关于PLC在电气自动化控制中的应用的论文
摘 要：当代社会,电气自动化控制中最不可或缺的一项技术就是PLC技术,它的应用十分广泛。传统的电气自动化控制系统有着很大的缺陷,而且消耗大量的人力物力,最大的缺陷是不能保证质量。所以,现在我们把PLC应用到了电气自动化控制中。PLC技术在电气自动化控制中的应用,是在微软处理器的基础上,再加上当今的计算机技术以及自动控制技术等先进的科学技术。。本文主要探究在电气自动化控制中PLC的应用。
1 PLC的原理及特点
PLC组成结构如下，其原理可以大致的分为三个阶段：首先是输入采样阶段。在这一阶段，PLC通过扫描的方式依次的读取输入数据及状态，并将其存储与I/O映像区的相应单元。输入完毕就可以进入后续的用户程序执行阶段，这一阶段PLC通过由上而下的顺序对用户的程序进行扫描，对于每一条梯形图，扫描的顺序总是遵循着先左后右以及先上后下的顺序进行逻辑运算，并根据运算的结果刷新逻辑线圈在系统中的对应状态。最后是输出刷新阶段，在这一阶段，CPU会按照I/O映像区中的数据及状态刷新所有的输出锁存电路并输出到电路驱动的相关外圆设备。
PLC具有以下明显的特点：可靠性强。PLC具有极强的抗干扰能力，相比传统继电器技术更加适合于复杂的工业环境;反应快。由于PLC中将传统的机械触电继电器替换为内部自定义的辅助继电器，同时也取消了连接导线，而使用内部逻辑关系代替，为此就可以忽略其节点变位时间，不必考虑传统继电器的返回系数;操作简单。此项控制技术通过使用简单的指令形式、直观的简单程序实现现场的操作，避免了由于操作人员参差不齐的电气技术带来的问题。
2 PLC在电力系统中的主要应用
2.1开关量控制
(1)断路器控制与PLC的应用。传统的电力系统中主要的使用电磁继电器作为主要的控制器，但是由于这种器件中大量的使用电磁原件，而其自身存在的大量触点就直接的降低了所构成系统的可靠性，同时也由于接线的复杂性以及后续维修的困难性，致使近年来开始大量的使用PLC。
(2)自动切换。供电质量的重要指标是供电的可靠性，很早之前的供电企业为了加强供电的可靠性就设置了备用电源。只是最初进行的供回电线路的操作是由手动实现的，但这间隔的几秒钟时间就可以使得供电要求较高的用户蒙受很大的损失。为此，基于提升供电可靠到性的要求，PLC构成的备用电源自动投入装置开始应用于实际。这一装置通过编程来使用各种运行方式，并将采集到的一次设备的.正常运行信号作为后备电源关闭或者启动的根据。由于这一系统具备逻辑判断以及数据处理功能，为此不仅可以实现备用电源的自动投切，同时可以在综合考虑系统运行状况以及其它操作。
2.2顺序控制
在火力发电系统内部，作为辅助系统的工艺流程一般可以分为开关量的控制与顺序控制两大类。随着近年来我国资源的紧张以及环境问题的恶化，传统的继电控制系统逐渐地被PLC控制系统所控制，以达到提升企业辅助车间的自动化水平。尤其是最新的PLC系统不仅可以实现单独工艺的流程控制，而且还可以通过通信总线与信息模块的连接实现全厂工作的控制。
2.3在矿井提升机中的应用
上面概述了PLC的主要功能后，这里主要针对于PLC在矿井提升机中的具体应用进行论述。
矿井提升机作为一种大型的绞车，是煤矿开采行业的重要设备。PLC在矿井提升机的应用极大的提升了提升机的工作效率，而提升机的主要调速控制是通过变频PLC进行的。其具体的应用如下：当操作人员听到开车信号时按下开车按钮，此时PLC控制将AC380V电流接入变频器。当提升机开始运行时，首先要对电机施加直流制动，然后再松开机械抱闸，以达到防止溜车的目的。提升机在运行过程中的速度变化曲线可以通过对PLC变成进行产生，然后将经过A/D转换的信号由模拟量输出口输出以实现对于变频器的控制。实际的使用也可以根据实际工况选择人工控制提升机速度。
同时在旋转编码器的辅助下，极大的方便了检测提升机的速度以及位置。首先编码器将检测到的电机转速信号传递给PLC，然后PLC就可以根据得到的这一信号累计计算提升机的速度及行走距离，此时监视器上就会相应的显示出提升机的速度以及位置。井口还设置了液压站，其作用类似于电磁抱闸，可用于重车静止时的制动。重车制动是在PLC以及变频器的控制下实现的，先通过液压站给卷筒施加机械制动力，然后取消直流制动力。
变/工频切换和声光报警电路。这种辅助电路的设计方案是将报警装置设置在变频器端：当PLC的Q3.1，Q3.2的输出开关量为“1”时，相应的Q3.3的输出开关量为“0”，此时接触器KM2就会发生动作，将电动机接到变频器的输出端。当KM2发生动作后，相应的KM1也发生动作，即将工频电源与变频器的输出端连接以启动电机。与此同时，与接触器KM3线圈控制电路连接的接触器KM2的常闭触点断开，以达到接触器KM3不接通的状态，以保证整个系统处于工频运行状态。
当变频器在运行的过程中发生故障而跳闸，此时的变频器的“NC-COM”触点就会断开，导致KM1以及KM2线圈均失电，其主触点就会切断变频器与电机、电源之间的连接。与此同时“NO-COM”触点也会相应的闭合，从而导致警报扬声器HA以及报警等HL进行声光报警。PLC内部的时间继电器也会得电，并在一定的延时后闭合，从而使得Q3.3的输出为“1”并保持，使得电机的运行状态进入工频运行状态。
此外PLC在中央空调、公交系统、数控系统以及在泵类电机中都有着广泛的应用。
3 PLC发展趋势
不断加强PLC的抗干扰能力。尽管PLC控制系统具有很好的抗干扰能力，但是对于一些电磁干扰过于强烈或者是生产环境极为恶劣的情况也会致使PLC控制系统的控制失误或者运算失误，从而导致正常的生产运行受到干扰。为此，在今后的一段时间内，不断研发具备更高抗干扰能力的PLC系统，不断的提升其在设计、安装以及使用中的性能。
网络化以及数字化。目前在火电系统中，DCS技术逐渐的普及并逐步成熟，只是近几年的发展较为缓慢，而PLC作为发展迅速的技术，使得二者在发展的过程中相互吸收、利用，并逐渐发展成为新的控制系统—FCS系统。这一系统即有原来系统的优势，同时也具备了工业自动化的、智能化、数字化的特点，因此在近年来的火电厂发展中得到广泛的应用。
结语
鉴于未来多种行业的生产过程具有不同的控制需要，为此PLC控制系统需要不断开发新的产品，使得产品的规格更为齐全、性能更加优异，不断促进自动化控制网络、国际通用网络以及人类电气化的发展。我们相信在未来的几年，PLC会有更大的发展，不仅产品种类更加丰富、规格更加齐全，并且全新的人机界面也会使得这一技术更好的适应工业控制场合的需要。
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