王宇超

（上海遠動科技有限公司，上海 2 0 0 4 3 9）

P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析

王宇超

（上海遠動科技有限公司，上海 2 0 0 4 3 9）

P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的應用不僅可促進企業(yè)工作效率的提升，在企業(yè)工作質(zhì)量改善中也發(fā)揮了重要作用。本文從P L C技術的定義和特點出發(fā)，簡要分析了P L C控制系統(tǒng)的核心技術，重點分析了P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的應運用及策略，探討了P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的發(fā)展趨勢。

P L C技術；電氣工程；自動化控制

1 P L C技術概述

1.1 P L C技術的定義和特點

P L C全稱為P r o g r a mma b l e L o g i c C o n t r o l l e r，即可編程邏輯控制器，該技術可通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的模擬和編程達到提升工業(yè)環(huán)境安全的目的。P L C系統(tǒng)在自身的存儲器內(nèi)部可以執(zhí)行諸如邏輯運算、順序等特定的操作，還可通過對一些常見的模擬量和數(shù)字量進行in l e t和o u t l e t來控制電機或器械。電氣自動化中所使用的傳統(tǒng)控制器系統(tǒng)內(nèi)部接線較復雜，不僅可靠性較低，能源消耗也較高，同時也不具備較良好的靈活性。以計算機技術以及接觸器控制技術為基礎的P L C應用輔助繼電器代替了傳統(tǒng)的機械觸電繼電器，應用邏輯關系代替了原來的連接導線，而這類繼電器的節(jié)點變位時間可以無限趨近于零，也無需像傳統(tǒng)繼電器一樣考慮返回系數(shù)問題。P L C控制系統(tǒng)具有非常強大的抗干擾能力，因此在復雜的工業(yè)操作環(huán)境中也可正常應用。P L C控制系統(tǒng)采用簡單的指令形式，操作起來簡單便利。正是這些優(yōu)勢，P L C技術在近些年逐漸取代了傳統(tǒng)系統(tǒng)運用于電氣工程及其自動化控制中。

1.2 P L C控制系統(tǒng)的核心技術

1.2.1 P L C控制技術

中央處理器、存儲介質(zhì)、輸入輸出接口、電源等部件構(gòu)成了P L C控制系統(tǒng)，用戶也可根據(jù)實際需求添加輔助控制等外部輔助設備，各部件功能如下：（1）中央處理器的主要功能是分析數(shù)據(jù)，接收并處理用戶輸入的指令或數(shù)據(jù)；（2）存儲介質(zhì)的主要功能是存儲用戶程序中的相關信息與數(shù)據(jù)；（3）輸入輸出接口的作用在于接收或傳遞指令信號；（4）電源的作用則為控制系統(tǒng)電源的接通與關閉。通常而言，P L C控制系統(tǒng)的工作原理與計算機的工作原理類似，接通電源后進行中央處理器的自動診斷，診斷結(jié)束后對網(wǎng)絡信息進行處理，這些均屬于準備工作；準備工作完成后再選擇用戶程序進行掃描，并通過輸入輸出口進行控制。一旦在應用P L C控制系統(tǒng)過程中出現(xiàn)不合理的情況，我們即可從中央處理器自動診斷步驟重新開始。

1.2.2 P L C控制系統(tǒng)的設計原則

在進行P L C控制系統(tǒng)設計時，我們需遵循以下幾個原則：（1）P L C控制系統(tǒng)的安全性與可靠性需得到保證，同時還要滿足控制對象的基本需求。（2）在確保P L C控制系統(tǒng)能夠正常運行的情況下，最大限度縮小成本投入，提高生產(chǎn)制造企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時還需進行系統(tǒng)的擴展開發(fā)，以便系統(tǒng)升級或再次開發(fā)操作。（3）P L C控制系統(tǒng)下生產(chǎn)出的產(chǎn)品不僅需保證質(zhì)量，還需保證安全性。

2 P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的運用

2.1 在順序控制方面的運用

P L C技術作為順序控制器進行應用是目前其在實際生產(chǎn)生活中應用最為普遍的環(huán)節(jié)，如應用P L C技術清理火力發(fā)電廠的飛灰和爐渣。在順序控制過程中，一旦自動化控制系統(tǒng)在發(fā)揮自身效能時遇到困難，生產(chǎn)效率將變低。P L C在順序控制方面的應用主要涉及遠程控制、現(xiàn)場傳感、主站層這三個部分的內(nèi)容，我們在進行自動化系統(tǒng)的設計與組合時需確保科學性與合理性，以充分發(fā)揮P L C技術在順序控制方面的性能。

2.2 在開關量控制方面的運用

P L C技術在應用于電氣工程及其自動化控制中時可以可編程存儲器的身份參與進虛擬繼電器運行過程中。在對繼電器進行通斷控制時，P L C控制系統(tǒng)往往需要很長的反應時間，這實際上也就意味著繼電器難以在短路保護期間得到有效控制。這正是P L C在運用過程中不斷出現(xiàn)的缺點之一，改善這一缺點的措施有自動切換系統(tǒng)與P L C技術的綜合運用，這一手段不僅可改變系統(tǒng)反應慢的現(xiàn)狀，同時還可促進系統(tǒng)運作效率的提升，而這正是P L C技術在開關量控制方面的應用。

3 P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的運用策略

早在電氣工程自動化控制智能化發(fā)展的起步階段，P L C技術已經(jīng)在該領域有了應用，最具代表性的是電氣工程自動化控制對信息技術的初步利用。近些年，計算機技術與科學技術的發(fā)展使得P L C技術理論體系逐漸完善，其在電氣工程自動化控制中所發(fā)揮的作用也越來越大。為了更好地將P L C技術應用于電氣工程及其自動化控制中，筆者認為可采用以下策略。

3.1 深入展開P L C技術在電氣工程自動化控制

為了給P L C技術的運用提供思路，我們需從電氣工程自動化控制的實際需求出發(fā)，既要鼓勵全球權威的專家學者通過大量實踐案例進行P L C技術在電氣工程自動化控制中的理論研究，還要對P L C技術進行深度開發(fā)。

3.2 積極開展專業(yè)技術培訓工作

P L C控制系統(tǒng)設計人員的綜合素養(yǎng)較低是影響其在電氣工程自動化控制中運用的主要因素，因此我們需更加重視設計人員的專業(yè)技術培訓，確保其掌握P L C技術。

3.3 加快建立健全P L C技術的運用規(guī)范和標準

在運用P L C技術時，其規(guī)范性與統(tǒng)一性非常重要，因此我們需加快建立健全相應的運用規(guī)范與標準，同時還需推動其成為行業(yè)標準，以為電氣工程自動化控制的信息化發(fā)展奠定較為夯實的基礎。

3.4 為系統(tǒng)設計單位與使用單位建立有效的溝通機制

有效的溝通機制可確保系統(tǒng)設計目標與實際生產(chǎn)需求相符，系統(tǒng)設計單位與使用單位之間也可及時針對設計或使用過程中存在的問題進行交流溝通。

除以上4種策略外，我們還需對系統(tǒng)運行環(huán)境加以考慮，如在極易受到電波干擾的惡劣環(huán)境下，設計人員可安排對應的抗干擾設備，以保證P L C控制系統(tǒng)切實發(fā)揮自身效能。

4 P L C技術在電氣工程及其自動化控制中的發(fā)展趨勢

4.1進一步提升P L C控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾性

在過于惡劣或電磁干擾過于強烈的生產(chǎn)環(huán)境下，P L C控制系統(tǒng)在運算或控制過程中極易出現(xiàn)偏差管理現(xiàn)象，甚至還會因某些重要環(huán)節(jié)出現(xiàn)的錯誤而導致工業(yè)生產(chǎn)秩序紊亂。

因此，進一步提升P L C控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾性是P L C未來發(fā)展的科學方向。在這一方向指導下，我們需采取措施提升系統(tǒng)在惡劣環(huán)境以及電磁信號密集環(huán)境下的抗干擾能力，而并盡量減少系統(tǒng)設計、安裝及使用過程中各類因素對系統(tǒng)所產(chǎn)生的負面影響。

4.2 推動P L C系統(tǒng)向網(wǎng)絡化、數(shù)字化發(fā)展模式不斷邁進

1 9 7 5年D C S技術問世，到目前，其在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用以及研發(fā)水平日益成熟，但由于提升的空間有限，因此其逐漸出現(xiàn)了后勁不足的現(xiàn)象。

P L C技術與D C S技術的充分融合則有利于二者優(yōu)劣互補，經(jīng)過合理通化與創(chuàng)新發(fā)展，一種全新的控制系統(tǒng)產(chǎn)生并且在電氣工程中得到了較為廣泛的應用，即F C S控制系統(tǒng)，這將使得進一步綜合與強化的應用在系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字化、自動化及智能化的控制中得以實現(xiàn)。在不久的將來，F(xiàn) C S控制系統(tǒng)技術還將進一步拓寬其在火電廠工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，同時還將獲得持續(xù)的完善與更新。

5 結(jié)語

近些年，隨著計算機技術與接觸器控制技術的發(fā)展，P L C控制系統(tǒng)的設計與應用得到了進一步完善，其技術理論體系也越來越成熟。綜上所述，P L C技術在電氣工程及其自動化控制中有著傳統(tǒng)機械觸電繼電器所無法比擬的優(yōu)勢與特點，而互聯(lián)網(wǎng)技術與信息技術的成熟將使得其控制系統(tǒng)更加安全可靠，其在電氣工程自動化控制領域的應用也將得到進一步的深入。

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