PLC在电气自动控制系统中的应用与技术分析

时间：2024-04-24

唐东科衡阳技师学院

前言

PLC（可编程逻辑控制器）是一种可编程存储器，即其常用来存储内部数据，并用逻辑语言来判断和用虚拟数据、数字语言来控制机械生产，从而实现高效生产。PLC具有通用性强、可靠性高和能耗低等优点，因此在交通、空调和数控机床等领域得到了广泛的应用。据此，首先分析PLC的应用情况，然后再进一步论述PLC在电气自动控制系统中的应用要点。

一、PLC的应用情况

调查显示，国外产品占领了我国95%以上的PLC市场，但我国仍有一些实力很强的公司正在致力于开拓PLC业务。另外，我国工业企业的自动化程度偏低，说明PLC产品的应用空间很广，比如机械行业设备80%以上仍用接触器和继电器实现控制。可见，我国市场PLC的应用潜力很大，有待深入挖掘。目前，PLC技术常用于交通、数据控制和空调等领域的电气自动控制系统中，具体应用情况如下：

（一）交通领域。在交通电气自动控制领域，PLC技术的应用体现在交通信号灯的控制上，以使车辆和行人在交通规则内有序活动，即：首先，利用控制系统控制线路，并利用逻辑可编程控制器控制信号灯，从而实现控制交通电气自动系统的目的；其次，当交通出现问题时，基于PLC的电气自动控制系统会利用交通监控设备实时收集堵塞路段的信息，并经交通网络直接向交通部门反馈收集到的信息，以方便交通部门及时处理，从而降低了交通事故率和保障了道路的畅通性。

（二）数据控制领域。在数据电气自动控制领域，PLC技术的精准控制能力得以充分发挥。例如，在数控机床运行中,利用PLC编程方式完成数据电气自动控制系统的编程，可以有效控制每一组数据的精准度，从而降低了电气自动控制系统运行的误差及使生产产品的质量更高。可见，在数据电气自动控制领域，PLC技术的应用可以提高数据生产控制能力和可编辑能力，但对于PLC控制系统的选择，要求从企业数据控制系统的客观实际出发，以提高生产产品的质量。

（三）空调领域。为了响应国家环保战略部署，空调领域对电气自动控制系统提出了更高的要求，而PLC的应用大大降低了控制的难度，即：利用PLC技术，可排除外界因素的干扰，且用户可按要求定制程序，高效运行空调电气自动控制系统。例如，基于PLC的中央空调电气自动控制系统可以高效运行中央空调控制系统，以使用户按需使用空调，同时企业维修空调电气控制系统的周期得以延长，从而实现了空调系统的高效运行和满足了用户的使用需求，并为企业创造了经济价值。

二、PLC的应用要点

在电气自动控制系统中，PLC技术的应用领域很广，且应用效果显著。为了进一步挖掘PLC技术在电气自动控制系统中的应用价值，主要从以下方面浅谈PLC技术的具体应用要点：

（一）开关量控制。PLC技术应用的实质是以虚拟继电器代替机械继电器。其中，虚拟继电器在控制中的反应时间无限接近零，其非常便于控制开关量，并保证了开关量的稳定性。传统电气自动化系统的控制器以电磁继电器为主，而电磁继电器因反应速度慢而无法实现实时控制，且电磁继电器的电路接法复杂、维修与维护成本高，从而降低了电气自动化系统的可靠性。从电磁继电器的缺点上进行分析，PLC技术不仅在控制开关量上反应迅速，且操作便捷、器材无损，从而保证了电气自动化系统控制的稳定性。

（二）自动切换。电力系统的高可靠性是企业正常运行的基本要求，停电及电力故障会给企业带来巨大的损失。为此，企业通常通过设置备用电源来保障供电的质量，但在实际使用中，供电电源需以手动操作的方式来完成切换，从而增加了电力企业的经济损失。为了提高供电的稳定性，基于PLC的备用电源系统得以广泛应用，即：基于PLC的备用电源以编程的方式来确定设备工作的方式，同时其凭借强大的逻辑运算与数据处理能力来实时自动切换备用电源和完成其他操作。例如，在电力生产中，通过应用基于PLC的备用电源，消除了诸多电力系统运行障碍，且凭借PLC强大的逻辑运算与数据处理能力，大大提高了电力系统运行的可靠性。

（三）顺序控制。在工厂电气控制上，常规继电器因反应时间不及时而导致控制不及时。但通过在顺序控制中应用PLC技术，虚拟继电器取代了常规继电器，且虚拟继电器凭借反应时间无限接近零、无接线和维护过程等优点而实现了快速控制的目的，同时通过分、合闸操作，便可控制电路通断，从而大大改善了断路器的工作环境。例如，在火力发电厂的输煤系统中，顺序控制的应用大大提高了电力生产的效率，即：利用基于PLC的输煤自动控制系统，工作人员直接利用电脑，便可实时控制工作现场，从而缩短了工作时间，提高了工作效率，减少了人力与物力资源浪费。