摘要：PLC技术具有结构灵活、操作方便、可靠性好等特点,因此在电气自动化中得到越来越广泛地应用。本文就PLC在电气自动化中的应用问题进行了简要论述。
关键词：PLC；电气自动化；应用问题
一、PLC技术概述
PLC的全称为可编程逻辑控制器，是英文Programmable Logic Controller的缩写。该控制器是基于工业生产环境而设计的数字化运算控制器，可以简洁方便地对工业生产中产生的数据进行模拟和编程。传统工业生产中，各种电控盘间的电气化控制绝大部分采用电气连接线的方法相连。电气连接线在使用过程中检查和维护的量很多，可靠性与稳定性不高。对于线路较简单的电气化控制完全够用，但是在复杂线路和长距离控制的情况下，无论在安装还是调试环节都会出现现场维护不好控制的难题。辅助继电器在PLC系统内部完全取代了原有的机械式触电继电器，它的原理是用内部逻辑关系来代替原有的导线。所以辅助继电器在节点中变换速度很快，完全可以忽视，从而不必考虑传统继电器中返回的时间。
二、PLC在电气自动化中的应用问题
PLC技术20世纪60年代已经被人们慢慢发展和使用，由于早期科技的限制，当时只有计算和简单的控制功能，随着科技的不断进步，PLC目前是最发达的控制技术。PLC的工作原理如下：第一，可编程控制器要对人们输入的信息进行扫描和读取，再通过输入i/o输入映像区中的数据进行保存记录，接着再转入用户界面，在此过程中若是信息状态出现了改变显示区中的数据也不会发生变化，因此以脉冲信号的方式输入的话要求信号宽度要大；第二，可编程控制器将会对用户的程序从上到下进行扫描，并按照一定的路线执行，用户程度的各个触点是扫描线路能够进行计算的原因，结果出来后便可进入存储区；第三，可编程控制器要进行系统输出刷新工作，即中央处理器会根据上一过程输入的数据进行电路锁存，完成工作指令。
三、PLC在电气自动化中的应用分析
3.1在顺序控制中的应用
顺序控制和开关控制适用于火力发电的工艺流程，在火力发电系统内运用很广，目前许多大型火电企业的辅助控制系统均安装了PLC控制系统，以替换原有的老旧继电器控制系统。PLC系统还可以单独用在工艺流程中，用来控制工艺生产，并远程控制和监控生产车间。输煤自控系统就是典型应用之一，要想看出输煤自动控制系统的好坏，需要注意这三个方面:一是安全性;二是生产效率;三是工作环境的改善和优化，即保障工人的身体健康。现在大多数煤电企业都将弱电控制系统和人力控制系统淘汰，改用计算机控制系统。计算机控制系统由四大部分组成，分别是储煤、配煤、上煤和卸煤。从另一个角度还可以将其分成三层，分别是主站层、I/O层及传感器。主站层由两部分构成，一个是接口设备，一个是可编程控制器。操作员通过编程和接口设备来控制输煤过程，为了防止数据意外的损坏和丢失给企业造成损失，PLC的主控系统就像服务器硬盘一样，采取双机热备，一个中央处理器出故障，另一个中央处理器自动顶上，保证生产不受影响。同时，通讯使用冗余模式，保证网络的不间断正常运转。集控楼里安装了所有主站的设备，远程I/O站的设备通过光纤和集控楼相连，并通过二次控制电缆和输煤传感器之间进行数据交换。输煤系统在集控室中统一控制，为安全起见还需要安装拉线开关，在不受控或十分紧急的状态下可手动控制。在控制室中，工作人员可以很方便地看着显示器，点击着鼠标来对生产过程进行监控，同时操作员的工作条件也得以很大改善，劳动效率得到大大提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2在闭环控制中的应用
自动电力系统的控制流程，需要对温度、流量、压力和速度等进行连续变化监控。开始的时候PLC控制系统在闭环控制这一方面做得不够好，随着PLC技术不断发展，现已弥补了这个缺陷，目前闭环控制技术已趋于完善。现在PLC模块中都具有PID指令，能够通过程序非常简便控制PID，PID的控制程序由PLC厂家设计，用户仅需简单设置就可轻松实现基于PLC的PID控制，性价比很高。下面以调速器油泵启动方式进行说明，该油泵有自启动和机旁屏启动等多种启动方式。每台控制器均能够自行运转，而且还可以记录调速器油泵的运行时间，下次开机启动时会自动优先选取累计总时间最少的油泵当作主启动泵，剩下的油泵当备用泵待命。调速器压油罐压力小于正常值时，主油泵便会自行启动，如果压力还是降低，降低到一定程度时，备用油泵就会陆续启动，向压油罐加油，这些问题都可通过PLC的PID控制等到解决。PLC重新启动后，程序默认值是主油泵，PLC控制系统输出启动油泵指令后，并根据优先启动权来选择启动油泵。控制油泵可分为常规控制和自动控制，两者相互结合。常规回路是整个控制系统的安全保障，当主控制系统出现问题时，常规回路会继续工作。也就是说在生产中即使PLC忽然出现故障，调速油的供给也不会中断，从而保证了所有机组的正常运行。
3.3在开关控制中的应用
PLC内部是各种辅助继电器，它运行的时候只要考虑它0和1的状态即可，可以忽略各继电器间节点变位的时间，而传统的继电器则要返回一定的值，所以PLC适合做开关量控制。在当前的火电系统中，电磁型继电器是其中的主要控制器件，需继电器本身含有非常多的电磁元件，电磁的特性是会受干扰，且这些元件相连必然有大量触点，元件一多，相互间的接线也会变复杂，这使得出错率增大，系统的可靠性降低。近年来PLC大量运用，代替继电器，极大提高安全性和可靠性。另外，继电器二次接线很麻烦也易出错，PLC可以对其进行简化，每条线路都有独立的公共端，所以很难发生接线错误；辅助开关的数量也可以通过PLC系统大大简化，实现多台控制器之间的控制，集中显示信号，减轻工作人员的维护检修的工作难度和工作量。
3.4在运动位置控制中的应用
PLC还可广泛应用于机械加工行业，可以支持数控机床的控制和管理，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，用以完成机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。
3.5在自动切换控制中的应用
UPS系统是许多生产企业中尤其是发电企业中的重要系统，保证企业当中一些主要的硬件设备不会因突然失电而导致设备损坏。这个环节就涉及到电源切换这一过程，判断主电源是否工作正常就需要主电源正常运行时的运行参数，当运行时的数据超出正常运行的参数范围就应当立即切换到备用电源，防止因断电而造成设备不必要的损坏，保证整个系统及设备安全稳定的运行。为达到这样的目的，实际生产中经常将PLC控制技术应用到备用电源中，以实现控制的效果。
结语
总而言之，PLC技术是一种先进的智能技术，PLC的接口性能非常好，且抗干扰能力非常强，因此在电气自动化的各个控制领域更是得到了广泛应用。PLC技术作为电气工程自动化系统中的处理器，极大地加强了控制系统的稳定性，同时也提高了自动化程度。PLC技术的诞生，为电气工程的进步发展起到巨大的推动作用，因此全面研究其有效地应用策略具有重要意义。
参考文献
[1]杨盛.议PLC在电气自动化控制中的应用分析[J].工程技术:引文版,2016(11).
[2]王海珍.PLC在电气自动化控制中的应用研究[J].数字技术与应用,2015(12).
论文作者:王建
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：油泵论文; 继电器论文; 系统论文; 控制系统论文; 技术论文; 调速器论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第34期论文;