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摘要：近年来，由于PLC技术具有结构灵活、方便灵活、可靠性好等优点，从而在电气自动化中得到广泛地应用。文章主要分析了PLC的特点及工作原理，从而针对PLC在电气自动化中應用进行了详细地研究，并提出了PLC的发展趋势。
关键词：PLC电气自动化应用发展趋势
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
PLC为可编程逻辑控制器的简称，是基于工业生产环境而设计的数字化运算电子操作系统。该控制器中的存储器主要采用可编程序实现了在系统内部存储履行运算职能、控制功能与记录等操作命令，并可将存储内容在数字化或模拟量的形势下完成输入及输出处理从而实现对整个工业生产过程的强效控制。
1 PLC技术特点
由于PLC系统内部已事先定义了辅助继电器，令其代替了传统系统中的机械式触电继电器，同时去除了原有连接导线而改用内部逻辑关系进行连接。因此该种继电器在节点中的变位时间可近似为零，无需细化考量传统继电器中的返回系数。因而PLC系统控制技术具有操作高效、简便、反应迅速、可靠安全、功能完备等充分优势。同时包含该类技术的控制系统其抗干扰能力远超出传统的继电器技术，能充分适应复杂的工业环境，采用简单的指令控制形式，并多利用直观、形象的程序以适应现场生产操作人员技术水平参差不齐的发展现状。 再者该控制系统由于配套健全、功能完善、有较强的适用性，因此较易与工业生产控系统进行集成并充分发挥其整体、全面的稳定与良好控制优势。
2 PLC技术的工作原理
PLC的工作过程主要经历三个阶段：输入采样、用户程序执行和输出刷新。完成这三个阶段既一个扫描周期。可编程逻辑控制器在整个运行期间，都重复执行上述三个步骤：
（1）输入采样阶段。在这个阶段，可编程逻辑控制器依次通过扫描来读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内，输入采样完成后，开始用户程序执行和输出刷新的阶段。因为在这两个阶段中，输入状态和数据的变化，并不能使I/O映象区中的相应单元的状态和数据改变，所以对于脉冲信号的输入，则其宽度不能小于一个扫描周期 这样才保证了任何情况下的输入均能被读入。
（2）用户程序执行阶段。PLC在这个阶段总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图），在进行每一条梯形图扫描时，PLC先扫描梯形图由各触点构成的左边控制线路，按照先上后下、先左后右的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
（3）输出刷新阶段。当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。
3 PLC技术在电气自动化中的应用现状
本文结合笔者的经验总结， 主要从PLC技术在公路交通系统、智能化中央空调及火电系统三方面的应用现状进行探讨。
（1）在公路交通系统中的应用。PLC由于对于使用环境适用性强，同时其内部拥有丰富的定时器资源，所以用于交通信号灯的控制，特别是用于对多岔路口的控制，PLC本身就有通讯联网的功能，通过编程控制对信号灯实施全天无人化管理，并将同一条道路上的信号灯组成一个局域网，从而进行统一的调度管理，缩短了车辆通行等候的时间，实现科学化管理。另外，传统中的每个公路收费站，其车道机电设备配置、型号各有不同，用于控制这些设备的主机——车道控制器的通用性、可维护性较差，使用及维修起来很不方便，而PLC由于其本身具有时钟功能和上位机接口，可接收上位收费计算机下传的数据，并通过软件编程，对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制，再加上其有各种译码指令，可将接受的数据转换成七段显示码，输出给LED数码管进行数据显示。以PLC作为主机开发出的新型车道控制机，其通用性、维护性得到很大的改善，而且在使用寿命、稳定性机控制功能方面也取得了极大提高。
（2）在智能化中央空调中的应用。传统的继电器电路，难以实现复杂逻辑功能以及数字式控制，如果要完成一定规模的逻辑控制功能设计起来相当繁琐，并且难以实现升级、易发故障、维修复杂，科学的进步逐渐淘汰了传统的继电线路，同时随着PLC不断的发展，出现了联网通信功能和自诊断功能，其强大功能、可靠的使用度，并且其控制系统使用与维护均很方便，抗干扰能力强，能很好的适应新型高速网络结构等优点，其在中央空调冷冻系统的控制得到广泛的应用。在智能化中央空调中，上位机监控系统主对工艺参数的检测、数据的处理、分析等任务，下位PLC要对数据进行采集、控制现场设备及连锁等功能显示机组的运行参数，包括冷水入口/出口温度、蒸汽阀门开度，以及溶液泵、冷剂泵等运行状态和各种故障报警的信息。PLC对重要的数据进行在线存储，数据的存储时间最长为10年，所以PLC在智能化中央空调中的应用越来越广泛。
（3）在火电系统中的应用。传统的火电系统内大多是以电磁型继电器为主要元件为控制器，这样的系统含有大量电磁元件，导致了其有大量触点大大降低了系统的可靠性，并且还有接线复杂、不易维修等缺点。PLC技术的应用代替大量的实物元件，从而大幅度的提高了其可靠性，简单了运行人员的工作，其只需完成分合闸操作，可编程逻辑控制器系统能够根据实际的运行情况给出相应的指示信号，如果发生故障系统可以自动分闸，并给出指示信号。PLC的线路都存在各自的公共端所以接线过程中不容易发生错误，且其无需配备专门的闪光电源，只需简单的接线即可满足要求；另外PLC控制系统减少了辅助开关数目，实现多台断路器的控制及信号集中显示，减轻了工作人员的维护和检修工作量。PLC够成的备用电源自动投入装置通过编程来使用各种运行方式，其将采集到的正常运行信号作为备用电源启动或关闭的依据，控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能，能考虑系统运行情况，再加上系统本身的抗干扰能力强、接线简单、调试操作方便等优点，大大为了提高供电的可靠性。
4 PLC技术在电气自动化中的发展趋势
（1）提升PLC技术的可靠性与抗干扰性。倘若电气自动化生产环境条件过于恶劣或现场电磁干扰突出强烈，则可能进一步造成PLC控制系统在运算或控制过程中产生偏差管理现象，并导致某些重要生产环节出现错误，无法保证工业生产的秩序化开展。 因此有效提升PLC系统的可靠性与抗干扰性是其未来发展的科学方向，我们不仅应切实提升系统在恶劣环境及电磁信号密集环境的抗干扰能力，同时还应在设计环节、 安装及使用进程中强化重视，尽量减少各类易对系统产生负面影响的不良因素滋生。
（2）促进PLC 技术向网络化、数字化发展模式不断迈进。随着电气自动化控制系统中DCS技术应用、研发水平的日益成熟，其可提升的空间越来越有限，后续的发展力量体现出后劲不足的停滞状态，而PLC技术的产生与科学发展则令其与DCS技术充分融合，两者互相吸收了彼此的优势特点，并逐步合理同化，创新发展成为一种全新的控制系统，即FCS控制系统。 该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，同时又实现了工业生产自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽其在火电厂工业生产中的广泛应用，并实现不断的完善与更新。
5 结束语
总之，随着我国电气化、工业化的迅速发展，PLC技术系统逐渐诞生，该技术有效解决了在传统系统工业控制中的不良缺陷，因此在新时期的电气自动化发展进程中得到了广泛的应用。
参考文献
[1]陈海梅.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].科技与生活 2011．
[2]吴舸.刍议PLC在电气自动化中的应用与发展趋势[J].中国电子商务，2010（3）．
关键词：PLC电气自动化应用发展趋势
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
PLC为可编程逻辑控制器的简称，是基于工业生产环境而设计的数字化运算电子操作系统。该控制器中的存储器主要采用可编程序实现了在系统内部存储履行运算职能、控制功能与记录等操作命令，并可将存储内容在数字化或模拟量的形势下完成输入及输出处理从而实现对整个工业生产过程的强效控制。
1 PLC技术特点
由于PLC系统内部已事先定义了辅助继电器，令其代替了传统系统中的机械式触电继电器，同时去除了原有连接导线而改用内部逻辑关系进行连接。因此该种继电器在节点中的变位时间可近似为零，无需细化考量传统继电器中的返回系数。因而PLC系统控制技术具有操作高效、简便、反应迅速、可靠安全、功能完备等充分优势。同时包含该类技术的控制系统其抗干扰能力远超出传统的继电器技术，能充分适应复杂的工业环境，采用简单的指令控制形式，并多利用直观、形象的程序以适应现场生产操作人员技术水平参差不齐的发展现状。 再者该控制系统由于配套健全、功能完善、有较强的适用性，因此较易与工业生产控系统进行集成并充分发挥其整体、全面的稳定与良好控制优势。
2 PLC技术的工作原理
PLC的工作过程主要经历三个阶段：输入采样、用户程序执行和输出刷新。完成这三个阶段既一个扫描周期。可编程逻辑控制器在整个运行期间，都重复执行上述三个步骤：
（1）输入采样阶段。在这个阶段，可编程逻辑控制器依次通过扫描来读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内，输入采样完成后，开始用户程序执行和输出刷新的阶段。因为在这两个阶段中，输入状态和数据的变化，并不能使I/O映象区中的相应单元的状态和数据改变，所以对于脉冲信号的输入，则其宽度不能小于一个扫描周期 这样才保证了任何情况下的输入均能被读入。
（2）用户程序执行阶段。PLC在这个阶段总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图），在进行每一条梯形图扫描时，PLC先扫描梯形图由各触点构成的左边控制线路，按照先上后下、先左后右的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
（3）输出刷新阶段。当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。
3 PLC技术在电气自动化中的应用现状
本文结合笔者的经验总结， 主要从PLC技术在公路交通系统、智能化中央空调及火电系统三方面的应用现状进行探讨。
（1）在公路交通系统中的应用。PLC由于对于使用环境适用性强，同时其内部拥有丰富的定时器资源，所以用于交通信号灯的控制，特别是用于对多岔路口的控制，PLC本身就有通讯联网的功能，通过编程控制对信号灯实施全天无人化管理，并将同一条道路上的信号灯组成一个局域网，从而进行统一的调度管理，缩短了车辆通行等候的时间，实现科学化管理。另外，传统中的每个公路收费站，其车道机电设备配置、型号各有不同，用于控制这些设备的主机——车道控制器的通用性、可维护性较差，使用及维修起来很不方便，而PLC由于其本身具有时钟功能和上位机接口，可接收上位收费计算机下传的数据，并通过软件编程，对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制，再加上其有各种译码指令，可将接受的数据转换成七段显示码，输出给LED数码管进行数据显示。以PLC作为主机开发出的新型车道控制机，其通用性、维护性得到很大的改善，而且在使用寿命、稳定性机控制功能方面也取得了极大提高。
（2）在智能化中央空调中的应用。传统的继电器电路，难以实现复杂逻辑功能以及数字式控制，如果要完成一定规模的逻辑控制功能设计起来相当繁琐，并且难以实现升级、易发故障、维修复杂，科学的进步逐渐淘汰了传统的继电线路，同时随着PLC不断的发展，出现了联网通信功能和自诊断功能，其强大功能、可靠的使用度，并且其控制系统使用与维护均很方便，抗干扰能力强，能很好的适应新型高速网络结构等优点，其在中央空调冷冻系统的控制得到广泛的应用。在智能化中央空调中，上位机监控系统主对工艺参数的检测、数据的处理、分析等任务，下位PLC要对数据进行采集、控制现场设备及连锁等功能显示机组的运行参数，包括冷水入口/出口温度、蒸汽阀门开度，以及溶液泵、冷剂泵等运行状态和各种故障报警的信息。PLC对重要的数据进行在线存储，数据的存储时间最长为10年，所以PLC在智能化中央空调中的应用越来越广泛。
（3）在火电系统中的应用。传统的火电系统内大多是以电磁型继电器为主要元件为控制器，这样的系统含有大量电磁元件，导致了其有大量触点大大降低了系统的可靠性，并且还有接线复杂、不易维修等缺点。PLC技术的应用代替大量的实物元件，从而大幅度的提高了其可靠性，简单了运行人员的工作，其只需完成分合闸操作，可编程逻辑控制器系统能够根据实际的运行情况给出相应的指示信号，如果发生故障系统可以自动分闸，并给出指示信号。PLC的线路都存在各自的公共端所以接线过程中不容易发生错误，且其无需配备专门的闪光电源，只需简单的接线即可满足要求；另外PLC控制系统减少了辅助开关数目，实现多台断路器的控制及信号集中显示，减轻了工作人员的维护和检修工作量。PLC够成的备用电源自动投入装置通过编程来使用各种运行方式，其将采集到的正常运行信号作为备用电源启动或关闭的依据，控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能，能考虑系统运行情况，再加上系统本身的抗干扰能力强、接线简单、调试操作方便等优点，大大为了提高供电的可靠性。
4 PLC技术在电气自动化中的发展趋势
（1）提升PLC技术的可靠性与抗干扰性。倘若电气自动化生产环境条件过于恶劣或现场电磁干扰突出强烈，则可能进一步造成PLC控制系统在运算或控制过程中产生偏差管理现象，并导致某些重要生产环节出现错误，无法保证工业生产的秩序化开展。 因此有效提升PLC系统的可靠性与抗干扰性是其未来发展的科学方向，我们不仅应切实提升系统在恶劣环境及电磁信号密集环境的抗干扰能力，同时还应在设计环节、 安装及使用进程中强化重视，尽量减少各类易对系统产生负面影响的不良因素滋生。
（2）促进PLC 技术向网络化、数字化发展模式不断迈进。随着电气自动化控制系统中DCS技术应用、研发水平的日益成熟，其可提升的空间越来越有限，后续的发展力量体现出后劲不足的停滞状态，而PLC技术的产生与科学发展则令其与DCS技术充分融合，两者互相吸收了彼此的优势特点，并逐步合理同化，创新发展成为一种全新的控制系统，即FCS控制系统。 该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，同时又实现了工业生产自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽其在火电厂工业生产中的广泛应用，并实现不断的完善与更新。
5 结束语
总之，随着我国电气化、工业化的迅速发展，PLC技术系统逐渐诞生，该技术有效解决了在传统系统工业控制中的不良缺陷，因此在新时期的电气自动化发展进程中得到了广泛的应用。
参考文献
[1]陈海梅.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].科技与生活 2011．
[2]吴舸.刍议PLC在电气自动化中的应用与发展趋势[J].中国电子商务，2010（3）．