能保证正常的生产运行。所以，如何提高PLC控制系统的抗干扰性是未来的重要发展方向。要做到这一点，就要求我们在提升抗干扰力的同时还要确保在设计、安装以及使用过程中所要面临的一切问题。避免因提升抗干扰性而带来了另外一些方面等缺陷问题。

3.3 医用效果

电气自动化逐渐的与生命器官领域相结合。电气自动化在我们的概念中认为它是属于工业中的，它是应用于社会的生产过程中的，但是随着现代技术的发展，电气自动化也在人类的生命器官的替代上有着重要的地位，它对于人类的心脏器官都有着重要的辅助的作用。

3.4 企业潜在价值

电气自动化的发展对于提升企业的生产能力，促进企业的生产技术具有重要的作用，尤其是在当今激烈的社会，我们国家机械化的实现离不开电气自动化的支持，只有不断地促进电气自动化的发展程度，才会实现企业的产品价值。

4 结束语

随着对自动化系统的要求日益提高，计算机软硬件技术和网络技术的不断创新，将会为PLC的应用领域开辟更为广阔的空间。

参考文献：

[1] 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，2001（19）.

[2] 劉新正.PLC控制系统的开发与应用[J].新世纪水泥导报，2005.

[3] 白公.电气工程及自动化专业技术技能入门与精通[M].机械工业出版社，2010（3）.