论文部分内容阅读
【摘 要】 随着经济的不断发展和进步，我国电气行业得到了快速发展，尤其是电气自动化以及PLC技术的发展更加促进了电气行业的发展和进步。本文主要针对PLC技术以及电气自动化控制的相关问题进行了概述，对于PLC技术的特点进行了分析，最后针对PLC技术在电气自动化控制中的具体应用进行了分析研究。
【关键词】 PLC；电气自动化控制了应用
一、PLC技术以及电气自动化的概述
1、PLC技术
PLC是编程逻辑控制的英文缩写，从其结构和工作模式上看，其更像是工控小型计算机，PLC的结构主要有以下几部分构成：
1.1电源是PLC工作的能源提供结构，如果电源故障将直接导致其失去功能，所以PLC的电源是最为重要的结构基础，通常情况下电源允许电压波动在±10%之间时，PLC可以直接接入系统，利用交流电源为其供电，如果超出波动范围则需要增加保护措施【1】。
1.2中央处理器（CPU），与计算机相同CPU是PLC的运算核心，可以通过编辑器输入相关信息，同时也可对PLC的模块进行检测，也可对程序的准确性进行校验，所以CPU是PLC的控制中心，为了可以提高PLC的可靠性，目前的PLC多为双CPU设置。
1.3存储器以及其他模块，存储器有两个部分组成，一个是系统程序存储器；一个是应用程序存储器，帮助PLC实现控制功能。其他模块则包括输入输出接口、功能模块、通信模块等，这些都是保证PLC可以实现指定的功能，并完成数据和指令传输。
PLC在工作中会按照以下三个步骤进行，以此实现其控制功能：一是信息采集，在这个阶段PLC将利用功能模块完成有序的数据输入和状态读取，然后将这些数据转入I/O映像区域，完成对数据的采集；二是应用程序执行，按照程序的次序，执行用户程序，此时存储在映像区域的数据和状态不会发生改变，而暂存的数据区域的数据和状态会发生改变；三是输出阶段，输出过程就是在对应用程序进行扫描后，CPU会判断映像区域的数据和状态进行更新，对输出电路刷新，然后通过输出电路对外部设备进行驱动，实现PLC的控制功能。
2、电气自动化的概述
所谓的电气自动化就是将电气工程相关的工作方式、自动化控制以及电力电子技术、信息处理、研制开发等和计算机结合在一起的一门学科。国内对于电器自动深入研究主要是在解放后其开始的，同时增设了很多本科专业，在进行电子时代之后，电子技术以及微电子技术不断发展，使得电气自动化更加多元化的发展，在结合现在网络以及通信等技术之后，电气自动化已经涉及了我们生活中各个部分。
二、PLC的应用特点
1、可靠性高，抗干扰能力强
电气控制设备关键性能就是较高的可靠性。PLC主要是通过使用大规模的集成电力技术，加大生产工艺制造的监管，这样才能保证较高的可靠性。通过使用PLC控制系统，将与继电接触器的比较，电器接线或者是开关接点已经降低到了数百或者是数千分之一，这样使得故障大大降低。
2、配套齐全，功能完善，适用性强
PLC经过了这么多年的发展，直到今天已经逐渐的形成了不同规模下的产品，所涉及的领域也是各个方面。不单单ju7you一定的逻辑处理功能，PLC还有这相对比较完善的运算功能，可以说在各个数字控制领域都有所使用，加上PLC所具备的通信能力或者是人机界面技术的发展，使得PLC对于各个控制系统也是非常轻松的完成【2】。
3、易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4、系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。
三、PLC在电气自动化控制中的应用
1、电力系统中的应用
目前电力系统的自动化程度越来越高，其就是依赖于PLC和网络技术的不断提高，多种辅助的自动化系统如燃料运输、水处理系统等都需要进行程序化的控制，因此大量的开关量、自动切换等操作在系统中不断增加。尤其是人们对节能的需求，更多的企业开始对电气系统进行升级，改变原有的传统控制模式而引入智能化的控制技术，因此电力系统中这些辅助系统的技术水平也不断的提高。多数的大型电力企业已经将PLC引入到辅助控制中，实现了对生产过程的智能化与自动化的结合。同时也将PLC引入到通信和信息处理模块中，从而实现了对整个系统的协调控制。如：电力系统中生产效率和环境保护都是由燃料运输系统决定的，系统中设置有主站层、现场采集器、远程I/O等构成，主站控制层设置在控制中心，由PLC系统和人机接口构成，主要是通过光纤通信总线对远程的I/O系统进行控制；集中控制室可以实现自动控制和手动控制，运行中输入程序后系统将进行自动运行，操作人员则通过大屏幕完成对系统的监控，如果出现异常则进行手动控制来切换故障系统保障系统的稳定性。
2、PLC在电气自动化控制中的具体应用
2.1在电气自动化的顺序控制中的应用
在电力自动化辅助系中，顺序控制和开关控制是主要的工艺控制方法。其重点在于，降低能耗量。而在电力行业生产中，高能耗使其在工业改革上重点关注对象，而如今在生产过程中投入PLC技术的使用，能起到节能减排的作用达到绿色生产的效果。PLC取代传统的继电控制器，在电力自动化辅助系统的控制中发挥重要的作用。在实现单独对工艺流程控制的同时，还能让通信总线连接与信息模块协调配合，以及实现全长生产工作的协调与控制【3】。人力控制到强电控制都属于电力控制范围之内，最后在配合计算机等先进的设备配置下，实现了當代自动化控制。而输煤系统的优劣影响了电力自动化应用效果。应用PLC技术的电力自动化系统包括人机接口与PLC构成的主站层、远程IO站及现场传感器这三层的网络结构，通过第二次电缆和远程IO站实现与传感器的连接。使工作人员只需通过工作站内控制显示屏就可以遥控集控室内主站层的PLC系统管理。 2.2开关量控制
在传统控制系统中采用大量电磁性继电器等电磁元件，而传统的电磁元件可靠性低，其自身存在大量的触点故障，并且传统控制系统本身还存在着接线复杂等问题。而将PLC自动化控制运用其中，仅仅只需通过排除大量实物元件的软继电器就可以避免触点故障问题，使得体统的可靠性大大的提高。自身特点中简便的维修方式，使工作人员只需在简化二次接线的基础上，取消专门闪光电源的配备需求。从而让PLC控制系统不仅可以降低系统辅助开关数目，而且还可以对多台断路器分散的信号实现集中化控制。备用电源自动投入装置在火力发电系统中的应用大大增强了系统的可靠性。而在扩大适用范围提高抗干扰能力的基础上，落实系统高效的可靠性上，通过在电业局生产中运用PLC技术的备用电源自动投入装置，修改与调整编程来解决系统运行中存在问题，根据系统自身的逻辑判断力和数据处理能力，提高对开关量的控制。
2.3闭环控制
PLC内部顺模块在泵开机时，通过运用PLC技术的自动启动方式，只需基于泵的累积运行时间来进行主备用泵的选择。不再需要人工选择系统中的泵类电机启动模式。工作人员在机旁手动启动系统，泵启动时对进行现场开关的调节便可，在现场操作只需根据每台泵的运行时间长短来决定主备用泵的启动或关闭，开关只需调至“调速器手动”档位即可完成操作。而如今电力自动化系统运行较为常用的控制方式就是PLC控制系统与常规系统配合使用，常规控制系统是为了让泵类电机控制的安全回路，作为PLC系统辅助工具而存在的。当PLC在发生故障而停止运行的时候，常规控制系统发挥其作用保持泵类电机能的持续正常运行，从而确保系统生产的持续高效。
四、结束语
综上所述，PLC技术在电气自动化控制中的应用在很大程度上促进了电气行业的进一步发展，并在一定程度上促进了该技术自身的完善和发展。所以，在具体的电气自动化控制中，需要注重PLC技术的优势，充分在电气自动化控制中发挥出来，只有如此，才能实现我国电气自动化更进一步的创新和发展。
参考文献：
[1]陈俊明.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].中国新技术新产品，2013，11：157.
[2]王仁亮.试论PLC在电气控制中的应用[J].科技致富向导，2012，15：170.
[3]莫艳.论PLC在电气自动化控制中的应用[A].科技部.2014年全國科技工作会议论文集[C].科技部，2014：1.
本文所有参考资料来源于中国知网。
【关键词】 PLC；电气自动化控制了应用
一、PLC技术以及电气自动化的概述
1、PLC技术
PLC是编程逻辑控制的英文缩写，从其结构和工作模式上看，其更像是工控小型计算机，PLC的结构主要有以下几部分构成：
1.1电源是PLC工作的能源提供结构，如果电源故障将直接导致其失去功能，所以PLC的电源是最为重要的结构基础，通常情况下电源允许电压波动在±10%之间时，PLC可以直接接入系统，利用交流电源为其供电，如果超出波动范围则需要增加保护措施【1】。
1.2中央处理器（CPU），与计算机相同CPU是PLC的运算核心，可以通过编辑器输入相关信息，同时也可对PLC的模块进行检测，也可对程序的准确性进行校验，所以CPU是PLC的控制中心，为了可以提高PLC的可靠性，目前的PLC多为双CPU设置。
1.3存储器以及其他模块，存储器有两个部分组成，一个是系统程序存储器；一个是应用程序存储器，帮助PLC实现控制功能。其他模块则包括输入输出接口、功能模块、通信模块等，这些都是保证PLC可以实现指定的功能，并完成数据和指令传输。
PLC在工作中会按照以下三个步骤进行，以此实现其控制功能：一是信息采集，在这个阶段PLC将利用功能模块完成有序的数据输入和状态读取，然后将这些数据转入I/O映像区域，完成对数据的采集；二是应用程序执行，按照程序的次序，执行用户程序，此时存储在映像区域的数据和状态不会发生改变，而暂存的数据区域的数据和状态会发生改变；三是输出阶段，输出过程就是在对应用程序进行扫描后，CPU会判断映像区域的数据和状态进行更新，对输出电路刷新，然后通过输出电路对外部设备进行驱动，实现PLC的控制功能。
2、电气自动化的概述
所谓的电气自动化就是将电气工程相关的工作方式、自动化控制以及电力电子技术、信息处理、研制开发等和计算机结合在一起的一门学科。国内对于电器自动深入研究主要是在解放后其开始的，同时增设了很多本科专业，在进行电子时代之后，电子技术以及微电子技术不断发展，使得电气自动化更加多元化的发展，在结合现在网络以及通信等技术之后，电气自动化已经涉及了我们生活中各个部分。
二、PLC的应用特点
1、可靠性高，抗干扰能力强
电气控制设备关键性能就是较高的可靠性。PLC主要是通过使用大规模的集成电力技术，加大生产工艺制造的监管，这样才能保证较高的可靠性。通过使用PLC控制系统，将与继电接触器的比较，电器接线或者是开关接点已经降低到了数百或者是数千分之一，这样使得故障大大降低。
2、配套齐全，功能完善，适用性强
PLC经过了这么多年的发展，直到今天已经逐渐的形成了不同规模下的产品，所涉及的领域也是各个方面。不单单ju7you一定的逻辑处理功能，PLC还有这相对比较完善的运算功能，可以说在各个数字控制领域都有所使用，加上PLC所具备的通信能力或者是人机界面技术的发展，使得PLC对于各个控制系统也是非常轻松的完成【2】。
3、易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4、系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。
三、PLC在电气自动化控制中的应用
1、电力系统中的应用
目前电力系统的自动化程度越来越高，其就是依赖于PLC和网络技术的不断提高，多种辅助的自动化系统如燃料运输、水处理系统等都需要进行程序化的控制，因此大量的开关量、自动切换等操作在系统中不断增加。尤其是人们对节能的需求，更多的企业开始对电气系统进行升级，改变原有的传统控制模式而引入智能化的控制技术，因此电力系统中这些辅助系统的技术水平也不断的提高。多数的大型电力企业已经将PLC引入到辅助控制中，实现了对生产过程的智能化与自动化的结合。同时也将PLC引入到通信和信息处理模块中，从而实现了对整个系统的协调控制。如：电力系统中生产效率和环境保护都是由燃料运输系统决定的，系统中设置有主站层、现场采集器、远程I/O等构成，主站控制层设置在控制中心，由PLC系统和人机接口构成，主要是通过光纤通信总线对远程的I/O系统进行控制；集中控制室可以实现自动控制和手动控制，运行中输入程序后系统将进行自动运行，操作人员则通过大屏幕完成对系统的监控，如果出现异常则进行手动控制来切换故障系统保障系统的稳定性。
2、PLC在电气自动化控制中的具体应用
2.1在电气自动化的顺序控制中的应用
在电力自动化辅助系中，顺序控制和开关控制是主要的工艺控制方法。其重点在于，降低能耗量。而在电力行业生产中，高能耗使其在工业改革上重点关注对象，而如今在生产过程中投入PLC技术的使用，能起到节能减排的作用达到绿色生产的效果。PLC取代传统的继电控制器，在电力自动化辅助系统的控制中发挥重要的作用。在实现单独对工艺流程控制的同时，还能让通信总线连接与信息模块协调配合，以及实现全长生产工作的协调与控制【3】。人力控制到强电控制都属于电力控制范围之内，最后在配合计算机等先进的设备配置下，实现了當代自动化控制。而输煤系统的优劣影响了电力自动化应用效果。应用PLC技术的电力自动化系统包括人机接口与PLC构成的主站层、远程IO站及现场传感器这三层的网络结构，通过第二次电缆和远程IO站实现与传感器的连接。使工作人员只需通过工作站内控制显示屏就可以遥控集控室内主站层的PLC系统管理。 2.2开关量控制
在传统控制系统中采用大量电磁性继电器等电磁元件，而传统的电磁元件可靠性低，其自身存在大量的触点故障，并且传统控制系统本身还存在着接线复杂等问题。而将PLC自动化控制运用其中，仅仅只需通过排除大量实物元件的软继电器就可以避免触点故障问题，使得体统的可靠性大大的提高。自身特点中简便的维修方式，使工作人员只需在简化二次接线的基础上，取消专门闪光电源的配备需求。从而让PLC控制系统不仅可以降低系统辅助开关数目，而且还可以对多台断路器分散的信号实现集中化控制。备用电源自动投入装置在火力发电系统中的应用大大增强了系统的可靠性。而在扩大适用范围提高抗干扰能力的基础上，落实系统高效的可靠性上，通过在电业局生产中运用PLC技术的备用电源自动投入装置，修改与调整编程来解决系统运行中存在问题，根据系统自身的逻辑判断力和数据处理能力，提高对开关量的控制。
2.3闭环控制
PLC内部顺模块在泵开机时，通过运用PLC技术的自动启动方式，只需基于泵的累积运行时间来进行主备用泵的选择。不再需要人工选择系统中的泵类电机启动模式。工作人员在机旁手动启动系统，泵启动时对进行现场开关的调节便可，在现场操作只需根据每台泵的运行时间长短来决定主备用泵的启动或关闭，开关只需调至“调速器手动”档位即可完成操作。而如今电力自动化系统运行较为常用的控制方式就是PLC控制系统与常规系统配合使用，常规控制系统是为了让泵类电机控制的安全回路，作为PLC系统辅助工具而存在的。当PLC在发生故障而停止运行的时候，常规控制系统发挥其作用保持泵类电机能的持续正常运行，从而确保系统生产的持续高效。
四、结束语
综上所述，PLC技术在电气自动化控制中的应用在很大程度上促进了电气行业的进一步发展，并在一定程度上促进了该技术自身的完善和发展。所以，在具体的电气自动化控制中，需要注重PLC技术的优势，充分在电气自动化控制中发挥出来，只有如此，才能实现我国电气自动化更进一步的创新和发展。
参考文献：
[1]陈俊明.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].中国新技术新产品，2013，11：157.
[2]王仁亮.试论PLC在电气控制中的应用[J].科技致富向导，2012，15：170.
[3]莫艳.论PLC在电气自动化控制中的应用[A].科技部.2014年全國科技工作会议论文集[C].科技部，2014：1.
本文所有参考资料来源于中国知网。