PLC在电气自动化控制中的应用研究

宫伯燕

摘 要：介绍了PLC的概念，讨论了PLC在电气自动化控制中的应用情况，并对其在当前电气自动化中的应用情况进行了讨论。目前，应用PLC技术能明显提高电气自动化控制系统的运行效率，从而为提高生产质量奠定坚实的基础。

关键词：PLC；电气自动化控制；闭环控制；电磁性继电器

中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.140

电气自动化控制系统在现代社会生产、服务中发挥着重要作用，是智能化技术的重要体现，可强化电气自动化系统的综合管理能力，且在加快自动化控制技术优化升级中发挥着重要作用。从电气自动化控制技术的发展流程看，尤其在电力系统中，传统的电气自动化技术存在诸多缺陷，PLC技术对电子自动化控制的影响越来越明显，不仅优化了电气自动化控制流程，还提高了设备运行效率，在电气自动化控制发展中作出了突出贡献。

1 PLC及其应用

1.1 PLC

PLC是一种依据客户要求以串行的形式发送工作命令的技术。在命令发送结束后，系统会根据PLC的CPU获取、分析、处理各个输入点的工作状态向各个控制点发送相应的控制信号。在整个控制过程中，PLC的CPU在每一时刻只执行一个命令，直至程序命令结束，并在特定的程序范围内反复执行同一命令，直至收到结束指令。

与常规系统相比，PLC系统的接线量更少，主要在输出端和输入端两处接线，其他功能部位的功能量输出主要由各自的软件连接，降低了外部因素对系统运行的影响。在运行过程中，PLC系统自动以程序的形式将所要发送、储存的信息存入储存器中。如果在运行中客户端需要修改控制命令，则只需要修改存储器的控制程序，这样可避免变动接线工序，体现了系统运行的灵活性。

1.2 PLC在电气自动化中的应用

1.2.1 在闭环控制中的应用

众所周知，电气自动化控制系统的点击启动分为现场手动启动、机旁手动启动等。电气自动化控制系统中PLC系统的闭环控制，包括转速测量、电液执行单位等，可对自动化控制系统的运行造成影响。比如，在动力泵开机时，PLC控制模块结合电气自动化系统泵的运行时间，即可确定是否启动/关闭主备用泵。从当前相关技术的应用情况看，在闭环控制中常使用常规控制系统与PLC系统结合的方式，即以常规系统来弥补PLC系统的不足。

1.2.2 开关量控制

在传统的电气控制系统中，电磁性继电器是电气控制系统的主要载体，但该设备运行过程中常出现触电故障，严重降低了电力系统的运行能力。在开关量控制的应用中，PLC系统采用了大量软继电器，进一步提高了电气自动化控制系统的安全性；加之PLC控制器具有维护简单、功能齐全等特点，在满足电力系统电气设备运行要求的同时，有效简化了电气二次接线的过程。在应用PLC系统后，电气自动化控制系统的系统辅助开关数量明显减少，并可集中控制多个断路器的运行信号。以火力发电系统为例，在电气自动化系统中应用PLC技术后，工作人员可根据系统运行情况调整其运行方式，并保证整个系统的数据处理能力，从而实现火力发电系统的稳定运行。

2 PLC控制的应用分析

2.1 顺序控制

在电力系统自动化建设过程中，辅助系统包括开关量控制和顺序控制。随着国家对电力系统节能减排要求的逐步提高，众多电力企业采用PLC控制技术取代了传统的继电控制器。PLC控制系统实现了对电力系统中单个设备的控制管理，并可利用通信总线与信息模块的连接协调控制电力系统的生产过程。以发电企业在电力系统中的输电为例，发电企业的电能输送控制汇总利用的是三层网络结构，包括发电现场传感器、远程IO站和主站层。其中，主站层由人机接口和PLC组成，一般将其设置在电力系统中的集控室内。在集控室中，以PLC自动控制为主，解除联锁或带有联锁的控制手段为辅。在控制过程中，现场的工作人员可通过显示屏监视控制过程，从而提升了电力系统的自动化水平、安全性和生产效率。

2.2 备用电源自动投入

PLC可通过编程利用各种有效措施，及时反馈采集到的电气设备运行状态，进而作为备用电源开启、关闭的重要依据。PLC具有逻辑判断功能和数据综合处理能力，可对备用电源实行不间断的电源自投操作。同时，PLC可根据电力系统的实际运行情况采取其他措施，以提升电力系统的安全性和稳定性。PLC的应用有效提升了电力系统的抗干扰性。

2.3 电源模块

在一般的变频器系统处理中，通常会将特定频率的电流转化为直流电，再通过逆变器将直流电转化为额定功率的交流电。比如在SIM-TION控制系统中，通过配置相应的电源模块将工业交流电转化为直流电，并采用多种电机模块的运行方式，使该系统具有了良好的扩展性。在电源模块调节中，通常会根据参数的变化情况将转化出的直流电稳定至可变值，并使其具有SIMPOTION通信功能；对于不可调的电源模块，只需将其控制为固定的直流电压值即可。

2.4 安全回路

在电力系统的运行过程中，可利用现场控制型箱手动启动、机旁屏手动启动和自动启动等多种方式完成泵类启动。在自动状态下启动泵时，PLC顺控模块会按照各个泵的积累运行时间确定主、备用泵。工作人员应根据现场的实际情况确定主、备用泵。目前，泵类的控制方式主要包括常规控制和PLC控制，可将二者结合应用在电力系统中，并以PLC控制为主，将常规控制模式作为PLC控制的有效补充，来保障电力系统中泵类的正常运转。PLC控制在电力系统中发挥着巨大作用，有效保障了电气设备在电力系统中的高效、稳定运转。

3 结束语

本文主要讨论了PLC在电气自动化控制中的应用情况，并结合数控机床技术对其具体应用技术进行了分析。对于相关工作人员而言，在开展电气自动化控制分析中，要正确认识PLC技术的操作要点和难点，在进一步优化信息处理的基础上控制整个数据处理流程。总体而言，在电气自动化控制系统中，PLC技术因具有灵活、方便的优点而得到了广泛推广，属于先进的技术类型之一，将在现代社会的发展中发挥更加明显的作用。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕