微山县技工学校 山东济宁 277600
摘要：随着社会经济的迅速发展，电气自动化PLC技术的也被广泛应用。PLC作为一种可编程控制器系统，通过对数据的运算、控制和记录等操作实现对工业生产的控制。本文对PLC技术在电气自动化中的应用进行了探讨。
关键词：PLC技术；电气自动化；应用
前言
基于PLC技术电气自动化是现代工业发展中的必然要求。通过利用PLC技术，对传统的工业系统能够得到很大的改善，提高了自动化控制能力，PLC技术目前已经在很多行业中的到了广泛的应用，未来PLC技术必定会朝着更加开放的控制系统方向发展，并不断扩大和加深其在各个工业领域的应用。
1 PLC特征优点
PLC是一种数字运算操作电子系统，是为工业环境应用专门进行设计的。它的储存器采用可编程序，可以在内部储存并执行逻辑运算、计数、算术运算、顺序控制、定时等操作指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出控制各种类型的机械和生产过程。PLC具有高可靠性、低功耗等很多有点。其控制方法简单，控制过程反应快，控制过程可靠性高。在PLC系统控制过程中，控制指令是通过较为简单控制过程完成的，这些较为直观的操作方式即使是初学者也是可以尽快掌握。
2 PLC的工作原理
第一阶段，即输入采样阶段。在这个过程中，PLC通过扫描来读取所采样的数据，之后把这些数据存储到输入输出映像区中相应的单元。在将采样数据输入之后，转入至用户程序并继续执行输出刷新操作。在这一过程中，就算输入的数据状态发生变化，也不会改变映像区中的处理单元所接收的数据。
第二阶段即程序执行阶段。在程序被执行的过程中，PLC的对用户程序进行扫描执行顺序总是自上而下的，扫描时，按照固定的顺序和路线进行运算，扫描顺序也是由左至右，自上而下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电组合而成，进而得出准确的运算结果，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。
第三阶段，系统输出刷新阶段。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。这一阶段中的输出，才是可编程控制器所要完成的真正任务。
3 PLC技术应用趋势
在对PLC技术进行研究的过程中，相关人员要对PLC技术的抗干扰例不断提升，防止当前该技术在强电磁干扰的情况下出现控制失误或运行失误。当前PLC技术在一定程度上容易受到生产环境的影响，导致技术自动运行控制效果降低。除此之外，在对PLC技术进行研究的过程中，相关人员还要对该技术的设计、安装性能进行提升，对产品的创意进行研究。通过不断完善人机界面，对电气设备自动化场景进行控制，发展优良设备，实现对PLC技术应用质量的全面提升。
PLC技术将工业控制技术不断融合、发展，已经形成了新的控制系统―FCS系统。PLC技术还可以对计算机散热控制进行优化，对计算机散热自动化控制进行突出，提高散热效果。PLC技术可靠性较高、反应速度较快、控制系统高智能化性较明显，网络分布区域较为广泛，具有非常好的应用前景。
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4 PLC在电气自动化中的应用
4.1用于顺序控制
顺序控制通常是由现场传感器、I/O站与主站层等三层网络结构所构成的，其中，主站层是由人机接口与PLC控制器共同组成，并设置于整个系统集控室中。在集控室当中，其主要是由PLC技术的控制系统所构成的，具有自动控制功能，不过也需要手动操作，对带联锁与解除联锁进行控制。主站层与I/O站间是通过光纤总线进行连接的，I/O站和现场传感器间是通过二次控制的电缆进行连接的。整个系统的程序是由多个功能模块与一个主程序的功能模块所组成的。企业工作人员能够在控制室中，通过PLC远程站完善系统功能，对其整个设备系统的运行工况进行控制与监视，可有效地实现整个钢厂系统的自动控制，甚至可实现无人值班，有效地提高了整个钢厂系统生产的可靠性与生产效率。
4.2用于闭环控制
在钢铁系统自动化的控制中，经常要用到闭环控制方式来实现温度、压力、流量、速度等的连续变化的模拟量控制。当前新型的PLC也具有闭环控制功能，并且已十分成熟。各PLC生产厂家推出的PLC模块均提供了PID指令，可以实现PID控制，这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时只需设置一些参数，用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。由PID指令来实现PLC对PID的控制，是一种易于实现且经济实用的方法。
4.3用于供水泵的控制
以钢铁厂恒压供水泵为例，其启动方式有三种自动启动、上位机手动启动和在现场控制箱手动启动。自动运行的情况下，每台水泵根据累计运行时间的长短，在开机过程中由PLC控制单元的顺控模块选择运行时间累计短的为主泵、运行时间累计长的为备用泵。自动启动条件为水泵出口干管的压力下降到设定值时启动主泵，如果干管压力继续下降到整定值时，备用泵跟着启动，向干管打水。在上位机手动启动水泵，只需将欲启动水泵的控制开关打至“ON”位即可。而在现场就地控制箱上的手动启动只需首先将在现场就地控制箱上的控制方式选择开关打至“水泵手动”位后，操作欲启动水泵的启动和停止按钮，就能启动水泵。
4.4用于开关量控制
目前，PLC技术的应用，对开关量控制中的诸多问题进行了解决，尤其是PLC可靠性很高，控制断路器可靠性也很高，有效保证了钢厂开关设备的安全运行，控制高压断路器可以很好地执行正常手动分、合闸的操作，给出相应的指示信号；在其不能正常操作的时候，也可给出相应的指示信号；在正常分、合闸结束后，可自动地切断分、合闸间的回路；在事故发生时，其可以自动分闸，发出事故音响或者闪光信号，并具有闭锁功能。钢铁企业采取PLC技术控制后，对二次接线进行了简化，原繁琐逻辑电路与二次接线被PLC技术元件代替，原硬件参数调整由程序参数来设定，编制好符合相关要求的控制程序即可。
4.5用于主泵的控制选择
主泵可以由PLC按各自的运行小时数来自动选择主泵或手动设定，在机组上位机上可以完成主用泵的选择方式的设定；当PLC重新启动后，将会默认主用泵。PLC将几台水泵的启动优先权输出到优先权选择继电器。PLC程序输出水泵的启动命令后与优先权继电器配合来选择启动相应的水泵。水泵的控制分PLC控制和常规控制。这两部分是相辅相成的，而且常规回路为PLC控制的补充，作为油泵控制的安全回路，即使在PLC故障灯特殊情况下，也能保证工业水的供给，提高了高炉、转炉等主流程设备运行的可靠性。
5 结束语
随着数字化技术及互联网技术的发展，PLC控制系统也会更加安全可靠，不断开发出更多新的应用功能，进一步突破现有的应用技术瓶颈，实现强干扰下依然能够稳定有效地工作，为PLC技术的网络化应用夯实基础。未来PLC技术依然具有广阔的发展前景，将向着更加开放、更加分布式的方向发展，对电气自动化控制行业将会产生更为深远的影响。
参考文献：
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［3］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，2011，（19）
论文作者:朱长涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
标签：技术论文; 水泵论文; 系统论文; 操作论文; 程序论文; 过程中论文; 控制箱论文; 《基层建设》2017年第35期论文;