关于PLC技术在电气自动化中的发展应用

2017-03-10祝华淞

环球市场 2017年4期

关键词：可靠性电气控制器

祝华淞王威

沈阳新松机器人自动化股份有限公司

关于PLC技术在电气自动化中的发展应用

祝华淞王威

沈阳新松机器人自动化股份有限公司

改革开放以来，我国科学技术飞速的发展，促进了PLC技术的发展与应用，PLC技术在众多方面都得到了很好的应用，其性能和功能不断地提高和改进。PLC技术结构灵活、操作方便、可靠性好使得它在电自动化控制中有着广泛的应用。本文阐述了PLC技术，并对PLC技术在电气自动化中的发展应用加以探讨。

PLC技术；电气自动化；发展应用；

1. PLC技术的概叙

1.1 什么叫做PLC技术

PLC是英文ProgrammableLogicController的英文缩写，即可编程逻辑控制器，是工业控制应用中的可编程控制器的最初形式。为了实现逻辑控制将可编程逻辑控制器用来代替继电器，利用存储器中的存储程序执行一些面向用户的指令，如逻辑运算、定时、顺序控制、算术与计数操作等等。并且PLC可通过数字或者是模拟式输入/输出对各种类型的机械进行控制。

PLC属于计算机中的成员，其硬件结构与一般的微型计算机基本相同，相当于是一种专门用于工业控制的小型计算机。其组成结构主要有电源、CPU、存储器以及其他出/输入接口电路、功能模块、通信模块等。

1.2 PLC技术与电气自动化

在工业生产领域，原有电气自动化系统中的电气控制大多是运用电气连接线来连接的，此种连接线使用可靠性差、维护量大，特别是控制线路的距离较长及线路复杂的时候，其调试及安装均很麻烦，并且电气线材消耗也是很严重的，而PLC技术应用有效解决了原有控制系统缺点，PLC具有较强的自我诊断功能，可及时给出有关出错信息，运用滤波、屏蔽及隔离等硬件方法，以及警戒时钟设置、故障检测及信息的恢复及保护等软件方式，有效增强了PLC可靠性及抗干扰的能力。同时PLC大多运用梯形图的编程方法，其线路较为直观清晰，经过PLC手册阅读或者短期培训，有关技术人员可短时间内掌握编程控制程序，软件对继电器取而代之，有效降低了安装接线的工作量，使其功耗低、重量轻及抗干扰能力增强，加强了电气自动化的发展进程。

1.3 PLC技术的工作原理

PLC原理可分为输入采样、程序执行及系统输出刷新这三个阶段，在输入采样这个阶段，PLC运用扫描方法读取采样的数据，所读取数据可存入I/O映像区里对应单元，当输入数据后，会转入并执行用户程序的输出刷新操作，此阶段里，输入数据的状态会发生变化，可I/O映像区处理单元接收数据是不会发生变化的。如果是运用脉冲信号方式来输入的，该信号具有宽度应比扫描周期大，以确保任何情况下所输入信息均会被读入；程序的执行过程，PLC执行顺序是根据从上到下方式对用户扫描的，扫描过程里，依照固定线路及顺序来运算，而扫描顺序还是从上到下、自左到右进行的，其扫描线路是由程序各触电来组成的，并得出运算结果，依据此运算结果进行存储区状态或I/O映像状态操作刷新，以确定用户程序里的处理指令是否执行；系统输出的刷新阶段所完成操作是PLC完成用户程序后所进行的刷新操作，刷新过程里，系统CPU会依据I/O映像状态与前阶段输入数据来锁存电路，然后完成其他外设驱动，完成任务。

2. PLC技术在电气自动化中的发展应用

2.1 PLC的电力系统应用

在电力系统中，有很多辅助系统，像输煤、水处理、除灰及除渣等系统，很多系统工艺流程要有顺序控制与开关量控制，随着国家节能减排深入，此行业生产过程把提高效益及降低资源的损耗作为企业管理的最终目标，这就对辅助自动控制水平提出较高要求，现在许多大型火电企业中的辅助系统运用了PLC技术替代了原有继电控制器，不仅可单独控制某工艺流程，还能运用通信总线及信息模块对整个企业生产工作进行协调。除灰系统主要控制对象有加热器、输送风机、仓泵、卸灰装置及管道压力等，其结构则是由传感器、PLC、主控柜及二次仪表等构成，有效提高了电力系统的除灰能力，提高了电力系统工作效率。

2.2 PLC的数控系统应用

原来机床所运用的是电气控制及继电器/接触器系统，这种系统应用很容易产生触头接触不良、触头电弧及接线老化等，并且还有效率低、故障高、维修大及能耗高等问题，为提高电气自动化程度，运用PLC技术对机床电气部分给予改造，并运用PLC编程控制，有效实现了实时控制及监控等功能，降低了能源消耗及维护成本，使其电气控制向着数字控制及逻辑控制转变

2.3 PLC的公路交通系统中应用。

PLC型交通灯控制器将PLC用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多品牌的PLC内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。由于PLC本身具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，从而缩短车辆通行等候时间，实现科学化交通管理。

2.4 PLC技术在电气自动化中的具体应用

PLC技术在电气自动化中可作为开关量控、制顺序控制、闭环控制。我们可以从开关量控中自动切换的实例中具体观看。

火电厂为了进一步提高供电可靠性，采用备用电源自动投入装置，该装置在早期时多为手动或自动进行供回电线路的操作，虽然这一过程只需要短短的几秒中便可以完成，但是对于一些有连续供电要求的用户而言，这几秒钟的存在也是绝对不允许的。而由PLC构成的备用电源自动投入装置却可以有效地解决这一问题。