PLC技术在电气自动化中的应用白光建

PLC技术在电气自动化中的应用白光建

白光建

中节能（临沂）环保能源有限公司山东临沂276000

摘要：随着电气自动化发展研究过程的逐步加深，PLC技术在现代化自动控制系统中的作用凸显得尤为重要。PLC技术在电气自动化控制系统中的应用，改变了控制系统原有的传统模式，解决了控制系统中存在的一些疑难杂症，提高了系统的控制精度。PLC自动控制技术解决了电气自动化控制系统中一些难题，从根本上颠覆了电气自动化控制系统所固有的发展模式，很大地提高了企业中电气自动化控制系统的可靠性与安全性，使企业的生产效率得到进一步提升。

关键词：电气自动化；PLC技术；应用

前言：电气自动化属于一门综合学科，涵盖自动控制、信息处理、研制开发、系统运行、电子技术、实验分析以及计算机等多个领域。随着我国科学技术的快速发展，电气自动化发展的速度也随之加快，我国的电气自动化水平显著提高。现阶段，我国工业生产的多个领域均使用电气自动化，应用效果显著，特别是PLC技术的使用，能够有效控制电气自动化，提高操作灵活性。

一、PLC简介

PLC的全称为可编程逻辑控制器，是英文ProgrammableLogicController的缩写。该操作系统是基于工业生产环境而设计的数字化运算电子操作系统，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。而且一个疏忽还会出现短路或开路等安全隐患和事故，给操作维护人员带来极大的不便和危险。大量电气线的相连也是对电气线材的极大浪费。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。PLC控制器可在系统内部存储履行控制功能、运算功能和记录等操作命令，并可将存储内容变成数字信号或模拟信号进行输入输出，从而实现对整个工业生产的控制。PLC系统控制技术具有操作简便、迅速、安全、可靠等诸多优点。

二、PLC技术在电气自动化中的应用

在PLC技术刚被开发期间，因其性能简单并未在电气工程上有较多应用，因此并没有太高的技术价值，后期，随着PLC技术自身的不断发展与完善，电气工程行业才开始结合自制技术逐渐应用PLC技术。PLC技术能够直观地表示系统的控制流程，其在电气工程自动化控制中主要有三种应用形式，一是在顺序控制方面，二是使用在开关控制方面，第三是闭环控制方面。

（一）应用于顺序控制

电气设备自动化控制期间，设备运转时间与能耗消耗量之间呈正比例关系，因为若电气设备运转时间比较长，能耗消耗量也会随之增加，企业生产运营效益也将大受影响。PLC技术的应用可以对电气设备自动化进行顺序控制以此改变现有状态。在此基础上，PLC技术还可以对控制部位展开模块化处理，这样就可以对正处于运行状态的自动化设备展开单独控制，这样就能够提升设备控制质量，保证控制顺序不会发生混乱。

（二）开关量控制

PLC的工作原理是用内部已经被定义的辅助继电器来代替原来的机械触电器，运行的时候只需要研究0-1的状态，而传统的继电器还需要返回一定的系数根据系数来研究运行时的状态，因此用PLC作为开关控制非常适合。之前的火力发电系统大多数使用电磁型继电器作为主要的控制元件，这些继电器有大量的接触点，接线时复杂。如今使用PLC来代替电磁型继电器，不仅提高了可靠性和安全性，也降低了工作人员的工作量。工作人员在操作中根据系统的提示执行下一步操作，在系统出现故障时能自动分闸，且能提供相应的信号指示。PLC的每个线路都有自身的公共端，且接线难度较低，不用配置闪光电源，只需简单的接线就能满足系统控制的要求。PLC能同时控制多台断路控制器，集中显示控制信号，便于运营人员的管理和调度。PLC还能实现供电的各种运行方式，之前火电厂通过在装置中装入备用电源来实现连续供电，但是需要人工操作。现在PLC把设备运行中的各种信号作为运行方式的判断依据，能实现不同运行方式的自由切换和控制。

（三）闭环控制

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。当PLC技术更新变化之后，PLC弥补了这个缺陷，目前闭环控制这项技术已经做得非常好了。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。调速器油泵启动方式很多，有自启动和机旁屏启动等。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。控制箱手动启动方式时要将控制方式设置为“手动调速器”，然后直接按控制箱上的按钮便可启动油泵。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继电器，一般来说会优先启动第一个启动的继电器。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。

三、PLC技术未来的发展趋势

首先，相关技术专家要不断地对PLC技术进行研究总结PLC技术在各项目中应用的优势和不足，从工程的实际需求出发，改革和创新设计理念，不断完善PLC技术理论体系，用科学的手段来推动生产的进步，加大研究资金的投入，为PLC技术的更新提供一切有利大资源条件。再者，电气工程企业应当培养出更多专业的技术员工，只有在技术层面才能发现问题，解决问题。因此要定期对他们进行PLC技术的培训工作，保证每个员工都能够充分理解PLC技术的理论知识，在进行深入实践时，在工作中积累经验，探讨电气自动化系统的全面发展方向，科学、全面地扩大和发展PLC技术的应用领域。最后，电气自动化工程企业要设置好PLC技术的使用条例规定，保证其技术应用的安全性和规范性，建立一个完善的制度基础，从而促进PLC技术的使用，加快电气工程自动化的发展速度。

结语：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]吝涛.探究港口电气自动化PLC的现状与应用[J].数字通信世界，2018（04）

[2]张楚云.电气设备自动化控制中应用PLC技术的实践分析[J].电子世界，2018（03）

[3]陈爱民.PLC在电气自动化控制中的应用价值[J].中国高新科技，2018（02）