PLC技術在電氣自動化中的應用研究論文

　　導語：PLC 全稱是可編程邏輯控制器，根據(jù)其字面意思可以理解為是一類可以用來編程的存儲設備，用于內部進行存儲的程序，可以執(zhí)行多種指令。下面是小編為大家整理的PLC技術在電氣自動化中的應用研究論文，歡迎閱讀。

　　摘要：文章簡述了電氣自動化及PLC技術的工作原理，并分析了PLC技術在空調系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等電氣設備自動化控制中的應用，以供同行交流探討。

　　關鍵詞：PLC；電氣自動化；應用

　　近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國電氣自動化控制也得到了快速的發(fā)展，許多先進的科學技術應運而生。PLC可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）是一種建立在計算機技術之上的可編程控制器，在它的內部存儲程序中應用，可以執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、討數(shù)與算術操作等面向用戶的一系列的指令，是一種人性化的設計，其不但解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的不足之處，更是增強了電氣自動化設備的工作水平，將其工作效率和生產(chǎn)速度提高到一個新檔次的同時，還減低了操作難度，因而PLC技術被廣泛地應用于電氣自動化系統(tǒng)中。

　　一、電氣自動化及PLC技術概述

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　　電氣自動化所指的就是將電氣工程相關的工作方式、自動化控制以及電力電子技術、信息處理、研制開發(fā)等和計算機結合在一起的一門學科。現(xiàn)在電氣自動化發(fā)展方向為電氣工業(yè)自動化和計算技術間的相融合，隨著客戶端、個人計算機、互聯(lián)網(wǎng)及服務器的發(fā)展，電氣自動化在工業(yè)領域發(fā)展也正朝著分布式、信息化及開發(fā)化前進。

　�。ǘ�）PLC技術

　　PCL是可編程控制器的簡稱，是專門為滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，進而設計制作的一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，是一種可編程存儲器，能夠執(zhí)行各種指令，例如記錄、運算以及控制等，并且該技術還可以采取模擬量的方式，把存儲內容輸出（輸入），進而有效控制工業(yè)的生產(chǎn)過程。PLC實質上是一臺專門用于工業(yè)控制的計算機，它的硬件結構和計算機的結構―本相同也包括：電源、CPU、存儲器、輸入＼輸出設備等。PLC的工作主要是采用順序邏輯掃描技術來進行工作的，工作過程包括：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個環(huán)節(jié)。輸入采樣環(huán)節(jié)：在這個環(huán)節(jié)中，PLC通過應用掃描的方式對輸入數(shù)據(jù)的狀態(tài)進行讀取，然后將這些讀取的數(shù)據(jù)存儲為映像區(qū)單元。當數(shù)據(jù)輸入完畢后，整個系統(tǒng)便進入到用戶程序執(zhí)行環(huán)節(jié)；用戶程序執(zhí)行環(huán)節(jié)：該環(huán)節(jié)中，PLC通過自上而下的順序對用戶程序進行掃描，如果遇到梯形圖，PLC則采用先左后右的順序進行邏輯計算，根據(jù)計算出的結果，將邏輯線圈中的數(shù)據(jù)狀態(tài)進行刷新，最后進入輸出刷新環(huán)節(jié)；輸出刷新環(huán)節(jié)：在該環(huán)節(jié)中，PLC系統(tǒng)的CPU會嚴格按照映像區(qū)中的數(shù)據(jù)狀態(tài)，將所有的輸出鎖存電路進行刷新，然后將這些刷新后的輸出鎖存電路輸入到相應的電路驅動設備中去。

　　二、PLC在電氣設備自動化控制中的應用

　�。ǘ�）PLC技術在空調系統(tǒng)中的應用

　　目前，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防以及社會社會生活的各個領域當中，都廣泛地應用了中央空調系統(tǒng)，已經(jīng)成為人們日常社會生產(chǎn)生活當中的一項必不可少的工業(yè)系統(tǒng)。例如，在工業(yè)生產(chǎn)當中，有些產(chǎn)品（電子產(chǎn)品、食品等）對環(huán)境溫度的要求較高，這時，就需要在生產(chǎn)車間中安裝中央空調系統(tǒng)以用來控制和確保車間內的溫度始終保持在產(chǎn)品需求的溫度范圍之內，從而更好地確保產(chǎn)品生產(chǎn)的順利。冷凍系統(tǒng)是空調系統(tǒng)的重要組成部分。，其控制方式主要有數(shù)字、繼電器及PLC三種制冷系統(tǒng)控制，最早的繼電氣控制系統(tǒng)結構較為復雜，能量消耗也較大，容易導致故障發(fā)生，此種系統(tǒng)已逐漸被淘汰；繼后的直接數(shù)字控制的優(yōu)點是系統(tǒng)智能化，缺點是自身抗干擾能力較弱，分級分步機構的應用也有一定局限性，而且應用范圍局限性較大：而PLC在此方面運行具有較大可靠性，它的維護也較為簡單、方便，抗干擾性也比較強。將PLC技術運用到中央空調系統(tǒng)內，能夠使空調系統(tǒng)的運行更加的平穩(wěn)，在系統(tǒng)維護上也極為便捷。此外，PLC控制系統(tǒng)當中的PID調節(jié)，還可以使空調系統(tǒng)實現(xiàn)無人看守的水平。PLC技術不但有極高的智能化水平與抗干擾能力，同時對控制系統(tǒng)的結構也沒有很高的要求，系統(tǒng)運作極為安全、可靠，現(xiàn)今PLC控制系統(tǒng)已發(fā)展為中央空調內運用最為普遍的一種控制系統(tǒng)。此外，通過大量實踐表明，將PLC技術運用到中央空調的冷凍站系統(tǒng)內，是具有可行性的，中央空調冷凍站PLC控制系統(tǒng)運行具備安全性、可靠性、平穩(wěn)性，且維護方便等特點，其不但營造了良好的系統(tǒng)運作環(huán)節(jié)，且具有極高的性價比。

　�。ǘ�）PLC技術在數(shù)控系統(tǒng)中的應用

　　隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)自動化水平的提升，數(shù)控技術已被普遍運用在工業(yè)生產(chǎn)中，且是一種不可或缺的工業(yè)生產(chǎn)技術。連續(xù)控制系統(tǒng)、點位控制系統(tǒng)以及直線控制系統(tǒng)是當前市場上常用的數(shù)控系統(tǒng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控系統(tǒng)主要用于機械加工，其中點位控制一般用于孔加工機床，是為了在加工過程中實現(xiàn)由一個位置向另一個位置的精確移動，一般來說并不考慮加工物體的運動軌跡，移動過程中也一般不進行加工，所以，它不具有依賴性。目前，數(shù)控系統(tǒng)的實現(xiàn)主要有兩種方式，即全功能數(shù)控裝置和單板機控制，這兩種控制系統(tǒng)都應用了PLC，只不過在功能和應用范圍上有很大的區(qū)別。數(shù)控裝置采用全功能的數(shù)控裝置，這種裝置除了要進行軟件開發(fā)外，還要考慮工業(yè)現(xiàn)場中的抗干擾問題。全功能數(shù)控裝置的功能非常完善，但是價格非常昂貴，對于一些企業(yè)來說這種裝置的許多功能完全是多余的。為了滿足一般企業(yè)的發(fā)展需要，市場上出現(xiàn)了基于PLC的第二種系統(tǒng)即單板機數(shù)據(jù)系統(tǒng)，它是為了解決傳統(tǒng)單片機中長期存在的設計硬件電路、接口電路、驅動電路和抗干擾問題，不僅能根據(jù)生產(chǎn)需要調整機床功能，還能根據(jù)技術進步對機床功能進行升級，這一點不僅滿足了很多中小企業(yè)的發(fā)展需要，對企業(yè)的經(jīng)營管理更具有靈活性。

　　（三）PLC技術在電力系統(tǒng)中的應用

　　在電力系統(tǒng)中，如水處理、輸煤、除灰及除渣等輔助系統(tǒng)的工藝流程需要有順序控制或開關量控制，隨著國家節(jié)能減排計劃的不斷深入，在此行業(yè)生產(chǎn)過程中把提高效益、降低資源的損耗制定為企業(yè)管理的最終目標，這就對輔助自動控制水平提出較高要求，要求把輔助系統(tǒng)的能耗降到最低點，所以現(xiàn)在許多大型火電企業(yè)中的輔助系統(tǒng)把原來的繼電控制器運用了PLC技術進行替代。由于PLC技術的線路具有自己的公共端，所以大大地減少了在接線時出錯誤的頻率。并且當PLC應用于電系統(tǒng)時，能夠閃光的電源是不需要專門配備的，只要有不復雜的接線就可以了。另一方面，PLC技術控制系統(tǒng)起到輔助作用使開關數(shù)量較少，工作人員的負擔也就相應的變小。由PLC技術組成的備用電源裝置每種運行方法的實現(xiàn)是利用編程來進行的，它的備用電源開和關的判斷標準是所收集到的運行信號，控制系統(tǒng)的作用是對數(shù)據(jù)進行邏輯上的判斷和處理，它能夠把系統(tǒng)的運行狀態(tài)加以兼顧，系統(tǒng)的操作比較簡便、接線容易實現(xiàn)以及抗干擾性較強，所以使供電的穩(wěn)定性改善。

　　總之，自PLC技術應用于電氣自動化系統(tǒng)后，系統(tǒng)的繼電器邏輯得到了簡化，成本大幅度降低，系統(tǒng)可靠性也得到了提高。但值得注意的是，在一些電磁干擾過于強烈或者生產(chǎn)環(huán)境極其惡劣的環(huán)境下，PLC也有失誤情況，因此還需不斷提升PLC的設計和研究，使它能滿足各種場合的運用要求。

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