PLC技術在電氣自動化控制中的運用

郁攀　李向煒

摘要：電氣自動化控制技術在現(xiàn)代工業(yè)生產當中十分普及，從應用效果上來看，此項技術可以替代人工進行作業(yè)，以改善傳統(tǒng)人工模式內的種種弊端。但從另外角度上來看，早期電氣自動化控制技術還存在很多優(yōu)化空間，例如其控制性能柔性不足，易造成機械設備損傷等，所以為了改善這一類問題，在現(xiàn)代技術背景下，較提倡PLC 技術的應用，對此本文將對PLC 技術在電氣自動化控制中的運用進行相關分析。

關鍵詞：PLC 技術;電氣自動化控制;運用

引言

現(xiàn)在智能化手機和電腦系統(tǒng)的普及給人們越來越多方便的同時也促進了一些相應的智能控制技術的發(fā)展，電氣自動化控制技術在這一過程中產生。電氣自動化控制系統(tǒng)集合了無線傳輸和電力線載波通信等多種技術，是一種具有人性化和智能化特點的控制系統(tǒng)，在應用的過程中可以根據(jù)相關的要求來進行不同程度的電氣自動化的控制，能夠促進整個中國電力運行行業(yè)的快速發(fā)展。

1 PLC技術的定義和特點

隨著國家經濟的飛速發(fā)展，電氣自動化技術已經成為企業(yè)和社會不可或缺的技術手段，尤其是電氣自動化控制系統(tǒng)。隨著基于PLC（可編程序控制器）的電氣自動化控制系統(tǒng)不斷發(fā)展，不僅極大提高了工廠企業(yè)電氣自動化設備的運行效率，有效節(jié)約了時間和成本，而且在運行、調試和維護等方面都更加方便和快捷，和傳統(tǒng)的繼電器式控制系統(tǒng)相比具有無可比擬的優(yōu)勢，因此以PLC為基礎的電氣自動化控制系統(tǒng)已經成為了行業(yè)的主流趨勢。PLC之所以能成為新的主流，首先是因為它可以根據(jù)客戶的需求，自由組合控制模塊，自由編程從而實現(xiàn)過程控制或運動控制，功能強大且靈活度高;其次，PLC控制系統(tǒng)具有較高的性價比，其占用空間小，可分布式設計安裝，兼容多種通訊協(xié)議，適用性和擴展性極強;此外，PLC技術及設備在操作上更加便捷，因為PLC技術是建立在計算機應用的基礎上，且配套采用人機交互界面（HMI）組成整套系統(tǒng)，所以相關操作方式和運行流程更加方便、直觀和易用，操作者不需要是專業(yè)編程人員，只需要按照操作規(guī)程要求的流程和步驟就能夠輕松操作設備運行，同時技術維護人員在編程方面只需要具備基礎編程知識就能夠滿足大多數(shù)需求，這樣能夠使操作及維護人員的工作變得更加輕松，有效提升工作效率。

2電氣自動化控制中PLC 技術運用

2.1 順序控制運用

介于現(xiàn)代工業(yè)生產流程來看，其要完成一項工作必須依照相應順序才能完成，所以在工業(yè)生產當中存在順序控制需求。在早期電氣自動化控制技術運用當中，其已經實現(xiàn)了工業(yè)順序控制，但其控制機理只能保障所有機械設備依照順序來完成工作，無法對每個順序中機械設備的運行參數(shù)進行調整，此時如果某機械設備出現(xiàn)了異?；蚱渌涣急憩F(xiàn)，對應順序節(jié)點就會出現(xiàn)相應問題，且對后續(xù)順序節(jié)點的機械化工作造成負面影響，說明其存在缺陷，而在PLC 技術的應用下，其在人工邏輯編程下，首先保留了早期控制技術的順序排列控制功能，其次針對每個順序節(jié)點中的機械設備進行監(jiān)測，當某機械設備處于上述條件之下，PLC 技術將會及時發(fā)現(xiàn)設備異常問題，此時依照編程邏輯對設備進行調試，使得設備回到正常的工作狀態(tài)，同時在調試過程當中，或無法完成調試的條件下，PLC 技術會對整個工程流程中的設備進行調整，以免對工業(yè)生產線整體造成負面影響。

2.2 閉環(huán)控制運用

閉環(huán)控制是工業(yè)生產當中泵類設備運行的重要控制手段，因為此類設備的運行必須在密封條件下才能發(fā)揮能效，但在早期電氣自動化控制技術當中，其對于閉環(huán)控制的形式為分布式，即針對每一個泵類設備都需要設置相應的硬件設備，而泵類設備在工業(yè)生產領域當中十分常見，所以導致硬件設備數(shù)量繁多，這不但造成了巨大的建設成本，還說明其控制流程存在繁瑣的問題。在PLC 技術運用當中，介于此項技術的儲存功能，能夠與所有泵類設備連接，同時將每個設備的閉環(huán)運行數(shù)據(jù)集成發(fā)送到儲存庫內，此時當任意設備出現(xiàn)了閉環(huán)不良的問題，PLC 技術系統(tǒng)都會及時得到反饋。此外，PLC 技術在閉環(huán)電氣自動化控制當中，還具有分析閉環(huán)運行數(shù)據(jù)的功能表現(xiàn)，例如針對動力泵壓力參數(shù)、運行時間，PLC 技術可以自動分析得出該設備是否存在高負荷、超負荷問題，如果存在將根據(jù)編程邏輯進行管理。

2.3 開關量邏輯控制運用

開關量邏輯控制對于工業(yè)機械化生產而言具有重大意義，因為要保障機械設備運行軌跡準確，必須確保設備開、關時間準確，否則就會造成相應的問題，那么在早期電氣自動化控制技術當中，其在表面上確實實現(xiàn)了準確的開關量邏輯控制體系，但在長期應用的角度上，因為早期技術對于自身的防護能力不夠，所以容易受到外部因素的干擾，尤其在工業(yè)環(huán)境當中，具有干擾性的因素很多，在此條件下說明早期技術容易出現(xiàn)失準問題。而在PLC 技術的應用之下，首先其確保開關量邏輯控制準確性的能力相較于早期控制技術，有過之而無不及，其次PLC 技術系統(tǒng)當中含有磁環(huán)、屏蔽雙絞線等設計，說明其抗干擾能力較強，可以彌補早期電氣自動化控制技術的缺陷。

2.4 其他設備控制運用

工業(yè)生產當中所涉及到的機械設備有很多，除上述提到的設備以外，其他設備普遍也存在電氣自動化控制需求，對此本文因為數(shù)量過多，將選取其中常見的繼電器設備為例來進行相關分析。在繼電器設備應用用當中，早期電氣自動控制技術能夠根據(jù)預設邏輯來保障繼電器正常運行，同時可以檢測繼電器當前是否存在故障，但存在故障點、故障類型無法確認的缺點，那么在PLC 技術應用當中，其通過數(shù)據(jù)分析功能可以有效對故障類型進行確認，并幫助人工進行故障定位，說明PLC 技術在繼電器控制當中具有更高應用價值。此外，早期電氣自動化控制技術還容易出現(xiàn)控制誤差，這一點在控制質量原則上是不允許的，而借助PLC 技術，因為其一切控制行為均來源于編程邏輯，且邏輯決策完全依照數(shù)據(jù)，所以可以有效縮減控制誤差問題。

3 PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化控制中的應用和發(fā)展趨勢

在當今社會，隨著電氣自動化技術的快速發(fā)展，其各方面已經達到了較高的水平，如果想要進一步提升電氣自動化系統(tǒng)的運行效率，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性，就需要加大提升PLC技術在電氣自動化控制中運用的比例和水平。在目前大多數(shù)現(xiàn)代化企業(yè)中PLC技術應用已經非常廣泛和成熟，同時這項技術也在隨著時代和科技繼續(xù)進步。電氣設備種類的日益增多，PLC技術在其中所提供的服務也會更加細化，而為了更好滿足電氣自動化發(fā)展趨勢，技術開發(fā)人員需要不斷提升與PLC技術配套的人機交互模式，使操作人員使用更簡單直觀的方法操作各類型控制系統(tǒng)，并且能夠持續(xù)提供系統(tǒng)升級改進的方式或方法，從而進一步拓展PLC技術的應用范圍。因為PLC技術極其依賴于通訊設備的有效輔助，所以進一步提升配套通訊設備的兼容性、先進性，提升擴展對其它工業(yè)控制計算機聯(lián)網(wǎng)的速率和范圍，通過大型PLC系統(tǒng)加強對更多電氣設備的控制等方面就顯得尤為重要。

結束語

隨著當前科學技術的不斷發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)也在不斷實現(xiàn)優(yōu)化，這就使得電氣控制工程需要更加的智能化。然而，在實際情況當中，電氣工程自動化的實際發(fā)展和應用還有一些問題存在，相應的技術問題也沒有體現(xiàn)出相應的作用，在這當中還有很多問題存在，這就需要我們不斷加強研究和分析。

參考文獻

[1] 張波，安志銀，朱建峰，高瑞芳.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].山東工業(yè)技術，2019（14）：128.

[2] 盧宇.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（9）：143-144.

[3] 姜春雨.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].山東工業(yè)技術，2019（12）：143.

[4]趙鵬.PLC 技術在電氣自動控制中的應用研究[J].電子測試，2017（16）.