PLC技術(shù)在電氣控制工程中的應(yīng)用

周少斌

（上海眾毅工業(yè)控制技術(shù)有限公司，上海 200023）

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）應(yīng)用技術(shù)是在硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，通過一種數(shù)字規(guī)劃來進行可編程的邏輯控制。在電氣工程當(dāng)中，選用PLC應(yīng)用技術(shù)能夠通過電腦計算有針對性地對電源的供電開關(guān)進行閉合及關(guān)斷。同時，PLC接口良好的綜合性能、較強的抗干擾性使其能夠很好地滿足電氣工程當(dāng)中的自動化需求，從而加快整個電氣系統(tǒng)的運營速度，對電氣系統(tǒng)的控制更加方便，同時也提高了整體系統(tǒng)的平穩(wěn)程度，降低了失誤的概率[1]。

1 PLC與電氣控制系統(tǒng)概述

在故障發(fā)生時，通過系統(tǒng)的數(shù)字設(shè)計對其具體情況進行有效記錄，及時控制故障區(qū)域并保證電氣控制系統(tǒng)的統(tǒng)一，根據(jù)不同的需要進一步對整個系統(tǒng)的控制進行全面的擴充。在電氣工程當(dāng)中，所運用的PLC技術(shù)需要以智能硬件為基礎(chǔ)，對電源、通信模塊、功能模塊、接線口等部分有效組合，經(jīng)過PLC技術(shù)內(nèi)部的編程計算來對各個部分進行精準的控制[2]。隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷完善以及相應(yīng)功能的不斷創(chuàng)新，目前PLC應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)在整個電氣控制過程當(dāng)中處于必不可少的關(guān)鍵地位。同時已經(jīng)逐漸擴展了應(yīng)用范圍，能對整個機械生產(chǎn)系統(tǒng)進行全面的科學(xué)管控。在電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中運用PLC技術(shù)，不僅是由于其自身能夠更好地減少電氣運營過程當(dāng)中的大量人力資源浪費，而且其操作控制相對簡單，可檢測范圍也十分廣泛。一旦電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障，可以通過邏輯判斷切斷故障回路電源，保護負載設(shè)備。維修工作人員也可以直接通過PLC在線程序，對故障區(qū)域進行準確定位。如果PLC控制器出現(xiàn)較大問題，只需要對PLC模塊進行更換，使用極簡便的操作即可恢復(fù)正常工作[3]。由此可見，PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)過程當(dāng)中有著非常好的實用性能，并且性價比較高。

2 PLC 應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中起到的作用

2.1 數(shù)字操控的作用

PLC技術(shù)當(dāng)中的數(shù)字控制作用，是指以計算機技術(shù)及晶體管技術(shù)為載體，對具體的電氣設(shè)備進行全面的控制，對其中的信息資源進行合理的管理，從而為工作人員提供有效的信息服務(wù)。通過內(nèi)部的儲存程序來執(zhí)行具體的邏輯運算、順序流程控制、定時計算與算術(shù)操作等工作人員所需要的指令。不僅如此，PLC技術(shù)具備功能性以及多樣性，其可操作性較強，通常用于電氣控制設(shè)備中。將PLC控制處理器裝配到電氣設(shè)備當(dāng)中來對其運行進行邏輯控制，并對運行情況進行全面的監(jiān)控記錄，同時，對所記錄的數(shù)據(jù)加以整合處理，通過通信顯示于工控計算機，從而做到對整體電氣設(shè)備運營工作的監(jiān)管。PLC裝置對安裝環(huán)境的要求不高，適用范圍較廣，并且在對數(shù)據(jù)進行處理時，通常采用的是集成電路，進一步使得PLC技術(shù)有較強的抗干擾性能，能在復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中較為平穩(wěn)地進行自身功能的全面發(fā)揮。

2.2 PLC技術(shù)在電力運營設(shè)備自動控制的作用

為了進一步提高電氣行業(yè)運營的效率、減少前期的資源投入，可在電氣控制當(dāng)中引入PLC技術(shù)。PLC技術(shù)通過微型的處理器就可以精準地對整體設(shè)備的運營進行有效控制，根據(jù)不同的電力需求動態(tài)地進行科學(xué)的調(diào)控，進而保證電力能源的穩(wěn)定。在一些相對較為簡單的系統(tǒng)操作過程當(dāng)中就完全可以通過PLC控制系統(tǒng)來代替人力。同時，電能的運輸需求量較大，其電氣設(shè)備24 h不間斷地運營。為此，采用PLC控制技術(shù)可以對整個電氣運營情況進行實時監(jiān)管控制。一旦設(shè)備在運營過程當(dāng)中出現(xiàn)異常，PLC控制系統(tǒng)就可以通過提前錄入的邏輯程序來進行問題診斷，在最短的時間內(nèi)降低電氣設(shè)備故障對整體電力運營狀況的影響，并減少不必要的資源浪費，同時，及時通知維修人員。

3 PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中故障問題的應(yīng)對措施

3.1 PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的常見故障

盡管PLC技術(shù)引入電氣設(shè)備當(dāng)中有諸多的優(yōu)勢，但是根據(jù)目前的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在具體使用的過程當(dāng)中還是出現(xiàn)了一些問題以及急需優(yōu)化的地方。比如，隨著人們對工業(yè)設(shè)備的越發(fā)依賴，對企業(yè)就提出了較高的要求。但是諸多的電氣設(shè)備在自動化系統(tǒng)運營的過程當(dāng)中較為獨立，處于多島狀態(tài)。其中的具體信息數(shù)據(jù)溝通性較差、流動性較弱。不僅如此，PLC技術(shù)的系統(tǒng)功能還是有待提高，無法完全對電氣設(shè)備的不同系統(tǒng)進行有效的關(guān)聯(lián)，進而沒有辦法發(fā)揮出相應(yīng)自動化控制系統(tǒng)的實際功率。在一些工業(yè)企業(yè)當(dāng)中，設(shè)備沒有做到全自動控制。企業(yè)人員還需要把很大部分的精力放在相應(yīng)設(shè)備的操控上，管理人員對于整體運營過程當(dāng)中人員浪費的意識并不強烈，這使得在日常運營過程中還需要大量操作工人，增加了企業(yè)運營過程中的負擔(dān)。

受到人文、環(huán)境等諸多因素的影響，在一些電氣工程中，電氣整體的質(zhì)量沒有得到有效的提高，相應(yīng)的電氣功能自動化控制的應(yīng)用效果也不盡人意，一方面，在電氣工程中，操作人員采取的操作手段較為傳統(tǒng)，缺少創(chuàng)新；另一方面，一些人員在操作的過程中沒有按照要求，自身綜合專業(yè)能力相對較低，使得電氣自動化控制系統(tǒng)在運營的過程中容易出現(xiàn)諸多問題。一些電氣設(shè)備運營時間較長，而相應(yīng)的管理人員過多地依賴PLC技術(shù)，設(shè)備在安裝運營過程當(dāng)中缺少日常防護以及適宜的保養(yǎng)，致使其運營設(shè)備的使用壽命相對較短，嚴重影響了具體電氣工程的生產(chǎn)效率。

3.2 故障解決的方法

（1）企業(yè)管理人員應(yīng)該全面了解PLC系統(tǒng)的優(yōu)勢，盡可能地實現(xiàn)多個輔助設(shè)備的有效組合，PLC裝置的集中控制能夠?qū)ζ湓O(shè)備進行充分的協(xié)調(diào)管理，更好地提高電氣運營設(shè)備的效率，并對整體的運營情況進行合理的分配調(diào)整。統(tǒng)一的PLC系統(tǒng)管理能夠?qū)Ρ姸嚯姎庠O(shè)備進行科學(xué)的調(diào)配?？傮w來看，相比于單一的控制系統(tǒng)，統(tǒng)一的控制系統(tǒng)還能減少運營成本，并且使監(jiān)測的數(shù)據(jù)更有參考意義。

（2）加強PLC控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)智能的有效聯(lián)系，在自動化PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中配合計算機對相應(yīng)電氣設(shè)備的實際運營情況進行有效的模擬實驗，在減少操作人員工作壓力的同時，通過豐富的模擬實驗尋找最為適宜、性價比最高，并且更加科學(xué)的運營形式，進一步提高整體系統(tǒng)的運營效率，并且不斷完善PLC技術(shù)中的自我診斷功能，在系統(tǒng)中錄入不同故障產(chǎn)生過程中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常情況，使系統(tǒng)有豐富的經(jīng)驗以及參考案例，進而提高其對整體電氣設(shè)備運營狀況的診斷能力。對于一些經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題，也可以進行全面的挽救方案制定，從而使PLC技術(shù)能夠第一時間對故障進行處理，提高了故障的處理效率。

（3）建立有效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，可以更好地縮短定位時間，時刻監(jiān)控電氣設(shè)備非初始化的速度。相對于PLC技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加繁瑣、復(fù)雜，為此，PLC技術(shù)可以充分參考神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢，進行正向和反向的全面技術(shù)學(xué)習(xí)，對其計算電氣設(shè)備的電氣參數(shù)進行合理的規(guī)范控制。所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需要更加專業(yè)的人員進行操作，這就要求管理人員引進對口的專業(yè)人才，不斷提高工作人員的綜合專業(yè)能力，進一步推進科學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效建立。

（4）在正常的電氣自動化控制系統(tǒng)中，PLC監(jiān)管技術(shù)需要對其電氣設(shè)備運營過程中的設(shè)備溫度、具體流量以及設(shè)備所承受的壓力和速度等參數(shù)變化進行全面的記錄。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備的閉環(huán)控制當(dāng)中，有諸多需要完善的細節(jié)。對PLC模塊配備相對應(yīng)的比例-積分-微分（Proportion Integration Differentiation，PID）指令，使操作人員能夠通過具體的系統(tǒng)對PID指令進行控制。

4 結(jié)語

為了保證在電氣控制當(dāng)中PLC應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢的全面發(fā)揮，就需要在充分了解其技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，配合整體電氣設(shè)備運營方式來選擇最為適宜的監(jiān)管模式，不斷對PLC管理系統(tǒng)進行優(yōu)化，加強各個管理設(shè)備之間的聯(lián)系以及溝通，完善設(shè)備的數(shù)據(jù)，收集并合理地利用數(shù)據(jù)，進一步提高整體設(shè)備的運營效率，從而滿足現(xiàn)代化電氣工程以及其自動化控制的較高需要。