谈谈PLC在电气控制中的应用

李星亮

江森自控日立万宝空调（广州）有限公司510935

摘要：PLC主要围绕计算机处理为核心，将计算机使用技术、自动控制技术有效结合起来形成一个共同使用的控制器。PLC应用在电气控制中，将它自身的独特性展现了出来，由于PLC的抗干扰能力极强，使电气控制系统更具备了可靠性，可以将一些故障及时解决，在电气系统控制中有着极大的优越性。为此，本文首先概述了PLC的相关概述及组成构件，分析了PLC控制技术的特点，并就其在电力局电气自动化控制中的应用进行了详细探讨。

关键词：PLC；电气控制；应用

1.PLC概述

PLC即可编程控制器，是一种数字运算和操作的控制装置，它是代替传统继电器发展起来的，集计算机技术、通信技术、自动控制技术为一体的电子系统。

PLC实质上是一种专门用于工业控制的计算机，它的硬件结构与微型计算机基本上是一样的，其组成构件有：

①电源：PLC的电源为整个系统提供工作电源，保证PLC各模块的集成电路能够正常工作，它在整个系统中有着非常重要的作用。

②中央处理单元（CPU）：CPU是PLC的控制中枢和核心部分，每套PLC至少有一个CPU，其主要工作是进行逻辑和数学运算，对整个系统进行控制，起到协调工作的重要作用。

③存储器：存储器可分为系统程序存储器和用户程序存储器，主要是用来存放系统的监控程序、用户程序、逻辑变量以及其他相关信息。

④输入输出接口电路（I/O模块）：I/O模块是PLC与现场设备输入输出的接口电路连接通道。在工作时，可以按照I/O的点数来确定模块的规格及数量，但其最大数仍受限于PLC系统底板或机架的槽数。

2.PLC控制技术的特点

PLC一般通过模块的方式进行操作，且其控制器所采用的模块具有重量轻、体积小以及连接方便快捷等优点，可以即插即用。PLC控制器还具有容易维修、操作简便以及安装便利等特点，而且如果PLC控制器无法正常运作时，我们可以通过观察PLC控制器运行以及它自有的故障指示装置而轻而易举地发现问题的所在，从而针对它所出现的问题进行相应的维修和调整。如果用户在使用时，系统出现了故障，就可以采用换模块的方式进行恢复系统，从而保证控制系统的正常运行。PLC技术的另一个显著特点就是界面较为清晰，这对于用户快速精准地操作具有重要的意义，它的用户界面简单明了，这样也使得用户在操作时易于掌握。另外，PLC技术中的功能模块易于扩充，且其具有强大的抗干扰能力和可靠性能，并且PLC硬件中的各模块间还采用了屏蔽技术，这样就很好地避免了模块之间的辐射干扰，PLC各模块还具有显著的自检能力，可靠性强。此外，PLC控制器还具有抗电磁干扰、抗冲击以及抗震等诸多优点，并具有较为强大的适应能力。在工业中，采用PLC技术的产品种类繁多，且具有较强的通用性，接口模块也是各式各样，但其使用和操作起来都是非常简便快捷。而且，PLC的编程语言一般都为梯形图语言，它的表达形式十分接近于电气电路的表达形式，使得用户易于理解和操作。

3.PLC在电气控制中的应用

PLC技术最初多应用于工业生产的电气自动化系统中开关量的控制方面，但当时的的监控能力还较弱，处理数据的效能也较低，服务效能还需要不断完善与提升，但随着科学技术的支持以及工业生产改革的深化，PLC技术不断更新与完善并得到更加广泛的应用与发展，本节以电力局电气自动化控制为例，对PLC的实际应用进行探讨，而PLC在电气自动化控制的具体应用，主要表现在以下几个方面：

3.1.1顺序控制

顺序控制与开关量控制是电力自动化辅助系统的主要工艺控制方式，降耗增效是该行业生产随着节能减排要求的提高而越加关注的重点，所以对生产过程中的自动控制水平的要求也不断提高。PLC取代继电控制器而在电力自动化辅助系统的控制方面发挥重要作用，不仅实现了对单独工艺流程的控制，而且在通信总线连接与信息模块的协调配合下，还可以实现对全场生产工作的协调与控制。起初在电力局的电力自动化系统中的人力控制发展为强电控制，而在PLC技术的发展条件下，逐渐实现了电力系统的自动化控制，这对于电力局电力系统的运行起着极大的促进作用。而在电力自动化系统中，要想确保PLC技术作为顺序控制器的应用效能充分发挥，就应该科学合理的对自动化控制系统进行整合与优化，使PLC技术的顺序控制效能充分发挥出来。通常情况下自动化控制系统分为三个主要部分：现场传感、远程控制以及主站层。这三个组成部分缺一不可，是PLC技术发挥顺序控制效能的保障。

3.1.2开关量控制

传统控制系统的采用大量电磁性继电器等电磁元件，因此，大量的触点故障降低了系统的可靠性，而且传统控制系统本身还存在着接线复杂等问题，而应用PLC技术的自动化控制系统的运行，只需通过取缔大量实物元件的软继电器便可实现，不仅大大提高了系统可靠性，而且系统本身的功能齐备且维修简便，并且PLC能够以编程存储器的方式对虚拟继电器的运行产生影响。PLC控制系统不仅可以降低系统辅助开关数目，而且还可以集中显示多台断路器的信号并实现集中控制。而备用电源自动投入装置在电力系统中的应用大大增强了系统的可靠性，而为了优化对该类装置的合理控制，基于PLC技术的备用电源自动投入装置广泛应用与电力局生产中，系统的运行方式可以通过编程的修改与调整来实现，而系统本身还具有逻辑判断与数据处理能力，另外还提高了系统的抗干扰能力，扩大了适用范围，落实了系统的高效可靠运行的实现。

3.1.3闭环控制

系统中的泵类电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即可，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是电力自动化系统运行中较为常用的控制方式，常规控制系统是作为PLC控制系统的补充而存在的，是泵类电机控制的安全回路，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。

综上，在电力局的电力自动化系统中，通过应用PLC技术，实现了顺序控制、开关量控制及闭环控制，这对于提高系统的电力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，因此，将PLC技术应用于电力局的电力自动化系统中值得推广应用，并且经过研究发展也可将其应用与其他领域的电气控制中。

结束语：

PLC技术在电气自动化控制中可以实现有效稳定的应用。PLC是一项先进的技术，其对传统电气自动化的控制系统中存在的缺点实现了有效克服，有效减少了材料的消耗，减少维护工作，帮助企业实现了资源的有效节约，极大的提升了企业的工作效率。因此，相关技术人员应该不断提高和完善PLC技术，从而使PLC技术在电气控制中的功能得到不断的加强，使其在更多的工业领域得到广泛地运用。

参考文献：

[1]程洁.PLC在电气控制系统中的应用探讨[J].硅谷.2013（11）.

[2]刘晓燕，付建林，张蕾.PLC在电气控制系统中的应用探讨[J].黑龙江科技信息，2013（09）.

[3]安辉.PLC在电气控制系统中的应用[J].山东工业技术.2015（16）.