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【摘要】文章简述了PLC的工作原理及特点，并分析了PLC在电气自动化中的应用及发展前景。
【关键词】PLC；电气自动化；发展
在传统的工业电气自动化控制系统中，大都采用电气连接线（被称作是硬件）作为各种电控盘之间的电气控制连接，这种方法弊端是护量大、可靠性差，尤其是在控制线路距离长、线路复杂的情况下，安装和调试都非常的麻烦。由于其维护时控制线路繁多复杂，使得短路、开路等事故频率也大得多，在实际检修过程中查线难度大，往往维护人员带来很大麻烦，因此电气设备的正常运转也经常由于检修不及时而受到影响。同时，为了达到电气控制的目的，在安装时需要消耗大量的电气连接线，因此，严重消耗电气线材。而PLC技术正好解决了传统控制系统的上述缺点。PLC是可编程逻辑控制器的简称，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。随着计算机和微电子技术的飞速发展，PLC控制系统得到了极大发展，在现代工业自动化生产过程中发挥着越来越重要的作用。
1、PLC的工作原理概述
第一个步骤，输入采样。在这个步骤当中，可编程控制器读取采样数据主要通过扫描的方式，然后利用输入I/O输出映像区中所对应的单元对这些数据进行存储。在数据采样被输入之后，继续执行输出刷新操作对转入用户程序。在这个阶段中，即使输入的数据状态发生了变化，输入I/O输出映像区中的处理单元所接收的数据也不会被改变。所以，如果以脉冲信号的形式输入，要求该信号所具有的宽度要比一个扫描周期大。只有这样，才能确保输入的数据信息在任何情况下都会被读入。
第二个步骤，程序执行。在用户程序执行的过程中，可编程控制器对用户程序进行扫描的执行顺序总是自上而下，在扫描的过程中，其运算按照固定的顺序和路线进行，其中，扫描顺序也是由左至右，由上至下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电构成。进而得出运算结果，并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者输入I/O输出映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。
第三个步骤，系统输出刷新。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中，系统的中央处理器会根据输入I/O输出映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一过程中的输出，才是可编程控制器真正要完成的任务。
2、PLC的特点
2.1 系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
2.2 使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
2.3 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。
3、PLC的应用
3.1 在传统机床系统中的应用
过去，机床都是用过电气控制模式来对其进行控制的，在其中通过继电器—接触器系统的利用极容易导致机床在运行过程中出现各种不良现象，并且其运行耗能非常严重，工作效率低、日常管理与维修难度都非常大，在无形中加大了工作的成本，也不利于电气设备实现自动化的要求。因此，相关研究者就此方面进行了大量的试验与研究，在实际工作中采用PLC控制器对电气设备的硬件与软件部分进行合理的改造，使其在运行过程中实现自动化。在实际工作中通过PLC系统的应用可以对电气设备进行实时控制，一方面提高了系统的稳定性与工作效率，另一方面还能够降低日常维修成本，达到了节能的要求。为了促进机床设备的更好的运行，我们必须要采用现代化控制系统代替过去的控制系统。而PLC也可以直接应用在机床设备的改造当中。PLC系统的利用，有利于保证机床设备控制的稳定性，简化机械结构，工作人员可以很快的熟悉机械设备，从而提高工作的效率，在传统技术中通过PLC技术的应用可以解决过去技术无法克服的种种困难，具有可靠性高、经济合理、便于监管、减少故障的发生率等优点。
3.2 PLC在消防系统中的应用
由于PLC可编程序控制器可在不改变消防泵控制功能的前提下，有效避免因人为管理疏漏带来的设备故障隐患，应用被广泛地应用于消防水泵中。消防水泵是消防系统中属于重要的消防设备之一。PLC在消防水泵中的应用最重要的就是设定泵组的启动时间，通过巡检转换开关进行控制。消防泵在自动状态下，转换开关转到巡检状态，若无消防用水需求，第1台泵自动启动5—3Omin（启动时间根据设备确定），运行10min后，停机待命90天（停机时间可调），待命期间如果没有消防用水，则第二台泵启动5—30min，停机待命90天（停机时间可调），如此周而复始地循环，巡检周期从数小时到数百小时之间可任意选择。泵组电源控制柜设有超压保护装置。
4、PLC技术在电气自动化中的发展前景
4.1 可靠性与抗干扰性得到了提升
PLC控制系统在运算或控制时，在电气设备实现自动化生产的过程中，如果外界环境过于恶劣或者周边具有非常强烈的磁场，那么PLC技术就会出现误差，这就不利于整个生产的质量，无法保证生产工作有序的进行。因此，随着社会的发展，PLC技术必须要随着新技术、新设备的发展而不断趋于稳定，提高其抗干扰能力。使其不仅能够在恶劣的环境下或者受到磁场干扰的情况下能够正常生产，还能够避免在设计、安装与使用过程中出现各种不良现象。
4.2 PLC系统的网络化与数字化
DCS技术是当前我国电气自动化控制系统中的一项主要技术，但是我们需要清楚的知道，这一技术的上升空间是非常有限的，随着社会的发展，这一技术的发展越来越滞缓。然而PLC技术则是在科学技术发展的基础上演变出来的，在实际工作中，PLC技术可以与DCS技术紧密的联系在一起，通过各项技术优势的充分发挥而实现电气设备的自动化水平，通过合理同化，创新发展成为一种全新的Fes控制系统该系统，该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，而且还实现了工业生产自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽共在火电厂工业生产中的广泛应用，并进行不断的完善与更新。
参考文献
[1]刘松林.可编程逻辑控制器的结构原理及其故障维修要素[J].现代企业教育，2011（16）.
[2]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2011（19）.
[3]王飞雪.可编程逻辑控制器（PLC）的发展趋势与应用[J].科技创新导报，2010（30）.
[4]许立梓，程良伦.工业控制机及其网络控制系统[M].北京：机械工业出版社，2005.
【关键词】PLC；电气自动化；发展
在传统的工业电气自动化控制系统中，大都采用电气连接线（被称作是硬件）作为各种电控盘之间的电气控制连接，这种方法弊端是护量大、可靠性差，尤其是在控制线路距离长、线路复杂的情况下，安装和调试都非常的麻烦。由于其维护时控制线路繁多复杂，使得短路、开路等事故频率也大得多，在实际检修过程中查线难度大，往往维护人员带来很大麻烦，因此电气设备的正常运转也经常由于检修不及时而受到影响。同时，为了达到电气控制的目的，在安装时需要消耗大量的电气连接线，因此，严重消耗电气线材。而PLC技术正好解决了传统控制系统的上述缺点。PLC是可编程逻辑控制器的简称，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。随着计算机和微电子技术的飞速发展，PLC控制系统得到了极大发展，在现代工业自动化生产过程中发挥着越来越重要的作用。
1、PLC的工作原理概述
第一个步骤，输入采样。在这个步骤当中，可编程控制器读取采样数据主要通过扫描的方式，然后利用输入I/O输出映像区中所对应的单元对这些数据进行存储。在数据采样被输入之后，继续执行输出刷新操作对转入用户程序。在这个阶段中，即使输入的数据状态发生了变化，输入I/O输出映像区中的处理单元所接收的数据也不会被改变。所以，如果以脉冲信号的形式输入，要求该信号所具有的宽度要比一个扫描周期大。只有这样，才能确保输入的数据信息在任何情况下都会被读入。
第二个步骤，程序执行。在用户程序执行的过程中，可编程控制器对用户程序进行扫描的执行顺序总是自上而下，在扫描的过程中，其运算按照固定的顺序和路线进行，其中，扫描顺序也是由左至右，由上至下，而扫描线路则是由用户程序的各个触电构成。进而得出运算结果，并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者输入I/O输出映像中的状态来完成刷新操作，进而确定是否执行用户程序中的处理指令。
第三个步骤，系统输出刷新。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中，系统的中央处理器会根据输入I/O输出映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路，再完成对其他外设的驱动。这一过程中的输出，才是可编程控制器真正要完成的任务。
2、PLC的特点
2.1 系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。
2.2 使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
2.3 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。
3、PLC的应用
3.1 在传统机床系统中的应用
过去，机床都是用过电气控制模式来对其进行控制的，在其中通过继电器—接触器系统的利用极容易导致机床在运行过程中出现各种不良现象，并且其运行耗能非常严重，工作效率低、日常管理与维修难度都非常大，在无形中加大了工作的成本，也不利于电气设备实现自动化的要求。因此，相关研究者就此方面进行了大量的试验与研究，在实际工作中采用PLC控制器对电气设备的硬件与软件部分进行合理的改造，使其在运行过程中实现自动化。在实际工作中通过PLC系统的应用可以对电气设备进行实时控制，一方面提高了系统的稳定性与工作效率，另一方面还能够降低日常维修成本，达到了节能的要求。为了促进机床设备的更好的运行，我们必须要采用现代化控制系统代替过去的控制系统。而PLC也可以直接应用在机床设备的改造当中。PLC系统的利用，有利于保证机床设备控制的稳定性，简化机械结构，工作人员可以很快的熟悉机械设备，从而提高工作的效率，在传统技术中通过PLC技术的应用可以解决过去技术无法克服的种种困难，具有可靠性高、经济合理、便于监管、减少故障的发生率等优点。
3.2 PLC在消防系统中的应用
由于PLC可编程序控制器可在不改变消防泵控制功能的前提下，有效避免因人为管理疏漏带来的设备故障隐患，应用被广泛地应用于消防水泵中。消防水泵是消防系统中属于重要的消防设备之一。PLC在消防水泵中的应用最重要的就是设定泵组的启动时间，通过巡检转换开关进行控制。消防泵在自动状态下，转换开关转到巡检状态，若无消防用水需求，第1台泵自动启动5—3Omin（启动时间根据设备确定），运行10min后，停机待命90天（停机时间可调），待命期间如果没有消防用水，则第二台泵启动5—30min，停机待命90天（停机时间可调），如此周而复始地循环，巡检周期从数小时到数百小时之间可任意选择。泵组电源控制柜设有超压保护装置。
4、PLC技术在电气自动化中的发展前景
4.1 可靠性与抗干扰性得到了提升
PLC控制系统在运算或控制时，在电气设备实现自动化生产的过程中，如果外界环境过于恶劣或者周边具有非常强烈的磁场，那么PLC技术就会出现误差，这就不利于整个生产的质量，无法保证生产工作有序的进行。因此，随着社会的发展，PLC技术必须要随着新技术、新设备的发展而不断趋于稳定，提高其抗干扰能力。使其不仅能够在恶劣的环境下或者受到磁场干扰的情况下能够正常生产，还能够避免在设计、安装与使用过程中出现各种不良现象。
4.2 PLC系统的网络化与数字化
DCS技术是当前我国电气自动化控制系统中的一项主要技术，但是我们需要清楚的知道，这一技术的上升空间是非常有限的，随着社会的发展，这一技术的发展越来越滞缓。然而PLC技术则是在科学技术发展的基础上演变出来的，在实际工作中，PLC技术可以与DCS技术紧密的联系在一起，通过各项技术优势的充分发挥而实现电气设备的自动化水平，通过合理同化，创新发展成为一种全新的Fes控制系统该系统，该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，而且还实现了工业生产自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽共在火电厂工业生产中的广泛应用，并进行不断的完善与更新。
参考文献
[1]刘松林.可编程逻辑控制器的结构原理及其故障维修要素[J].现代企业教育，2011（16）.
[2]刘伟光.PLC在电气自动化系统中的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2011（19）.
[3]王飞雪.可编程逻辑控制器（PLC）的发展趋势与应用[J].科技创新导报，2010（30）.
[4]许立梓，程良伦.工业控制机及其网络控制系统[M].北京：机械工业出版社，2005.