PLC在电气自动控制系统中的应用
发表时间：2018-04-18T15:10:57.260Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：王强
[导读] 摘要：在我国社会现代化建设的进程不断加快和科学技术不断创新的今天，PLC 技术得到开发和应用，并在现代化的电气自动控制系统发挥了巨大的应用价值。
（新疆八一钢铁第二炼钢厂新疆 830022）
摘要：在我国社会现代化建设的进程不断加快和科学技术不断创新的今天，PLC 技术得到开发和应用，并在现代化的电气自动控制系统发挥了巨大的应用价值。
PLC 技术能够有效提高电气自动控制系统的整体控制效果，并进一步完善系统控制的可靠性。
在工业领域，融入 PLC 技术的电气自动控制系统实现了工业生产效率和质量的提升。
本文围绕 PLC 技术展开论述，对 PLC 的基本结构、工作原理、技术特点进行了简单介绍，并探讨了PLC 在电气自动控制系统中的应用价值。
关键词：PLC；电气；自动控制系统；应用
引言
电气自动化技术是我国未来发展中必将涉及的新技术。
电气自动化控制技术的使用可以提升企业生产效率，更能让工业化发展进入到新阶段。
当前，由于科学技术的持续发展，关于电气控制领域的深化研究越来越热门，PLC 技术的使用范围也越广。
我国 PLC 技术的应用，能改变我国电气控制系统的发展方向。
有鉴于 PLC 技术的应用性、可靠性能解决自动化控制系统中的问题，所以电气化控制与 PLC 技术的结合就有其必要性。
1 PLC技术的概述
所谓 PLC 主要是指可编程控制器。
计算机技术以及自动化技术两者的融合，就能形成PLC 技术。
由于该技术主要是有专门的信息存储机构，所以在利用存储空间之时，能将相关数据功能区域的数据进行信息传输。
将此类数据传输到机械设备上，可以完成对机械设备的信息传输速度也能在控制上更好的满足其自动化程度。
常用的 PLC 主要构成要素分别是CPU、存储器、编程器、数据接口这四个重要构成部分。
利用 PLC 技术不但能提升机械设备的自动化程度，同时也能提升其应用效率。
2 技术特点
PLC 在电气自动控制系统中具有良好的应用优势，其特点主要体现在以下几点：第一，反应速度快，PLC 结构中采用辅助继电器，通常不会对继电器节点变位时间进行考虑，因此具有时间较短的返回系数，因此系统反应速度较快，提升了信息处理效率；第二，操作简单，PLC 的结构比较简单，主要通过语言编程，利用设定好的程序就可以实现自动化控制；第三，功能完善，PLC 不仅具有自动控制功能，还具有自动检测功能，可以实时检测电气设备故障，并采取有效措施及时排除故障。
此外，现代 PLC 系统的控制水平不断提高，可写和执行命令均通过触摸屏幕控制面板按钮实现，该控制面板由一台 IBM 兼容计算机的数据采集和控制的操作界面软件组成，同时，包括西门子通信卡和凤凰数码光通信模块运行区域网络的连结。
3 PLC技术在电气自动化控制中的具体应用
3.1 顺序控制
与传统的电气控制系统相比较，由 PLC 技术支持的电气控制系统能够实现良好的电气工艺流程工控效果，即发挥其顺序控制作用。
在顺序控制中，PLC 技术支持单独工艺流程的控制，利用虚拟继电器代替常规继电器，缩短继电器的反应时间，进而提升整体控制效果。
利用 PLC 可以对数据信息进行准确的收集和处理，并借助通信网络统筹控制整个系统。
例如，在火电厂中，可以在输煤自动控制系统中融入PLC 技术，工作人员不需要到现场进行人工操作，只需要根据工艺流程设定固定的顺序控制参数，既可利用计算机实现现场的输煤自动化控制，提高生产效率的同时，减少了人工成本。
3.2在脉冲量运动控制的应用
随着电气自动化领域的快速发展，对系统控制方式更加多样化提出了要求，运动控制通过对工作对象的位置、速度和加速度进行的控制。
控制方式和对象更加多样化，彼此之间互相配合，所以基于脉冲量的运动控制技术发展越来越成熟，由于PLC 己经具备了处理脉冲量的能力，通过脉冲的输入输出和相应的算法处理，实现了对运动的多样的控制，使运动控制和顺序控制功能有机结合在一起。
提高了机械设备的自动化控制水平，具有成本少、精度高、运行快和操作简便的优点。
3.3PLC在开关量控制中的应用
“开”和“关”是通电设备的最基本、最典型功能与状态，开关量用于反映开和关两个状态，用 0 和 1 来表示，要不就是开的状态，要不就是关的状态，通常来说，只有开和关两种状态的物理量都可以称之为开关量，如继电器的接通或断开等。
开关量可以分输入开关量和输出开关量，输入开关量一般都是指获得某个设备的开关状态的反馈，开关量控制指的是对于某些设备的开关进行指令控制，通常开关量控制是通过内部继电器实现开关量的输出。
开关量控制系统是热工自动化应用当中使用的一种程序控制系统，PLC 通过用虚拟的继电器取代实体机械继电器，在电路断路器的控制应用中，由于虚拟继电器的反应时间极短，几乎可以忽略不计，虚拟继电器可以在极短的反应时间内控制电路的断路与开关，解决了机械继电器反应时间较长，不同电路的断路存在时间差的问题。
尤其随着机组的容量越来越大，系统越来越复杂，参数越来越高，例如一台500MW 发电机组的主机控制设备约 1600 个，从启动到并网开关量操作有 400 ～ 600 个，在对这些设备进行同时操作时必然存在指令与执行延误的问题，会对设备与器材造成一定的损耗，而采用 PLC 进行开关量控制，则可以实现大量设备与机械器材的同时、方便、可靠的运转，实现对大量设备开关量的统一控制。
3.4在闭环控制周中的应用
目前自动电力系统的控制流程和以下变量有关:压力、流量、温度和速度等模拟量，需要对它们的连续变化进行监控。
起初 PLC 控制系统在闭环控制上没有优势，当技术更新后 PLC亦具有了闭环控制这项功能，到目前为止这一技术已发展得较为成熟。
PLC 模块生产厂家在生产过程中基本都具备了 PID指令，能够非常容易地进行 PID 控制，而且它的控制程序是由PLC 原厂家设计并置于模块中的。
用户在使用时仅需设置一些常用的参数，简单方便。
直接采用 PID 指令能够轻松实现基于 PLC 的 PID 控制，经济性较高。
结语
PLC 控制系统在设计与应用上，受到计算机技术与接触器控制系统的影响，伴随着相关技术的逐渐成熟，PLC 相关理论与技术也日趋完善。
总之，使用 PLC 技术能让电气工程自动化发展有诸多其他技术没有的优势，加之互联网技术的融入可以深化控制系统的安全性，进
一步发展电气工程自动化控制技术。
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