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摘要：PLC在电气自动化领域的广泛应用有效改善和弥补了传统电气自动化控制的短板和不足，促进了电气自动化控制技术水平的大幅度提升。本文在简要阐述PLC技术工作原理的基础上，重点分析了在顺序控制、开关量控制和闭环控制中的应用情况，最后结合当前PLC技术在应用过程中的不足，提出其今后的发展方向，即从硬件和软件两方面提高抗干扰能力以及加强与其他技术的结合实现智化突破，以期促进PLC技术的升级提高。
关键词：PLC技术；电气自动化；应用
近年来，在信息技术的推动下，我国电气工程自动化控制水平得到显著提升，而PLC技术作为电气自动化控制的关键技术之一，凭借其响应速度快、抗干扰能力强、适用性广泛、操作维护简单等优势，在很大程度上克服了传统电气控制系统内部接线复杂、性能消耗差、操作不灵活等缺陷，促进了电气自动化控制技术水平的大幅度提升，为电气工程的可持续发展发挥了积极作用。现本文结合多年工作实践，就PLC技术及其在电气工程自动化控制中的应用及未来发展问题进行粗浅探讨，以期促进PLC技术的升级提高，从而为今后电气自动化领域的技术转型打下良好的基础。
1 PLC技术工作原理
PLC技术于上世纪兴起于美国，简言之即是利用电脑可编写的一类存储程序对各类机械设备进行自动化操控的的数字化运算电子操作系统，主要由I/0模块、CPU模块、存储介质及电源系统四大核心组块整合而成，实践运行中大致可分为输入采样、用户程序的执行、输出刷新三大工作流程，完成以上三个阶段即可达成一个扫描周期，其中中央处理器CPU的主要工作即为基于一定的扫描速度实现以上流程中三个工作阶段的不断循环，具体工作原理详见图1。
2 PLC在电气自动控制中的应用现状
PLC在电气自动化控制中承担着重要的作用，在各种控制方式和模式之下均有广泛应用，而其中应用最为普遍的是顺序控制、开关量控制和闭环控制三种方式，实践中这三种控制方式在自动控制系统中属于核心地位，具体如下：
2.1顺序控制。顺序控制主要是使电气设备各工序都能按照固定的生产顺序有序运转的一种控制系统，在工业生产中和人们日常生活中的应用都很普遍，如机床电气控制、除灰系统电气控制、输煤系统电气控制等等，以机床的PLC控制为例，加工机床主要是通过将协同控制机械、液压、电气等一体化控制来实现工作目的的，其工作过程是一种典型的机械行为，在传统的电气自动化控制系统中，主要是使用电器、接触器作为主体的机床控制装备，在该模式下液压和电气的时间配合控制很容易出现各种故障问题，且较难排除，而PLC装置应用于机床电气控制系统中，终端显示屏幕能实时显示各主体设备的状态变化及故障报警画面，技术人员在控制中心通过计算机即可实现对整个机床电气设备的控制、监管一体化，大大减轻了电气设备运行控制负担的同时又提高了其自动控制效果和效率，从而有效促进工作效率的提升。
2.2开关量控制。开关量在电气化设备中有着重要作用，在一定程度上决定着系统运行的可靠性和稳定性，而上述我们已经讨论过，传统以常规机械继电器为控制器的电气自动化系统缺陷较多，自动化控制效率低下，容易因为通断时间较长而导致电路出现短路问题，最终影响到电路的安全性、可靠性和稳定性，而将PLC关键技术应用开关量逻辑控制中，能实现自动化控制对整个系统的覆盖，一旦设备发生变化即可在较短时间内实现断路器控制，从而有效保障开关控制质量。实践中，工作人员在操作电气设备时只需根据指示灯进行具体操作，即可准确分析设备的运转状态与分闸状态，存在故障问题时系统会自动跳闸并及时发出报警信号，大大提升了电力系统的安全性及可靠性。
2.3闭环控制。在电力系统自动化控制中，闭环控制的作用主要是为了实现对设备装置自身的一些连续变化情况的模拟量控制，如电机转速控制、水泵功率控制、水位控制等等，而当前PLC技术的闭环控制功能已经非常成熟，用户使用时只需设置一些参数，一个模块即可控制几路或更多闭环回路，操作便捷且经济实用。以泵类电机的启动方式为例，该类设备在电气自动化控制系统中占据相当多一部分数量，将PLC技术应用于泵类电机的自动启动控制中，PLC的闭环控制能够根据具体的使用情况及工作时间对泵进行选择，并且自动做出泵的启闭操作。当前，一般是将PLC控制和常规控制进行结合应用，前者主要是控制电气设备的启闭工作，而后者则是作为前者的辅助补充，以确保当PLC技术出现故障问题时机电设备依然能正常运转使用。
3 PLC在电气自动化中的发展前景
在传统的电气自动化控制中，常规继电器在通断控制时反应速度慢，很容易因控制不及时而引发其他不良状况，且传统电气自动控制系统多采用电气连接线来实现，电路接法复杂繁琐，调试、安装、维护困难，且难以保证系统可靠性，而基于PLC的控制系统以虚拟继电器代替常规继电器，虚拟继电器的反应时间几乎可以忽略不计，大大提升了控制速度，实时控制效果良好，还可保证控制序列稳定有序提升设备的质量控制，有效地保证了整体工作的稳定性，同时只要在终端显示屏输入信号后即可实现对现场的指挥与调控，很好地实现了多样化的控制。此外，PLC的控制系统多运用梯形图的编程方式，不但减少了连线等操作，且梯形图编程方式下的线路更为清晰直观，有效降低电气工程中的接线错误率。由上可见，PLC技术的应用大大弥补了传统电气控制的缺陷，效果明显，也因此近年来PLC在工业电气自动化中所占的市场份额呈逐年上升趋势，但另一方面，我们必须看到，PLC技术在应用过程中依然存在较为明显的短板和不足，其中最常见的问题即是在恶劣生产环境或强电磁场干扰的影响作用下，经常会发生程序错误或运算失误问题，从而引发误输入、误输出，最终影响到设备的正常操作，出现设备失控及误动作等不良后果，从而对工业生产造成负影响。因此，为加强PLC的可靠性提升其整体功能，还需要不断加强研究力度，从当前实践看首先就是要从硬件和软件两方面提高PLC的抗干扰能力，以更好地确保系统的高度稳定，这也是今后PLC的一个重要技术革新内容。其次，还要高度重视设计、安装和使用方法的简化性问题，使其在安装和使用中达到零失误。其次，加强与其他技术的结合实现智化突破。任何技术的实现、发展，都离不开与其他技术的相互依靠、相辅相成，PLC技术要实现不断的创新与发展，还必须加强与其他技术的结合，取长补短，而对当前的PLC技术而言，关键就做好PLC与集散控制系统DCS的融合，互相借鉴各自的优点，以优化性能从而达到更好的使用效果。
综上所述，PLC在电气自动化领域的广泛应用，有效改善和弥补了传统电气自动化控制的短板和不足，极大地提升了企业生产的效率，有着广阔的发展和应用前景。但同时我们也要注意到，在当前工作环境越发复杂的大形式下，仍需要不断加强对PLC技术的革新和改良，从而为电气自动化的进一步发展提供更好的科技支撑。
参考文献：
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[3]谢四雄.浅析PLC在电气自动化控制中的应用[J].科技疯，2017（9）：284.
论文作者:周添伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：技术论文; 电气论文; 自动化控制论文; 闭环论文; 电气自动化论文; 控制系统论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第36期论文;