广东省钢铁研究所 广东省广州市 510640
摘要：PLC技术凭借其本身的诸多优势被积极的应用到电气自动化控制系统中，并且有效的提高了电气设备自动化控制系统的安全性和稳定性，同时还能够减少大量的人工操作，有效的降低了工作人员的工作量，达到了节约人力成本的目的，为我国社会经济的可持续性发展打下了牢固的基础条件。基于此，本文主要对PLC技术在电气自动化控制中的具体应用及要点展开探究，希望能够使PLC技术得到更加有效地应用。
关键词：电气设备；自动化控制；PLC技术
引言：伴随着计算机电子技术的进一步发展，PLC编程控制技术得以成熟，并逐渐被应用到电气设备自动化控制系统中。通过PLC技术的应用，不仅简化了控制操作流程，提高了工作效率，也在一定程度上保障了设备运行的安全性和可靠性。因此，对PLC技术的应用展开探讨意义重大。本论文将以PLC技术为研究切入点，对该技术在电气设备自动化控制中的具体应用进行了详细的研究。
1、PLC技术介绍
PLC是可编程控制器的英文缩写，其属于一种先进的自动控制装置。该自动控制装置中，微处理器是核心部件，融合了计算机技术、通信技术以及自动化技术，具有良好的自动控制性能。PLC技术是一种专门为工业生产过程设计的数字运算系统，其使用可编程存储器来存储程序，通过程序指令的执行，能够实现逻辑运算、顺序控制、计数、定时以及运算的操作，通过模拟量与数字量的输入与输出，可以对生产过程以及机械设备进行自动化控制。PLC技术具有继电控制控制技术与计算机技术的两方面特点，因此其能够在电气自动化控制中发挥十分重要的作用。
2、PLC技术的应用优势分析
2.1强大的抗干扰能力
PLC技术的可编程逻辑控制系统具有很强的干扰抵抗能力，这是因为其强大的软件的应用将传统继电器进行替换的结果。软件的科技性比较强，在系统运行过程当中可以减少系统运行发生事故的概率。正是由于PLC技术可以降低事故发生的概率，所以在电气工程自动化应用中具有更强的依赖性。PLC技术本身既可以降低事故发生的概率，同时还有强大的自我检修功能，在系统运作过程当中，就可以对系统进行检查，当系统出现故障时就会发出警报，并且显示事故发生的原因和故障点，方便人们对事故及时检查排除。
2.2适应性较强
PLC技术的适应性强主要体现在硬件配套具有统一的标准，这样可以保证在不同的机器中都有统一的硬件，具备统一化的格式，用户在使用中根据不同的需求，进行不同功能强度的系统的设置。
2.3操作方便
相对来说，PLC的顺序控制都由软件控制，用计算机来编程，用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，其控制逻辑以程序的方式存储在内存中，如果要改变控制顺序，只要更改程序即可，其连线少，体积小，每只软继电器的触点数理论上无限制，因此灵活性和扩展性都很好，使得不熟悉计算机的人也能方便地使用。并且PLC控制较之继电控制取消了大量的机械触点，而且减少了大量的连线，所以提高了系统运行的可靠性，并使控制系统的可维护性大大提高。
3、电气设备自动化控制中PLC技术的实践应用
3.1在生产定位控制中的应用
PLC的高速计数器指令和编码器的配合使用，在现代工业生产自动控制中可实现精确定位和测量长度。
以对传输带的定位控制设计为例加以说明。现需要用传输带运送货物，从货物运送起点到指定位置（终点）的距离为10cm。现要求当传输带上的货物运行10cm后，传输带电机停止运行。
该系统硬件设置主要包括西门子S7-200CPU226型PLC、传输带电机（三相交流异步电机）、OMRON的E6A2-CW5W光电旋转编码器、松下VFO系列BFV00042GK变频器等。该系统的工作原理是将光电编码器的机械轴和传动辊（由三相交流异步电机拖动）同轴相连，通过传动辊带动光电编码器机械轴转动，输出脉冲信号，利用PLC的高速计数器指令对编码器产生的脉冲（采用A相脉冲）个数进行计数，当高速计数器的当前值等于预置值时产生中断，经变频器控制电动机停止运行，从而实现传输带运行距离的准确定位控制。
3.2在温度控制中的应用
利用PLC温度检测模块和PID控制指令，可以实现高精度温度控制系统。其中，PID控制系统在使用时只需要设置一些参数，非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。而PLC的PID控制器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础，将其数字化写成离散形式的PID控制方程，再根据离散方程进行控制程序设计。例如，退火炉的温度控制。温度控制是退火炉的重要组成部分，它的功能是将温度控制在所需要的范围内，对玻璃瓶罐进行退火或烤花。利用PLC自身的PID控制模块和其内部PID控制程序，对退火炉控制系统进行技术改造，并结合触摸屏画面显示操作，可以实现整个系统的自动控制，从而有效节约了人力，提高了经济效益。
3.3在水泵恒压供水控制中的应用
利用PLC的A\D模块和压力变送器，可以实现恒压供水系统的自动控制。例如楼宇居民自来水的恒压供水、高温设备冷却水的恒压控制等。目前常见的变频恒压供水系统主要由PLC控制器、两台变频调速器、软启动器、触摸屏显示器、交流接触器、热继电器、压力变送器、水位变送器、流量变送器等其他电控设备以及水泵组成。其工作原理为：在供水系统的蓄水池中安装水位变送器，在总出水管安装压力变送器和流量变送器，检测出水位、压力和流量；然后再转换成4～20mA的信号，输入到PLC的模拟量输入模块，将检测到的压力信号和通过触摸屏设置的压力经过PID运算，通过控制变频器的输出频率来调整水泵电机的转速，以达到保持水压的恒定。同时，通过水位检测，还可以根据水位的高低来开启水源井的多少和调节反渗透系统的产水能力。另外，在触摸屏显示器上还可以显示各个电机的电流、频率、水位、水压、工频和变频运行的时间以及各泵的运行状态。
通过实践可以发现，在供水系统中采用基于PLC与触摸屏控制的变频恒压供水系统，可以根据实际需要水压的变化自动调节水泵的转速或加减速，实现恒压供水，降低能耗；同时还可以延长主泵电机的使用寿命。
3.4在自动化系统控制中的应用
随着计算机技术的发展及PLC技术的应用，电气自动化控制系统也由当初的人力控制过度到了现在的强电控制，自动化控制水平大幅度提升。如今，自动化控制系统基本都是包括上位机和下位机，其中上位机是通过人机界面对现场进行实时的监控，下位机就是PLC对实际系统进行有效控制。它们之间是通过串行通信接口或其他通信方式进行数据通信，以达到远程监控，统筹管理。例如，电气自动化系统应用了PLC技术之后，主站层由人机接口及PLC组成，还包括现场的传感器网络、相应的远程I/O站，通过传感器采集网络将采集的现场信息通过通信总线传输到主站层以及远程I/O站，实现远程I/O站与传感器之间的信息对接，而工作人员只需要借助于终端显示屏便可以了解整个电气自动化控制的全过程。
结束语：
总而言之，PLC技术在电气自动化控制中的应用，能够有效提高电机设备的运行效率，该技术不仅适用于各种电气设备，而且也能够实现对电机设备的生产定位、温度、恒压、自动化等方面的控制，在很大程度上满足了电气自动化控制的要求。因此，相关人员也要积极探寻PLC技术在电气自动化控制中的有效应用途径，以便能够进一步提升电气自动化控制的成效。
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