沈阳有色冶金设计研究院 辽宁沈阳 110000
摘要：社会经济的不断进步和信息科技的飞跃式发展使得电力行业迎来了前所未有的发展机遇，作为其他社会生产能源提供者的支柱型产业，电力系统在运营管理中面临着许多的难点和挑战，电气自动化系统的研发和应用在电力系统的高效稳定运营中发挥着至关重要的作用，PLC作为一种现代化的自动控制手段，在电力系统乃至行业发展中发挥着无可比拟的优势，在优化电气自动化控制成效的同时，也使电气设备运行的稳定性、可靠性以及安全性得到了显著提升，PLC必将在电气自动化控制领域发挥越来越重要的作用。
关键词：PLC；电气自动化；控制
1、PLC的工作原理概述
第一个步骤，输入采样。在这个步骤当中，可编程控制器读取采样数据主要通过扫描的方式，然后利用输入I/O输出映像区中所对应的单元对这些数据进行存储。在数据采样被输入之后，继续执行输出刷新操作对转入用户程序。在这个阶段中，即使输入的数据状态发生了变化，输入I/O输出映像区中的处理单元所接收的数据也不会被改变。所以，如果以脉冲信号的形式输入，要求该信号所具有的宽度要比一个扫描周期大。只有这样，才能确保输入的数据信息在任何情况下都会被读入。
第二个步骤，程序执行。在用户程序执行的过程中，可编程控制器对用户程序进行扫描的执行顺序总是自上而下，在扫描的过程中，其运算按照固定的顺序和路线进行，其中，扫描顺序也是由左至右，由上至下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电构成。进而得出运算结果，并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者输入I/O输出映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。
第三个步骤，系统输出刷新。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中，系统的中央处理器会根据输入I/O输出映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一过程中的输出，才是可编程控制器真正要完成的任务。
2、PLC的特点
2.1 系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
2.2 使用方便，编程简单，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。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
2.3 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。
3、 PLC在电气自动化领域的实际应用
3.1 应用于数控系统
随着工业生产规模的不断扩大和计算机技术的飞速发展，数控技术作为一项先进的现代化管理控制手段，PLC为其提供了重要的技术支持。
数控系统的种类繁多，目前广泛使用的有连续型、直线型以及点位型三种。在工业生产中，机械制造是数控系统各种功能的关键所在，在进行孔洞机床的加工中多使用点位型的数控系统，主要是因为其在生产过程中可以实现方位的灵活转换，其加工过程多是在固定位置而非移动中进行，也不以加工轨迹为参照对象。系统控制功能的实现一般分为两种，一种是单板机式，另外一种是全功能型的数控装置，PLC在二者中均得到了应用，区别在于使用区间及功效的不同。全功能型数控装置的功能全面，但成本高，目前，国内的大多数企业尚无需使用该种装置，市场上应用相对比较广泛的是单板机式，它完全可以解决线路中接口、硬件以及驱动等方面出现的干扰及问题，不仅可以根据具体生产规定对机床加以详细调整，还能对机床进行升级改造，灵便、高效的运作模式更适合中小企业的发展需求。
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3.2 应用于电池生产领域
随着可持续发展观念日渐深入人心，在注重环境保护的同时也要对资源进行合理开发和利用，将PLC应用于电池生产领域，强化电池生产过程的管控同时也提高了电池质量，比如，把触摸装置、PLC以及变频装置应用于FDK电池的生产中，即可对生产过程实现高效控制。把PLC应用于电池生产线中，对电池质量起决定作用的生产步骤实施精细化的实时控制，一旦某个步骤出现异常，就能及时高效地予妥善处理，最大限度地保障电池生产的质量，避免了资源浪费。
3.3 应用于中央空调
PLC应用于中央空调主要是通过冷冻系统发挥作用，冷冻系统的控制以继电式和数字式控制方式为主。继电器自身结构相当复杂，而且能耗大，关键是在系统控制中发生故障和异常的几率比较大，目前已不再使用。PLC以其强大、优良的抗干扰能力和稳定性，以及维护简便等特点已被广泛应用于空调制冷领域。
3.4 应用于交通系统
随着城市化建设进程的不断推进，交通拥堵已成为突出存在的重大问题，交通疏导系统性能优良是有效维护交通秩序的根本保障，比如，交通信号指示灯。然而，交通信号灯在当前的交通疏导压力下已不能满足实际需要，多数地区已经开始逐步推广PLC技术，主要是由于其对外部环境适应性极强、对信号控制精准无误等优点，尤其是在岔路口，该技术可以实现无人管控时信号灯的自动运作，其智能化水平得到了大大提高。
3.5 应用于闭环控制
电气自动化控制手段可分为手动控制机旁屏、手动现场控制以及自动现场控制以及其他启动方式，PLC应用于闭环控制主要体现在利用转速测量、电液执行以及电子调节等单元实现对转速的测量和对调节器的控制。在开启动力泵以后，PLC通过分析动力泵运行的累计时长，对主用泵和备用泵设备加以科学合理的选择；而手动控制机旁屏的方式是在动力泵启动时通过现场的开关进行调节，也是在对动力泵运行的累计时长分析后再选择主用泵和备用泵。目前，实际应用最普遍的方式是将PLC与传统的控制技术加以融合后进行叠加综合利用，二者之间优势互补，共同提高电力系统的运行效率。此外，在PLC发生异常时，并不影响传统的控制系统继续工作，这也为电路运行的稳定性提供了保障。
4、PLC发展趋势
4.1 更强的抗干扰性能
由于电气工程产品的应用面更加广泛，其产品也将会在更加恶劣的条件下服役，因此，PLC需要更高的稳定性和抗干扰能力，能够使得电气设备的使用环境更加广泛。
4.2 网络数字化进一步提高
信息时代的到来使得数字化和网络化成为几乎所有基于数字技术的方法都得到了提高，PLC也不例外，在信息时代，PLC应当利用其基于数字编成的特点，充分发挥其优势，增加网络化程度，以应对信息时代网络化的潮流。
结语
目前，随着社会时代的进步以及科学技术的发展，电气自动化越来越广泛的应用于农业、工业、国防以及人们社会生活的各个领域当中，促进和推动着国民经济的发展和社会时代的进步。PLC技术具有操作方便简单、结构灵活、牢固可靠等优点，随着时间的推进和技术的革新，PLC技术将更加广泛的应用于电气自动化的各个领域当中，更好的发挥其在电气自动化中的影响和作用。
参考文献
[1]刘松林.可编程逻辑控制器的结构原理及其故障维修要素[J].现代企业教育，2011（16）.
[2]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2011（19）.
[3]王飞雪.可编程逻辑控制器（PLC）的发展趋势与应用[J].科技创新导报，2010（30）.
论文作者:李哲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
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