探析新形势下PLC在电气自动化中的应用
摘要科学技术的不断发展，使得各种新的技术系统层出不穷，并在各个领域都发挥了重要的作用，其中目前人们热议的一个话题就是电气自动化控制系统，它对于提高生产效率，促进生产力的发展具有重要性意义，但是就一些传统的电气自动化控制系统来说，其连接和处理需要采用很多的连接线才能够实现，这不仅使得系统的建立需要消耗很多的人力、物力、财力，而且不利于统一管理，高效维护，各种故障短路等问题一直阻碍着系统的正常工作运行，给生产效率带来了影响。近年来，基于电气自动化控制化技术以及先进的计算机控制技术基础之上发展而来的PLC技术也得到了迅速的发展，并积极运用于很多的领域，并在其中充当着重要的角色。在这种背景下，对于PLC在电气自动化控制中的应用进行分析和探讨具有重要的现实意义。
【关键词】PLC技术 电气自动化 应用 分析
工业自动化的水水平是衡量一个国家生产发展、生产力发展水平的一个重要指标，它对于国民经济的发展具有重要的促进作用，电气自动化作为工业自动化的一个重要组成部分，因此电气自动化技术也是我们必须予以重视的关键技术之一。而基于可编程控制器基础上的PLC技术的产生与发展不仅大大提高了当然的电气自动化控制水平，更是克服了以往控制系统的很多缺点，解决了很多技术上的难题，带来了很大的便利，具有非常好的应用前景，值得推广和应用。本文也将从PLC与电气自动化的相关论述出发，对于PLC技术在电气自动化中的应用进行了详细分析，最后对其发展前景进行了分析，希望给读者一定的启示。
1 PLC技术与电气自动化
1.1 PLC技术
我们常说的PLC技术，其实是可编程控制器的一种简称，它是在计算机技术基础上发展而来的一种新技术，本身其实也是计算机技术的一种表现，但是这种技术却为当前的电子自动化生产创造出了一种专业性很强的自动化的控制器，并且日趋成熟，在电气自动化控制中得到了不断地应用。尽管当前的PLC技术在原来的基础上得到了很大程度的发展和改变，但是我们仍将其定义为PLC。在一定的运行程序下，根据用户的不同需求，并通过相关的软件进行控制，按照既定的命令和顺序进行处理，进而实现对于电气自动化的控制。一般情况下，处理器在执行了一条又一条命令程序中徘徊。相比传统的电气自动化控制系统，PLC控制系统具有非常少的接线量，除了系统的输入、输出端需要进行接线以外，其他的线路一般都是不需要实际的线路进行连接的，而是仅仅通过相关的软件进行连接。另外这种系统所涉及到的信息获取、处理和存储都是按照既定的程序进行的，一般情况下是不需要进行调整和变化的。
和普通的计算机相比，PLC系统的内部结构也包括电源、处理器、存储器以及相应的功能处理模块，每一个组成部分都是系统得以运行的基础，都对PLC的作用发挥十分关键。其中的电源组件更是控制系统的基础，它更是关键中的关键，一旦电源不能够正常工作，其他的一切功能都难以实现。另外处理器是系统的核心，主要负责数据的处理和相应信息的转化，它对于系统的作用主要体现在其强大的处理功能上。在复杂的电气自动化的控制环境下，个功能模块以及系统组件的相互作用、相互配合是进行自动化控制的重要保证。
1.2 电气自动化
所谓电气自动化，它是基于先进计算机技术、完善的信息化的处理技术、自动化控制技术等基础上产生的一门新的关于电气工程和计算机的科学，近些年随着各项技术的不断创新与发展，电气自动化在工业化生产的扮演着越来越重要的角色。从电气自动化研究开始至今，它和其他相关技术的融合速度在不断加快，并逐渐的深入到了更多的行业领域中。就目前我国电气自动化发展的形势来看，电气自动化发展的主要方向还是以计算机技术和相关的电气自动化生产的融合为主，这也是当前计算机技术应用和发展的一个重要领域。电气自动化的控制带来的重大变革必将给工业化生产带来更多的便利。
2 PLC在电气自动化中的应用分析
2.1 顺序控制
正常情况下，我们将火力发电系统的控制分为两种主要的控制形式，一种是开关量控制，另一种则是顺序控制。然而在国民经济不断发展的今天，节能减排逐渐成为了各行各业共同关注的话题之一，作为一个能源消耗多、废物排放量较大的电气工程行业，为了更好的贯彻落实可持续发展，很多的都开始纷纷努力提升自身的电气自动化控制水平，其中重要的一步那就是实现继电控制器向PLC控制系统的转变。
2.1.1 输煤自控系统
目前我们评价一个输煤自动控制系统是否安全可靠主要从以下三个方面来进行衡量：首先是系统是否具备良好的安全性，这是系统功能性的重要体现；其次是能否有效的提高原来生产的效率，这是进行电气自动化控制的重要目的；最后则是能否通过输没控制系统有效的改善生产环境，保证生产工作人员的健康安全。在煤矿生产过程中，弱电系统控制一般都是控制管理的一个软肋，以往的控制管理也需要引进一些新的管理方式进行创新，并逐渐向自动化控制方向发展。一般情况下，我们可以根据实际情况将输煤自控系统分为三个层次，其中第一层的主站层的核心设备就是PLC，通过PLC可以实现基本的输煤控制。其中的第二个层次IO层站，它是和主站层是联系在一起的，其主要的连接媒介是光纤，同时二者之间也是需要进行一定的PLC程序作为基础，在控制中可以通过PLC技术实现对于主要的输煤设备的动态监控和管理，进而提高了系统的控制管理效率，确保了一定的生产效率和系统的安全可靠性。
2.1.2 工厂除灰系统分析
随着人们生活水平的不断提高，人们对于生活质量的追求也变得越来越高，对于居住地区周围的环境要求也在不断增高，这就要求居民周围存在的生产加工企业必须做好除灰工作，这对于保护周围居民生活安全，保护生态环境具有重要的意义。为了更好的做好工厂的粉尘去除工作，近年来的气力除灰系统受到青睐，并得到了很好的运用，这种除灰系统的最大优势就在于其强大的自动化控制系统。
PLC控制系统是气力除灰系统的重要组成部分，也是核心部分，PLC控制系统几乎控制了除灰系统包括的主体设备，比如除灰系统中的各种风机、收集排放灰尘装置以及相关的除尘器等等，其中很多的设备的控制系统都是比较复杂的，这给单纯的人力控制带来了很大的难度和挑战，然而通过PLC以及传感器组成的控制系统进行控制可以将控制管理变得更加网络有序化，安全可靠性能也会得到有效提高。基于PLC控制系统上的软件一般都是具有可控性的，还可以通过一定的修改使得控制更加真实可靠，更容易和实际相结合。另外PLC系统中包含的远程控制系统对于完善除灰系统功能，保证安全运行也是非常重要的。
2.2 闭环控制
电气自动化的控制系统在运行的过程中，一般都是会受到周围的相关因素影响的，比如温度、压强、以及相关的物理变量等等，因此在控制的过程中还需要对于这些参数进行实时动态监控。在最初的PLC在闭环控制中的应用时，PLC的优势还并不是那么的显著，后来随着PLC技术的进一步创新与发展，PLC在闭环控制中的优势特性也得到了进一步的体现。很多的生产厂家为了进一步的完善PLC的功能，都已经在PLC控制系统中加入了PID指令，那么只需要对于一定的参数进行设置，那么就可以实现PLC系统中的PID控制了，非常的实用而且经济。
一般情况下，调速器油泵的方式非常多，比如机旁屏启动、自动启动等。每台控制器都可以自动运行，而且调速器油泵都可以根据已经运行的累计时间，下次开机时优先选择累计总时间最短的泵当做主泵，其他的泵当做备用泵。当调速器压油罐的压力降低时，主泵便会自动启动，若持续降到整定值，备用泵便会相继启动，向压油罐加油。现地控制箱的手动启动方式首先需要将机旁屏上的控制方式设置为“手动调速器”启动方式，直接在控制箱上按启动或者停止按钮，便可以启动调速器的油泵。可以采用PLC按照各自的运行时间长短选择用泵或者通过手动来确定PLC程序重启后，程序将默认主用泵。而且即使PLC出现技术故障，调速油的供给也不会突然中断，确保了所有机组运行的稳定性。另外对于发电机的调速来说，PLC整个调速器的控制系统主要由以下三个关键部分组成：转速测量单元、电子调节单元以及电液执行单元，它能够驱动导水机构、测量转速以及调节规律等三个功能单元。控制调节规律通过软件实现，而且稳定不易出状况。
2.3 开关量控制
PLC的实质是用内部已经定义完全的各种辅助继电器替换原来的机械触电继电器，而且可以认为内部各继电器节点变位的时间近似等于零。它运行的时候只需考虑其在0-1的状态就可以，传统的继电器则需要返回一定的系数，所以用它作为开关量控制非常适合。特别是其中的断路控制器，由于近年来PLC大量代替实物原件，大大提高了可靠性和安全性。运行人员只需学会分合闸操作，操作过程中根据系统给出的指示信号执行下一步的操作，能在系统出现故障时自动分闸，并给出相应的信号指示即可。另外PLC能够大大简化二次接线，每个线路都有各自的公共端且接线过程中不易发生错误，无需配置相应的专门闪光电源，只要能够符合要求，进行简单的接线便可以满足相应的要求。
3 PLC在电气自动化中的发展前景分析
PLC是一种专门在工业环境下的电子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用。但是当其工作环境过分恶劣或者充满了电磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统。这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠，提高控制系统的抗干扰能力另一方面设计、安装和使用维护也要多加重视，多方合作消除干扰。总之，PLC技术以其独有的特点，不仅克服了很多传统电气自动化控制系统的很多弊端，降低了很多的生产运行成本，同时还提高了生产效率，具有很好的发展趋势。我们应当坚信，随着科技的继续发展，很多的PLC技术的瓶颈技术也将会迎刃而解，PLC技术在电气自动化控制中的作用也将会越来越显著。而且与PLC相关的产品也将会变得更加丰富，规格也将更加完善和齐全，并且都能够在电气自动化的发展过程中得到更加广泛的推广和使用，以更好的适应当前电气自动化多样化发展的需要。
4 结语
科学技术的日新月异必将使得PLC技术得到更好更快的进步与发展，与此同时它在电气自动化控制中的应用也会越来越广泛。相关的PLC控制系统的功能也会不断完善，以后的人机控制也会更加人性化，自动化控制的水平也会得到相应的提高，然而这也需要相关的技术作为基础，在和一些相关技术相互融合之后的PLC技术的作用必将会更加显著。
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作者简介
谢曼（1972-），女，广西壮族自治区玉林市人。硕士学位。现为广东石油化工学院讲师。研究方向为电气工程及其自动化。
作者单位
广东石油化工学院广东省茂名市525000
