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摘要：近年来，PLC单片机在智能双电源装置中的应用得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了可编程控制器（PLC）的工作原理，以及智能型双电源自动切换装置结构，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就PLC低压双电源智能开关的实现和应用展开了探讨，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：PLC单片机；智能双电源装置；应用；发展
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，PLC单片机在智能双电源装置中的应用有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对PLC单片机的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化智能双电源装置的最终整体效果。
2概述
当常用电源异常，智能双电源装置能自动切换到备用电源，智能双电源装置就是这种在两路电源之间进行可靠切换、以保证供电的装置。在医院、宾馆和矿山等有广泛的应用。随着时代的发展和社会的进步，智能双电源装置由开关本体和控制器两部分组成。开关本体由电机通过机械联锁机构控制常用电源的断路器和备用电源的断路器的分合，进而控制电源的切换。控制器通过对电压的采样来判断电源是否异常，如果出现异常应产生相应的切换。双电源之间进行自动切换的装置，是保证某路正在使用的电源在出现故障时能自动切换到另外的正常电源上，保证供电不间断，当常用电路恢复正常时，该装置能够将用户电路切换回正常电路，以降低用电成本。该电源切换装置必须具有反应灵敏、工作可靠、功能齐全、声光指示等特点。传统的电源切换装置采用模拟信号处理方式的控制器，反应不灵敏，不可靠，工作模式也很单一。
3可编程控制器（PLC）的工作原理
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。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
输入采样就是PLC以扫描方式依次的读入所有输入状态和数据，并将它们存入特定的I/O映象区中的相应的单元内，输入采样结束后，就转入用户程序执行和输出刷新阶段，这时输入状态数据进行运算和处理，原始的I/O映象区的数据不发生改变。
用户程序执行阶段就是PLC按照其设定的顺序对用户程序进行系统性扫描和逻辑运算，根据逻辑运算结果，PLC自动刷新逻辑线圈在RAM存储区中对应位的状态，或者是发出指令，控制设备自动进行工作和生产。
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这才是PLC的真正输出。
4智能型双电源自动切换装置结构以及工作原理分析
4.1自动切换装置结构分析
智能型双电源自动切换装置主要是由本体与智能开关的专业化控制器组合而成的，具体来说，本体又由五台存在电动操作装置的断路器、保护熔断器与机械联锁机构组成。一般情况下，机械联锁装置会安装到五台断路器之间，通过机电双重保护来保证五台断路器不可以同时处在合闸状态之下，进而保证安全切换，实现供电安全。此外，智能化的开关控制器有着可编程、智能化以及数字化的特点，能够实现自动化检测，还具有数字通信以及LCD显示特点。
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4.2自动切换装置工作原理分析
从装置工作原理上来看，主要是以单片机作为核心，然后对两路的低压供电电源包括常用以及备用电源的电压、相位与频率，实施科学化检测。如果常用电源出现故障，例如出现过压故障、欠压故障以及缺相故障的时候，其装置就会自动化控制相应的切换开关，并切换到所规定的备用电源上，有效缩短故障时间，保证供电稳定。而且，在实际设计过程中，为了在一定程度上确保供电的可靠性，排除自动工作模式之外，还需要添加手动工作模式，便于在自动模式存在故障的时候，采用人工方式来实施电源切换，有效增加其安全系数。
5PLC低压双电源智能开关的实现和应用
PLC主要面向工业化生产，控制主要用于三相交流供配电控制。与传统的智能开关相比，PLC低压双电源智能开关有缺相保护功能，在发生缺相的时候，可以有效的控制电源切断，同时还可以在系统电源恢复时进行反切，有效保护了电路和生产设备，PLC应用时还可以有效避免构件的耗损率，减少成本的开支和资源的浪费。
系统方案的确定，PLC双电源在工作时，必须只能有一个电源与负载接通，且在一路电路故障时要实现自动切换，同时由于使用PLC设备的都是用电总功率较大的场合，必要时需使用发电机设备供电。系统在工作时就要有选择的进行检测工作，一旦主电源发生故障（系统电源出现缺相或者是欠压），此时立即启动发电机，同时主电源就会自动断开，备用电源启动后，同样要进行相关检测，检测备用电源无障碍后再进行备用电源与负载的接通。
系统硬件设计是主体设备的选择和确定。根据总系统设计方案要求，设置相应的硬件设备。硬件设备中，主要考虑因素是控制环节和判断步骤，在选择了使用的设备后，要进行实用性实验检测和统计，只有严格控制好硬件设备的安装与使用，才能更好在系统软件设备中编制程序和实现功能。
系统软件设计就是编译PLC控制系统的语言主体。软件设计主要分为五部分：对于复杂的控制系统要绘制控制系统流程图，对于简单的系统可以忽略此步骤；根据实践经验和对PLC的认识设置梯形图；根据梯形图编制语言表程序清单；用程序编程器键入PLC用户存储器中，并检查键入程序是否正确；对程序进行调试直到满足要求。
PLC的后期实现主要就是根据以上步骤进行合理的物理设备实现，这样一项PLC低压双电源智能开关就可以得以实现。
6PLC低压双电源智能开关的发展趋势
PLC低压双电源智能开关已经被广泛的应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械加工等各个行业。PLC虽然已经有了广阔了发展前景，但在其创新领域内还是有很大的空间，PLC发展趋向主要是更小的设备体积、更强的通信功能和更高速的处理速度。
从最早美国数字设备公司研制出的可控编程控制器PDP-14，到现在比较成熟的PLC整体设备，短短几十年之间，PLC技术取得了不错的发展，PLC现已成为工业控制三大支柱之一，以其可靠性高、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能、以易与计算机接口、能对模拟量进行控制，具备高速计数与位控等性能模块等优异性能，日益取代由大量中间继电器、时间继电器、计数继电器等组成的传统继电—接触控制系统，在机械、化工、冶金、电力、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。同时在未来的市场上也将占有很大的份额，PLC智能开关也将得到更广阔的发展前景。
7结语
综上所述，加强对PLC单片机在智能双电源装置中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的PLC单片机应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]陈军统，潘再平，杨舒捷.基PLC低压双电源智能开关设计[J].制造业自动化.2017（11）：60-62.
[2]于静.PLC低压下的双电源智能开关设计探讨[J].大科技.2017（01）：115-116.
论文作者:刘恩民
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/20
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