论PLC在电气自动化控制中的应用.doc

1、论 PLC 在电气自动化控制中的应用摘要：在现代电气自动化研发与制造领域中 PLC 控制技术的应用范围日趋广泛而且发挥了重要的作用。与传统的电气化控制装置相比 PLC控制技术的应用以微处理器为基础，而且综合了自动控制技术、计算机技术、继电器控制技术、通讯技术的优势，有效促进了其应用领域的不断拓展。本文分析了 PLC 在电气自动化控制中的应用。 关键词：PLC；电气自动化控制；应用 中图分类号：F407.6 文献标识码： A 一、PLC 含义及特点 1、含义 PLC 是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，其采用可编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、

2、计数和算术运算等操作指令，而且还能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制工业机械以及生产阶段的每一个过程。早期的 PLC主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着科学技术的革新与发展，微型计算机技术的工业控制系统的功能已经超过了逻辑控制控制的范围，因此，才将 PLC 称之为可编程控制器。 2、特点 2.1 实用性强。除了基本的逻辑控制能力外，现代 PLC 的综合加入了各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块使得其功能远远超过了早期的PLC，同时，现代 PLC 可方便、灵活地组成不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。尤其利用 PLC 的数据运算能力可以实现电气设备中的数字化控制。 2.2 抗干

3、扰能力强。一方面，PLC 应用了大规模的集成电路技术，在生产工艺上采用先进的抗干扰处理技术，如内部电源采取屏蔽、稳压、保护；设置独立的输入/输出接口电路电源等措施，从自身硬件上增强了其抗干扰能力及设备的可靠性。另一方面，通过正确选择接地地点和完善接地系统，以及采用密封、防尘、抗震的外壳进行封装，也可以起到良好的减少外界干扰的效果。通过以上措施使得 PLC 能在较为恶劣的环境中可靠的工作，并减少故障的发生率，提高了系统的可靠性。 2.3 应用方便。由于 PLC 是直接面向企业中设备装置的控制，所以其设计的接口简单容易，只需将现场的各种设备与 PLC 相应的 I/O 端相连接，写入程序即可运行，而

4、采用的编程语言也容易被工程技术人员理解，尤其是采用简明易懂的图形图表，能形象化的表达系统中的各种设备设施。因此，具有系统开发周期短和现场调试容易的特点，与早期继电器控制不同的是运用 PLC 能够做到在线修改程序，改变控制方案而无需进行繁琐的机器设备拆卸，为用户了解运行情况和查找故障提供了极大的方便，同时 PLC 还具有强大的自检功能，也为维修带来了方便。 2.4 抗干扰能力和可靠性能力都强并且环境要求低。对 PLC 的内部电源还采取了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保证供电质量。另外使输入/输出接口电路的电源彼此独立，以免电源之间的干扰。并且PLC 技术可以在很复杂，很恶劣的环境下工作

5、，而不受其影响。 2.5 体积小、重量轻。小型的 PLC 其底部尺寸在 100mm 以下，重量低于 150g。因此，容易将其装入到机械中，以实现机电一体化。 2.6 功能全面、编程简单。现代 PLC 所具有的功能及其各种扩展单元、智能单元和特殊功能模块，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。可以方便、灵活地组成不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。 二、PLC 在电气自动化控制中的应用 1、顺序控制。在火力发电系统中，其内在辅助系统的工艺流程可以分为两种方式，即开关控制和顺序控制。随着我国对能源及环境保护的重视程度越来越高

6、，因此在火力发电行业中，其生产过程的资源节约已经成为各企业管理的目标。为达到节能减排的终极目标，必须提高该企业辅助车间的自动化控制水平。随着 PLC 控制技术的问世，在火力发电企业的辅助系统中，传统继电控制器基本被 PLC 控制系统代替，于此同时，随着科技的不断进步，PLC 控制系统不仅可以对单个工艺流程进行有效控制，而且可以通过将 PLC 连接通信总线的方式来对整个生产环节进行协调。 2、开关量的控制 2.1 断路器和 PLC 的应用。在传统电力系统中，电磁继电器作为主要的控制器，其存在很多缺点。首先因为电磁继电器运用了大量的电磁元件，使得自身存在大量的触点，容易降低构成系统的可靠性。除此之

7、外，大量电磁元件的存在，极大的增加了接线的复杂程度，增加了元件后续的维修难度。鉴于这些原因的存在，近年来，在开关量控制方面越来越偏向使用 PLC。 2.2 自动切换。供电的可靠性作为评价供电质量的重要指标。以前很多供电企业为提高供电稳定性而特意设置一些备用电源。但是，最初的供电回路中的各种操作都是采取手动控制的方式，因此，操作间隔现象就不可避免。但即使是这几秒操作间隔的存在，也可能给那些对供电质量要求高的用户带来巨大的损失。因此，供电稳定性越来越受到广大供电单位的重视。在 PLC 控制系统中，其构成的备用电源装置开始投入到实际的应用中。因为这一电源装置采取编程的方式来进行控制，通过将设备的运行

8、信号作为后备电源开关关闭的依据，这样不仅实现了后备电源的自动切换，同时可以在综合考虑系统运行的大前提下对其各项操作进行控制。 3、PLC 在中央空调中的应用。在中央空调的冷冻系统中存在三种控制方式，它们分别是早期的继电器控制方式、DDC 直接数字式控制方式、可编程序控制器（PLC）控制方式。早期的继电器控制方式由于故障率高、耗能量高、以及操作难度高而被淘汰；DDC 直接数字式控制方式虽然在智能化方面有了很大的提升，但是这种控制方式的抗干扰能力不够好，再加上它的分布式结构，极大的限制了它的应用范围；可编程序控制器（PLC）控制方式的运行可靠性高、操作及维护简单、抗干扰性强，近年来被广泛运用到中央

9、空调的自动化控制中。 4、PLC 在公路交通系统中的应用。将 PLC 型交通灯控制器应用于交通信号等的控制，主要是考虑了 PLC 型交通灯控制器具有极强的环境适应特点，再加上其内部定时器资源非常丰富，能够对目前使用的“渐进式”交通信号灯进行准确的控制，尤其是在一些多岔路口，它能非常方便的对交通信号灯进行控制。目前，市面上使用的各种品牌 PLC 内部基本都配备了时钟，因此可以借助编程控制方式来实现对交通信号灯全天候无人式的管理。此外，PLC 本身具有一定的网络通讯功能，如果将一条公路上的交通信号灯组成一个局域网的形式，便能实现统一调度式的管理，从而在很大程度上缩短了车辆等待的时间，实现了交通的科

10、学化管理。 5、PLC 在数控系统中的应用。按控制方式的不同可以将数控系统分为点位控制系统、连续控制系统以及直线控制系统。现以点位控制系统为例介绍：点位控制系统有两种，一种是单片机控制，这种控制方式除了要进行专门软件的开发之外，还要设计专门的硬件电路以及驱动电路，尤其是要对工业生产中的抗干扰问题进行分析；另外一种是全功能控制，这种装置的价格非常昂贵，而且许多功能对多位点控制是多余的。编程序控制器（PLC）是专门实现工业的自动化控制的，在数控系统中，PLC能够对移动部件的位置进行准确定位，此外，还能够对部件的运用轨迹进行准确的计算，从而实现了对数控系统的准确化控制。 6、闭环控制。系统中的泵类电

11、机启动有不同种方式，主要有自动启动、现场控制箱手动启动及机旁屏手动启动等，通过应用 PLC 技术的的自动启动方式，PLC 内的顺控模块可在泵开机时，基于泵的累积运行时间来进行主备用泵的选择。而通过机旁屏手动启动方式，泵启动时只需要进行现场开关的调节便可实现，并根据每台泵的运行时间长短来决定主备用泵的启动或关闭，只是要进行现场操作的话，开关需要调至“调速器手动”档位才可以进行。目前 PLC 控制系统与常规控制系统的配合使用时电力自动化系统运行中较为常用的控制方式，也就是说，PLC 在发生故障而停止运行的时候，也会有常规控制系统继续保持泵类电机的持续正常运行，确保系统生产的持续高效。电力自动化系统

12、中的调制解调器的应用，对于提高系统运行的可靠性而言具有重要意义，实现了生产效率的有效提高。应用 PLC 技术的控制系统主要包括三个构成单元，即电子调节单元、转速测量单元及电液执行单元，而这三个构成单元又分别实现了对调制解调器的调节规律的形成、转速测量及导水机构的驱动的有效控制。 结束语 综上所述，在电气自动化控制中，PLC 是一项十分有前景的监控技术，它拥有材料消耗少，设置方便，维护人性化，改善工作环境及提高企业工作效率的特点。但是，随着企业对电气化控制技术的要求越来越高，PLC 技术系统仍旧面临着很多需要改进完善的地方，尤其是 PLC 电源制作方面需要加强深入研究。 参考文献 1王仁亮.试论 PLC 在电气控制中的应用J.科技向导,2012,(15):170. 2徐子闻.PLC 在电气自动化控制中的应用研究J;科技风,2012,(6):55.