摘要：本文从含义和技术原理两个方面着手，对PLC技术进行简要的介绍，然后对PLC技术在电气自动化中的应用领域进行分析，主要应用于空调系统、逻辑运算、数控系统、开关控制以及顺序控制之中，使系统控制的自动化程度得以加强。最后，对PLC系统未来的应用前景进行展望，主要体现在提高抗电磁干扰能力、提高网络化与数字化水平、满足更多工业需求等方面，旨在为电力系统的安全稳定运行提供更多保障。

关键词：PLC控制系统；电气自动化；技术原理

0 引言

在科技飞速发展背景下，现代技术与工艺不断创新发展，智能化成为社会发展主流。在集成电路发展中，PLC的产生与应用使电力自动化水平得到显著提升，可为电力系统持续正常运行提供更多便利。

1 PLC概述

1.1 含义

PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写，根据当前工业需求而设计的新型电子系统，使用一类可编程存储器，具有控制、运算、记录等多种指令，可将存储内容以数字形式传输到工业生产之中，为系统控制提供更多的便利。在信息时代背景下，PLC技术越发成熟，可对逻辑控制智能发展提供极大助力，采集更多科学有效的信息，为数据监控、通信、联网等提供更大便利。

1.2 技术原理

PLC技术的应用原理主要分为三个阶段，即输入采样、程序执行与系统输出。在第一阶段，PLC通过扫描的方式对数据进行读取，从而完成采样过程，将采集到的信息存入到I/O映像中，当数据被输入后，开始执行用户提出的新指令；在第二阶段，PLC以由上而下的方式对用户进行扫描；在第三阶段，由PLC对全部用户程序进行刷新操作，与此同时，系统CPU将会根据I/O映像状态、前端输入数据对电路进行锁存，进而实现对其他设备的驱动，该阶段属于PLC完成任务的关键阶段。在PLC中开关控制设计结构具有较强的灵活性，能够充分实现综合自动化，在与上位机构成复杂控制系统之后，通过简洁的梯形图、语句、逻辑图等对开发语言进行编程，利用简单的指令对控制技术进行展示，使现场操作被清楚形象地反馈出来。在PLC内部自定义中，过去的机械触电继电器已经难以符合现代需求，需要将新型的PLC辅助继电器引入其中，可利用内部逻辑替代连接导线，忽视节点的变换时间，无需担心继电器返回系数是否达标，在不改变硬件状态的基础上，以在线形式对程序进行纠正，对操作者计算机水平的要求不甚严格。

2 电气自动化中PLC的具体应用

PLC技术由存储器、电源、功能模块、接口电路等内容构成，在实际应用中能够有效克服传统设备中存在的不足，可对复杂设备进行高效管理，具体体现在以下几个方面。

2.1 在空调系统中的应用

PLC技术的运行能力强，后续维护较为简单，具有较强的抗干扰性，在新型高速网络结构中的应用效果十分理想。该技术的上述特征体现在智能建筑中，特别是中央空调系统中，可使设备控制更加灵活、后续维护更加便捷。另外PLC技术中的PID调节可使整个系统真正实现“无人运行”。PLC系统不但具有较强的智能化效果，且抗干扰能力较为显著，对系统结构的要求不甚严格，目前已经在中央空调领域中得到广泛应用。实践表明，在空调的冷冻站系统中，将PLC技术应用其中十分理想，可使PLC控制系统更加的稳定高效，不但有助于营造氛围，且性价比较高，可为智能建筑自动化发展提供有利条件，具有较大的推广价值。

2.2 在逻辑运算中的应用

PLC具有较强的自动化性能，可自动完成定时控制、开关控制、逻辑运算等指令。在PLC逻辑运算中，主要包括三方面内容：一是PLC对用户输入指令程序进行整合，将其转变为可执行信号输出；二是PLC能够事先对基础数据进行分析，明确用户指令程序，并决定该指令是否能够实施；三是PLC在逻辑运算中的应用，不但可提高运算速度，使指令运行更为准确，还可有效抵抗人为因素带来的影响，确保生产质量，提高设备生产的可靠性。

2.3 在数控系统中的应用

在控制系统研发中会遇到许多问题，PLC技术研究使各类问题得到有效解决，包括确保定位精度、提高定位速度、减少电机运行误差、支持控制参数在线调整等等。为了在点位控制中充分展示出数字变化情况，还应对PLC数码电路进行独立设计，目前PLC中的I/O点价格较高，应合理选择压缩显示输出点的合适方法。另外，为了提高系统稳定性、安全性，还应有效解决控制系统的安全问题，在以往的机床中采用的是电气控制，在使用中很容易出现接触问题，对此，应充分发挥PLC的作用进行解决，可见该技术具有较大的作用和价值。具有代表性的为泵类电机与调速器。

①泵类电机。目前工业泵类启动方式通常为三种，一是自动开启、二是手动开启、三是由控制箱手动开启。在自动模式下，泵类电机在启动时由PLC内顺控模块按照各个泵的累积时长选取主备用泵；手动开启则是对现场开关进行调节后开启，主泵与备用泵均是按照运行时间的不同，对每台泵的开启与闭合情况进行对比后决定，要想在现场进行操作则需要对开关进行调节，使其处于“调速器手动”档位的位置。现行的PLC控制与常规控制中，一般常规回路作为PLC系统补充，即便PLC系统出现异常情况，泵类电机仍可正常使用。

②调速器控制。至今为止，调速器得到不断的发展和成熟，由机械液压转变为电气液压，最后为计算机调速，PLC技术由存储器、电源、功能模块、接口电路等内容构成，在实际应用中能够有效克服传统设备中存在的不足，可对复杂设备进行高效管理，PLC系统通常由三个方面构成，即转速测量、电子调节与电液执行，其中转速测量对设备的转速情况进行显示，电子调节促进调节规律形成，电液执行则对导水机构具有驱动作用。

2.4 在开关控制中的应用

控制开关是电气控制中的重要内容，与常规开关相比具有较强的特殊性，可通过自动复位、定位操作、定位等方式对电气设备运行情况进行准确显示。在电气领域中，开关控制不但能够提高设备运行稳定性，还能够在出现突发状态时在第一时间切断电源，以免故障扩大化，主要包括断路器控制与自动切换两个方面。

①断路器控制。在以往的火电系统中主要使用控制器，该系统中包含大量电磁元件，自身具有诸多触点，使系统可靠性受到干扰，同时控制器的接线数量较多，连接复杂，后期维修较为困难。近年来，PLC系统的使用使一系列实物软件得以更换，使二次接线、辅助开关的使用数量得以精简，无需配备专用的闪光电源，在与条件相符的情况下，只应用简单的接线即可，减少后续维护工作量，对提高系统综合能力具有重大意义。

②自动切换。为了提高供电效率，将备用电源应用到装置中十分必要，在以往操作中均采用手动的方式，虽然操作过程只需几秒，但对于供电连续性要求严格的用户来说仍然无法满足。对此，为了确保供电连续性，将PLC备用电源应用到装置中，以编程的方式对一次设备运行信号进行采集，为系统逻辑判断、数据处理提供依据。

3 电气自动化中PLC的发展前景

3.1 提升PLC系统抗干扰性

在较为恶劣的自动化生产环境中，电磁干扰自然随之提升，很容易使PLC系统出现短路等情况，使工业生产秩序难以得到保障。对此，在未来的发展中应进一步提高PLC系统的抗干扰性能，使其朝着正确的发展方向迈进。在提高PLC系统抗干扰能力的同时，还要在设计、安装、使用等多项环节中加强重视，最大限度地减少各类不良因素对PLC系统运行产生的负面影响，将危险因素扼杀在摇篮之中。

3.2 提高PLC数字化、网络化性能

在以往的电气自动化发展中，DCS技术得到广泛应用，但其后续发展动力不足，已经逐渐无法满足新的工业需求，在PLC系统诞生后，与DCS技术相互融合，二者实现优势互补，创新出一种新型的控制系统，即FCS系统，该系统汲取了PLC系统与DCS技术的优势，不但具有丰富的系统特性，还可促进生产自动化的综合发展，使系统在数字化、网络化、智能化等方面实现了质的飞跃。在未来发展中，FCS系统还应得到进一步强化，使其在工业生产中的应用范围更加广阔，不断实现更新和完善。

3.3 适应多样化控制需求

从当前发展现状可知，PLC技术沿着开放式系统方向发展，主要体现在工业PC控制系统中。为了便于用户使用，PLC在未来的发展中应与智能技术相结合，使人机界面更加完美，通信设备更加完善，现场总线通信能力得到显著提升，使PLC控制系统能够适应多样化控制需求。与以往控制系统相比，不但在灵活性方面存在较大优势，还可缩短系统投放市场的周期，减少系统投资费用，使工厂底层向办公层自动化的数据效率得到显著提升，这同样是未来PLC系统发展的主要趋势。

4 结语

综上所述，在科技飞速发展背景下，PLC作为一种新型控制系统，在我国电气自动化领域得到广泛应用，不但使系统运行稳定性得到显著提升，与以往技术相比，还可节省大量人力物力资源投入，为系统运行的经济性做出更大贡献。

参考文献：

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