陈庆殊

身份证号：350212198802200518

PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用

陈庆殊

身份证号：350212198802200518

PLC(可编程逻辑控制器)在当下社会的各个领域越来越常见，从大型自动化生产线的控制，到建筑电气的智能化控制，再到轨道交通设施的自动化控制等等，都可见其身影。由于其优越的性能以及极高的可靠性，现已经基本上取代了传统的继电器控制方式，并越来越往智能化和多功能化发展。

电气工程；自动化；智能化技术

1 简述PLC原理及技术特点

1.1 PLC的原理

PLC系统的工作主要分为两个阶段，输入采样阶段和用户执行阶段。它通过循环扫描的方式接收输入模块的信息，PLC的输入可以是普通开关，光电开关，传感器，编码器等。可以是电压信号，也可以是电流信号，或者是高速脉冲信号。这些信号经过一些列的运算和转换，最终形成执行命令由输出模块输出。其中中间的转换和运算等一系列的工作全部在内部由CPU完成，避免了外界的干扰，因此具有很好的抗干扰能力和非常高的可靠性。

1.2 PLC的技术特点

1.2.1 编程、安装简单。PLC支持多种语言编程和相互转换，特别是独有的梯形图语言具有简单易学、可读性好、逻辑性强的特点。再有，它的模块化程度高，体积小，接线容易，因此大大减少安装时间，提高了安装使用的效率。

1.2.2 强大运算功能与丰富的控制模块。PLC具有非常高的运算能力和运算速度，特别是大型PLC的CPU，运算速度可以达到微秒级甚至纳秒级。CPU可以执行复杂的逻辑控制，庞大的数据运算，还有多种定时和计数功能。各PLC厂家也能提供功能多样的扩展模块，例如西门子S7-400的FM模块可以应用在高速计数、AGC控制、凸轮控制等多个方面。

1.2.3 良好的应用兼容性。PLC提供多种通信方式，例如Modbus、Profibus、以太网等。通过丰富的通信方式，PLC上可连接多种人机界面(INTOUCH、WinCC、触摸屏等)，下可连接变频器、伺服驱动器等，形成自动化程度高、功能强大的控制系统。

2. PLC技术在电气工程及其自动化中的优势与应用

2.1 PLC技术在电气工程及其自动化中的优势

PLC技术的优势随着近年来不断地发展，加上电气自动化水平上升，渐渐展露锋芒，而且PLC在制作与设计中运用了许多时下新型的计算机技术。由于PLC主要在电气设备自动化控制领域中大量使用，在获得广泛使用的情况后，直接使得电气设备产品的存储量直线飙升，而且由于计算机硬件水平的提高，处理速度更快，使得PLC技术的优势更加明显。只有不断推进PLC技术的应用及发展，才能满足日新月异的电气自动化控制设备的发展要求。随着PLC应用领域的不断扩张，电气设备自动化控制不再只是PLC应用的唯一点，其他方面也都可以采用PLC技术，例如计算机散热控制系统采用PLC进行散热控制。因为PLC处理速度快、网络分布宽泛、智能化密度高以及集成密度大等巨大优势，保证了电气设备自动化控制实现的基础条件。

2.2 PLC技术在电气工程及其自动化中的应用

2.2.1 PLC技术应用于顺序控制。许多企业采用PLC技术实现顺序控制，例如顺序控制使用于火力发电厂的除灰工作。发电厂发电过程中，电气工程及其自动化设备的质量直接影响着生产发电效率。而生产发电效率是考核发电厂企业经营状况的一个重要指标。为了实现发电厂发电生产效率的提升。必须提高PLC使用技术，PLC技术在这一点上的优势充分体现出来。一旦采用PLC技术。企业在经营成本上将无需付出太多，降低人工使用成本，而且操作人员可以直接在监控室实现生产监控，大大提升了操作人员的工作效率，进一步提高企业的运行效率。

2.2.2 PLC技术应用于开关量控制。PLC技术的实质其实就是将其变为虚拟继电器，取代传统的机械实体继电器，来运用到电气自动化的控制当中。由于虚拟继电器本身具有反应时间十分短暂的特点，其反应时间可以直接忽略，所以开关量控制采用PLC技术具有十分明显的优势。传统的断路器采用机械继电器进行控制，反应时间较长，难以实现断路控制的快速进行，运用了PLC技术以后。可以改进反应时间缓慢的缺点，提高反应效率。

2.2.3 PLC技术应用于数据控制。在电气工程及其自动化控制中，数据控制是一种非常根本的控制方式，经常可以见到的是统计控制和数学控制，采用PLC技术以后，可以满足数据控制的高处理速度要求。利用PLC编程以后，可以处理电气自动化中的数据，并且进行分析，能够让PLC按照电气自动化系统的要求对数据采取控制，实现一系列的电气自动化口令。

2.2.4 PLC技术应用于分散控制。PLC技术应用于分散控制主要是指在分散系统中单独设置PLC装置，这种控制方式在电气工程及其自动化的流水线上非常常见。比如在生产流水线上，PLC装置在每个生产环节都设置，对生产进行控制，并且每个环节的生产控制只在该环节中起作用，而不对其他环节产生影响，这就是分散控制的应用体现，使得PLC即使独立性发挥出来，采用这样的控制方式能够大大保障企业效益。

3. PLC的不足和未来发展的展望

现今，PLC技术在工程应用中扮演着非常重要的地位，其集成化程度也越来越高，功能越来越丰富。然而，美中不足的是PLC的厂家和种类繁多，欧系的西门子、斯奈德，日系的欧姆龙、三菱，美系的AB、GE等，各家的产品虽然原理相同，编程方式也并无太大不同，但是各家的产品在外形尺寸，I/0命名等方面还是存在一定差异，这给工程技术人员的应用带来许多不便之处。笔者希望，未来各厂家的产品能有更多相同的标准和更好的兼容性，更好的服务于用户。

结束语：

随着社会的不断进步以及经济的飞速发展，人们生活水平不断提高，必然会对电力系统提出更高的要求，因此电力工程实现智能化是社会发展的必然结果，经过多年的实践，智能化技术的应用获得了人们的一致好评，目前已经被广泛应用到电力系统上，但是我们仍然需要在实践当中，对智能化技术的应用进行探索，才能在往后的工作中更好应用智能化技术，推动电力系统的发展

[1]闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报，2013(5).

[2]黄立波.采用改进的PLC电气控制关键技术分析研究[J].中国新技术新产品，2015(18)：15-15.

[3]高玮.PLC在电气自动化控制中的运用[J].科教展望，2015(3)：149-149.