基于PLC技术在电气自动化控制中的应用研究

袁占杰++于贵波++王书海++苏续军

摘要：随着电子计算机技术的飞速发展，PLC技术被广泛应用在电气自动化控制中，促进了电气自动化控制水平的提升，也促进了电气自动化行业的进一步发展。本文主要通过对PLC技术应用优势的分析，重点阐述了PLC技术在电气自动化控制中的具体应用及未来发展趋势，希望对同行业者起到参考借鉴的作用。

关键词：PLC技术 电气自动化控制 应用

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0022-01

上世纪中后期，总线技术的兴盛与发展带动了现代计算机、通信和控制技术的深入探索与研究，可编程控制器（PLC）应运而生，最早被应用到汽车行业。PLC技术的基础是以微处理器作为媒介，实现与电脑、互联网以及终端等技术联合，进行控制，已经成为电气自动化控制中的主流技术，处理数据与运算能力更加强大，形成仪表——电气——计算机一体化的控制体系，使得PLC技术逐渐商业化。

1 PLC技术介绍

编程逻辑控制器（PLC）以微处理器为依托，结合计算机、互联网、通信和自动控制技术开发出来的工业控制装置。PLC可以在相应的系统实行编程储存，依据用户的不同指令执行相应的逻辑运算。而且在专门的软件系统支持下，PLC本身的内部控制器会以排列堆栈的方式对指令的顺序进行堆栈，并完成数据状态的多次扫描处理，然后将扫描结论通过信号控制的形式传达给执行模块，CPU则会将程序循环执行。在一般的PLC电气控制系统中，接线数量不是很多，接线端口同时也是输入和输出端口，而系统中内部线路则会以软件的方式完成接线过程，当PLC进行运作时，这些线路就会将控制的指令以逻辑代数的形式存储在PLC储存设备中，若控制的要求出现变化，只需要简单调整储存程序，就能够满足控制要求。

在电气自动化控制中之所以广泛应用PLC技术，主要基于两点：（1）PLC技术的应用，使得电气自动化产品的储存量明显增大。PLC作为先进的应用技术，拥有特定的用户程序储存器和系统程序储存器。用户程序储存器主要用来储存为用户提供各项功能的软件，而系统程序储存器则主要用来储存系统中的软件。PLC系统先进的存储器结构使得电气自动化产品的存储功能更加强大。（2）PLC技术的应用，使得电气自动化产品的智能化程度更高。电气自动化产品融合PLC技术后，反应更加灵敏，效率也更高，整体的智能化水平显著提高。PLC技术借助系统软件来实现控制。CPU既负责对系统运行中状态进行相应的判断，并将存储的数据传输给输出装置，又负责处理系统数据，从而保证CPU可以根据生产要求实现系统控制。例如，中央空调的设计，就充分运用了PLC技术高智能化的特点。

2 PLC技术在电气设备自动化中的具体应用

2.1 顺序控制应用

电气设备自动化控制期间，设备运转时间与能耗消耗呈正比，对企业生产会造成很大的影响。PLC技术的融合能对电气设备自动化进行顺序控制，可有效改善现有状态。例如，火力发电厂应用 PLC 技术进行炉渣和飞灰的清理，主要是将PLC作为顺序控制器来应用。如果自动化控制器作用发挥的不充分，就会降低生产效率，阻碍企业经济效益的提高。因此，只有充分发挥PLC技术作为顺序控制器的应用效能，对自动化控制系统进行 科学合理的整合与优化，才能使 PLC 技术的顺序控制效能充分发挥。自动化控制系统包含现场传感、远程控制以及主站层三个主要部分，这三部分缺一不可，它们是 PLC 技术发挥顺序控制效能的有力保障。

2.2 开关量控制的应用

在传统的电气开关量自动化控制中，企业通常选择应用点磁性继电器来进行各项操作任务。这种系统接线的操作控制方法弊端较多，不但操作出点多，而且系统接线操作也较繁琐，稳定性较差，时常会受到外界各项条件影响。一般继电器电路是在继电器开关控制过程中完成开关控制的，反应时间长且无法对电路短路起到保护作用。用PLC代替一般机械继电器，自动切换系统能够以编程存储器的方式影响虚拟继电器运行，弥补了一般继电器控制反馈时间相对较长的缺点，同时也实现对短路情况的控制，使自动化控制设备得到优化，达到了提升生产效率的目的。

2.3 闭环控制的应用

在控制系统中，泵类电机可以采用自动启动、机旁手启动和现场控制箱启动等多种启动方式。PLC技术在泵类电机启动系统中的应用，打破了传统人力控制格局，实现了泵类电机的自动化控制。PLC技术的自动化控制能够满足电气设备泵类电机系统的不同要求，对运行状态进行合理化控制，提升电气设备自动化控制的效率。PLC技术应用于闭环系统控制，提高了电气控制系统的稳定性与安全性，同时也使电气设备自动化控制系统得到不断完善。

3 PLC控制系统的发展趋势

随着PLC技术应用的深入，电气自动化控制水平不断提升，相应的电气自动化产品种类会更加丰富，规格更加齐全。PLC技术通过与多种新兴技术的融合，能够设计出更加完美的人机互动界面，更好地适应于各种电气自动化控制场合的需求。例如，目前的计算机集散控制系统DCS中，PLC技术以其强可靠性、广网络化、高智能化、高响应速度和高集成度等特点应用其中，取得了较好的成绩。在未来的生活中，PLC控制系统的主要发展方向应侧重于抗干扰以及数字化。抗干扰能力是控制系统必备的能力，PLC控制系统可以在电源处加装LC滤波电路或通过系统拓展出隔离变压器用于屏蔽。而数字化方面的发展趋势主要体现在基于PLC技术的数字编程控制。

4 结语

随着数字化技术及互联网技术的发展，PLC控制系统也会更加安全可靠，不断开发出更多新的应用功能，进一步突破现有的应用技术瓶颈，实现强干扰下依然能够稳定有效地工作，为PLC技术的网络化应用夯实基础。未来PLC技术依然具有广阔的发展前景，将向着更加开放、更加分布式的方向发展，对电气自动化控制行业将会产生更为深远的影响。

参考文献

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