一、PLC概述
1、PLC的工作原理
PLC的工作原理要通過對不同的階段進行分析，在不同的階段，PLC的工作原理存在著一定的差別。在輸入采樣階段，可編程控制器利用掃描方式來對采樣數(shù)據(jù)進行讀取，然后將讀取的數(shù)據(jù)存儲在輸入輸出映像區(qū)的對應(yīng)單元中。在輸入的數(shù)據(jù)狀態(tài)發(fā)生變化的時候，處理單元的數(shù)據(jù)是不會發(fā)生變化的，因此，在進行數(shù)據(jù)讀取的時候要對信號形式進行選擇，這樣才能更好的保證在任何的情況下數(shù)據(jù)信息都能被讀入。在程序執(zhí)行階段，可編程控制器的執(zhí)行順序可以按照自上而下的方式對用戶的程序進行掃描，同時在掃描的過程中可以按照固定的順序和路線進行運算，在進行掃描的時候順序也有一定的變化，這樣能夠更好的在掃描以后進行結(jié)果的運算。在系統(tǒng)輸出階段，可編程控制器能夠在執(zhí)行用戶程序以后進行刷新，在刷新的過程中系統(tǒng)中央處理器能夠根據(jù)相應(yīng)的狀態(tài)對前一階段的輸入數(shù)據(jù)進行鎖存，這樣能夠更好的對其他外設(shè)裝置進行驅(qū)動，這也是可編程控制器在使用的過程中真正的任務(wù)。
2、PLC的特點
可編程控制器在應(yīng)用的時候具有非常高的可靠性，同時在使用的過程中抗干擾能力也非常強，主要是因為PLC控制器在使用的時候自診能力是非常強的，能夠及時對出現(xiàn)的錯誤信息進行過濾和隔離，硬件設(shè)施進行保護。同時PLC在使用的時候能夠更好的對出現(xiàn)的故障進行檢測，同時也具備必要的信息保護和恢復功能。PLC在使用的時候通用性是非常強的，同時在使用的過程中控制程序是可變的，因此，操作是非常方便的。PLC具備品種齊全的硬件裝置，因此在控制系統(tǒng)中能夠更好的滿足各種不同的需求。用戶在使用的時候不用在硬件裝置方面投入過多。PLC在功能方面是非常齊全的，同時在使用的時候使用面也非常廣。PLC在邏輯運算和順序控制方面功能是非常齊全的，同時在通信方面功能也是非常齊全的。PLC能夠?qū)ιa(chǎn)機械進行控制，同時也能對生產(chǎn)線進行控制，甚至對一個生產(chǎn)過程都是可以進行控制的。PLC在使用的時候編程是非常簡單的，同時也非常容易進行掌握，相關(guān)的技術(shù)人員可以通常短期的培訓或者是對用戶手冊進行學習就可以掌握必要的操作技術(shù)，這樣也使得PLC在應(yīng)用范圍上能夠做到更加的廣。
二、PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用
1、PLC在傳統(tǒng)機床系統(tǒng)中的應(yīng)用
在工業(yè)企業(yè)中，傳統(tǒng)的機床都是采用電氣控制模式，這樣非常容易出現(xiàn)觸頭接觸不良的情況，同時線路也經(jīng)常會出現(xiàn)老化的情況。傳統(tǒng)的機床在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)工作效率低，能耗大和故障率高的情況，這樣就會導致工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)各種各樣的問題。為了提高其自動化的程度，可用PLC控制對機床的電氣部分進行軟件和硬件的改造。利用PLC系統(tǒng)進行編程控制,實現(xiàn)實時控制，運行狀態(tài)監(jiān)控等功能，在提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和效率的同時，還降低了日常維護成本，節(jié)約了能源。從而實現(xiàn)機床設(shè)備從傳統(tǒng)的電氣控制向邏輯控制和數(shù)字控制的轉(zhuǎn)變。PLC在傳統(tǒng)機床改造中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。使用PLC模塊化的模式，取代傳統(tǒng)的液壓和氣動系統(tǒng)，不僅使機床的控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，同時簡化了機床的機械結(jié)構(gòu)，大大提高了加工精度和生產(chǎn)效率，基于PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)的改動和操作都非常方便。
2、PLC在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用
在火電廠中有許多的輔助系統(tǒng)，包括水處理系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的工藝流程需要大量的順序控制和開關(guān)量控制。應(yīng)用PLC系統(tǒng)，不僅可以控制某一系統(tǒng)的某個工藝流程，而且可以通過其通訊模塊，實現(xiàn)全廠的數(shù)據(jù)通信，從而掌握各輔助系統(tǒng)的運行情況，協(xié)調(diào)全廠的生產(chǎn)。PLC的順序控制功能主要應(yīng)用于輸煤系統(tǒng)和除灰系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)采用分層式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縱向分為三個層：主站層、遠程IO站、現(xiàn)場傳感器。主站層由可編程控制器和人機接口設(shè)備組成，PLC的CPU按雙機設(shè)備配置，通訊模件按冗余配置，主站層全部設(shè)備布置在輸煤集控樓內(nèi)。輸煤程控系統(tǒng)采用控制室集中控制方式，就地只設(shè)事故緊急停機拉線開關(guān)和檢修用啟停按鈕。除灰系統(tǒng)的主要控制對象為輸送風機、氣化風機、收灰風機及管道壓力等，由PLC、傳感器、二次儀表以及主控柜組成，也可按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為操作員站、下位機控制器兩大部分。PLC的開關(guān)量控制功能主要應(yīng)用于斷路器控制和自動切換系統(tǒng)。通過選擇合適型號的PLC，編制可行的控制程序，就能實現(xiàn)變電所中多臺斷路器的控制及信號顯示功能，從而大大減少維護和檢修的工作量。一次設(shè)備的正常運行信號可以作為備用電源啟動或關(guān)閉的依據(jù)，由于該控制系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理以及邏輯判斷功能,因此其不僅能完成備用電源自投的操作,且其能考慮系統(tǒng)運行情況以及其他操作要求，同時系統(tǒng)本身具有很強的抗干擾能力，并具有可靠性高、接線簡單、調(diào)試操作方便以及成本低等優(yōu)點。
三、結(jié)束語
工業(yè)電氣自動化在發(fā)展過程中不斷的進行改變，同時在技術(shù)應(yīng)用上也在不斷進行改進，PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化中應(yīng)用在功能方面得到了提高，同時在使用的時候可靠性也得到了提高。PLC控制系統(tǒng)在環(huán)境適應(yīng)能力方面是非常強的，同時在編程方面也是非常簡單的，這樣在使用上也是非常方便的，同時PLC控制系統(tǒng)在重量上也是非常輕的，在能耗方面也是非常少的，這些優(yōu)點都使得PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用范圍上是非常廣的，已經(jīng)慢慢成為了工業(yè)自動化發(fā)展的重要標志。
作者：張一丁 單位：哈爾濱中國標準鉛筆公司