PLC在电气自动化控制中的应用解析

【摘 要】 由于传统的电气自动化控制系统在各控制环节采用的连接线较多，致使维护工作量增大，能源消耗也较多，连接线过多导致系统的安装和调试过于复杂，系统运行的整个过程比较麻烦，影响了系统安全稳定运行，而且这种控制系统在质量方面得不到有效的保障。因此，将PLC应用于电气自动化控制系统中不仅提高了系统工作效率，还弥补了传统控制系统的缺陷。

【关键词】 PLC 电气自动化控制 应用

随着我国科学技术不断进步与发展，传统的生产方式不断向自动化、数字化、智能化转变。电气自动化是工业自动化的重要组成部分，是现代化建设发展的重要标志。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，即可编程控制器。这项技术在电气自动化控制中的应用取得良好的效果，显著提高了电气自动化控制水平，为工业经济快速、高效、稳定发展奠定了良好的基础。

1 PLC含义及特点

1.1 含义

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，其采用可编制程序的存储器，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指令，而且还能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制工业机械以及生产阶段的每一个过程。早期的PLC主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着科学技术的革新与发展，微型计算机技术的工业控制系统的功能已经超过了逻辑控制控制的范围，因此，才将PLC称之为可编程控制器。

1.2 特点

现代PLC具备的功能及其扩展、智能以及特殊功能模块，都能够方便、灵活地组成不同规模和要求的控制系统，以此适应现代化工业经济发展的需要。PLC在工业控制中属于核心控制技术，其功能完善、组合灵活、扩展方便、实用性强，从一定程度上加快了工业生产综合自动化的发展步伐。在PLC内部运行过程中，内部电源采取了稳压、屏蔽等措施，能够减少外部干扰，保证系统运行质量。各个电源的接口都是独立的，这样就能有效避免电源之间的干扰。在一些工业生产环境较为恶劣的地方，PLC还采用了防尘、抗震的封装结构，确保其在恶劣环境下可靠工作，降低运行故障发生概率。

2 PLC在电气自动化控制系统中的应用

2.1 顺序控制的应用

工业生产的各道生产工序都是按照顺序进行的，其生产方式大多按照规定的顺序排列，然后组合在一起的。在生产过程中，顺序控制系统是在输入信号的作用下根据系统内部运行情况和生产顺序，采用PLC对生产阶段的各个环节进行有效的控制，工作人员在设备控制室操作对各设备运行状况进行监控，在确保系统运行稳定性的同时，还减少了工作人员的工作量，提高了生产效率。

2.2 开关量控制的应用

最初的PLC是用来代替继电器实现逻辑控制的，科学技术的发展使得虚拟继电器逐渐代替了继电器。由于继电器在控制过程中需要一定的反应时间，这种不可预测的反应情况容易造成控制失效或没能及时控制，产生不良后果。然而，采用虚拟继电器就不需要考虑这些存在的问题，从而能够达到良好的控制效果。虚拟继电器还有其他优势，其不需要进行维修和接线工作，在系统运行过程中，一旦发生故障，PLC就能够执行自动操作，把系统正常运行过程与故障分离，这样不仅提高了工作效率，还创造了良好的工作环境。

2.3 自动切换控制的应用

在工业经济生产过程中，保持生产电力的稳定性是非常重要的，供电不稳定，容易加快机械设备的受损程度，以往的备用电源在供电过程中存在一定的缺陷，使得供电效率低下，无法满足工业经济发展的电力需求。因此，将PLC应用于备用电源自动投入装置中，利用PLC可编程的特点，能够为工业生产提供有效且稳定的电能。其运行过程是发挥PLC输入采样功能，对备用电源自动投入装置的开关输入状态和采集数据，然后进行逻辑判断之后，发出指令，完成备用电源的自动切换操作。

2.4 集中式与分散式控制的应用

PLC在系统的运行方式分为集中式和分散式。集中式是PLC作为主体，对电气自动化控制系统进行全程监控和操作管理，能够对电气自动化控制系统中的对个系统进行控制，从一定程度上降低了投资成本，但是如果其控制系统中出现故障的话，就会停止PLC内CPU反复执行控制的对象。分散式是每一台电气自动化控制系统中都会有对应的PLC，实现各自控制，各自服务的效果，这种方式在系统控制过程中相互不受影响，在现代化电气自动化控制系统中应用广泛。

3 PLC在电气自动化控制中的应用前景

从目前发展的应用的情况来看，PLC需加强抗干扰能力。虽然在恶劣的环境下能够正常稳定运行，但是作为一种工业自动化控制技术，当环境恶劣程度增加，同时具有很强的电磁波干扰，在这种情况下PLC在运算过程中就会发生偏差，导致PLC不能正常运行。因此，在未来工业经济不断发展的道路上，要想提高PLC在电气自动化控制中的应用能力及效果，就需要改善其抗干扰能力。要扩大PLC产品规模，提高其I/O映像点数，通过采用32位微型处理器、多个CPU同时工作、大容量存储器、扫描速度高速化等功能扩展来提高PLC应用能力及效果。

4 结语

随着社会经济与科学技术不断进步与发展，PLC应用领域将更加宽广，对提高电气自动化水平有着重要的作用。为了满足不同工业控制的需求，需要进一步扩展PLC在电气自动化控制系统的应用特点及方式，只有这样才能完善和提高PLC在电气自动化控制系统的运行效果，为工业控制提供了更有效、更可靠、更稳定的电气自动化控制系统，对推动工业经济的发展具有十分重要的现实意义。

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