電氣自動化控制中PLC技術的運用

趙常順

中國水利水電第十一工程局有限公司（450000）

PLC技術隨著電氣自動化行業(yè)的不斷發(fā)展也在不斷成熟，在電氣行業(yè)的應用也十分廣泛。使用PLC技術可以降低對自動化設備的成本投入，對企業(yè)的長期發(fā)展十分有利。

1 PLC技術的應用原理

PLC技術應用包括輸入采樣、程序執(zhí)行、系統(tǒng)輸出三個階段，每一個階段所負責的內(nèi)容都不相同，但是卻又不單獨存在，是協(xié)同工作的關系。輸入采樣階段主要是對設備工作中所需要用到的數(shù)據(jù)進行大面積收集，并將收集到的數(shù)據(jù)存儲到I/O映像區(qū)，只有在保證設備的數(shù)據(jù)輸入全部完成的基礎上，才能夠進行下一階段的工作。程序執(zhí)行階段就是在輸入采樣的基礎上進行程序執(zhí)行，執(zhí)行過程中會按照數(shù)據(jù)的順序進行命令執(zhí)行，程序不僅能夠執(zhí)行命令，還會對執(zhí)行后的數(shù)據(jù)進行比對分析，將分析后的結(jié)果導出，執(zhí)行存儲，外部設備根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)和命令進行工作[1]。

2 PLC技術的應用優(yōu)勢

PLC技術將電氣自動化控制和計算機技術完美結(jié)合，不僅能夠提升工業(yè)化生產(chǎn)效率，還能夠保證工作效率有飛躍性提高。PLC技術在電氣自動化控制中的應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三方面:

1）操作靈活。PLC技術是計算機技術的一種，其編程的邏輯性很強，能夠根據(jù)實際情況的不同采用不同的指令操作，避免計算機控制的固化，其不僅能夠通過計算機技術進行控制，還能夠通過人為指令進行控制。

2）耗能較低。PLC技術屬于一種新型的集成設備，其體積較小，在工作過程中耗能也較小，并且節(jié)省空間，是集成化設備的升級版本，也正是如此，其操作更加方便。

3）適應性較強。PLC技術對工作環(huán)境的要去并不高，而且適應性極強，這一技術在設計時采用系統(tǒng)化和模塊化理念，因此可以根據(jù)外部環(huán)境的不同進行實際功能的調(diào)配[2]。

3 PLC技術在電氣自動化控制中的運用

3.1 PLC技術在順序控制系統(tǒng)中的運用

PLC技術當前在電氣自動化控制中的應用十分普遍。電氣自動化控制分為開關量控制和順序控制。PLC技術在電氣自動化控制中的應用也符合我國當前的社會發(fā)展趨勢，符合綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的政策方針。運用PLC技術可以對大多數(shù)工業(yè)化行業(yè)的實際生產(chǎn)進行很好的控制，能夠提高工業(yè)生產(chǎn)率。PLC技術在順序控制中的應用非常廣泛。例如煤炭開采行業(yè)，其應用已經(jīng)達到了很高的比例，能夠保證開采效率和開采安全性；其智能化優(yōu)勢十分突出，可以通過電腦和監(jiān)控來進行工作效率控制，節(jié)省了大量的人力和物力，讓工作人員能夠更多地投入實際操作中[3]。

3.2 PLC技術在開關量控制系統(tǒng)中的運用

電磁繼電器在電氣自動化控制系統(tǒng)中充當著很重要的角色，電磁繼電器相對于其他類型的繼電器來說，工作效率更高，但是隨之而來的問題就是其安全性無法得到保障，在實際應用中，其觸電情況時有發(fā)生，這樣就直接影響到電氣自動化控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，影響到電氣自動化行業(yè)的發(fā)展。電磁繼電器由于其外接電線十分復雜，不僅安全性不高，而且在后期的維護和調(diào)試過程中也存在較大難度，PLC技術在此技術上實現(xiàn)了突破性進展。PLC技術通過虛擬繼電器來代替電磁繼電器，不僅能夠解決外接電線所帶來的危險性，而且能夠很好地解決反應時間和返回量的問題，工作優(yōu)勢十分明顯。PLC技術還能夠通過系統(tǒng)切換直接實現(xiàn)實際應用，并且對于內(nèi)容的切換反應十分迅速，這樣迅速的反應不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對設備的良好保護，而且在工作穩(wěn)定性上也有質(zhì)的飛躍。保證電氣自動化控制設備的安全性和穩(wěn)定性是最重要的兩個內(nèi)容，PLC技術在實際應用中都能夠很好地進行操作，并且其數(shù)據(jù)的存儲能力也十分突出，對于存儲空間可以進行不同程度的調(diào)整，因此這一技術在實際應用中的地位是不可撼動的，其產(chǎn)生的實際價值也是不可忽視的。

3.3 PLC技術在閉路控制系統(tǒng)中的運用

閉路系統(tǒng)的啟動方式主要分為自動、現(xiàn)場控制箱手動和機旁屏手動三種啟動方式，PLC技術的運用主要是對電氣自動化控制的一種技術補充。泵機的啟動主要是依靠PLC自動方式啟動，自動方式還可以很好地結(jié)合泵機的具體使用情況做出及時的系統(tǒng)調(diào)整。機旁手動啟動方式則主要用于對現(xiàn)場中設備的開關調(diào)試，相關的工作人員根據(jù)泵機的具體運行時間進行適當?shù)恼{(diào)整，將泵機的工作時間控制在合理的范圍內(nèi)，避免長時間高強度的工作造成設備的損壞，值得注意的是，在采用機旁手動啟動方式時，需要首先將控制開關調(diào)到手動的位置。PLC系統(tǒng)是整個電氣自動化控制系統(tǒng)的核心控制部分，對整個電氣自動化控制系統(tǒng)的各部分進行協(xié)調(diào)控制，同時，PLC系統(tǒng)還是電氣系統(tǒng)和操作人員之間聯(lián)系的紐帶，能夠?qū)㈦姎庀到y(tǒng)的具體運行情況反饋給操作人員，然后將操作人員設定的指令傳輸給電氣系統(tǒng)的各個部分，從而實現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)的實際控制，使電氣系統(tǒng)保持在一個良好的穩(wěn)定運行狀態(tài)[4]。

3.4 PLC技術在數(shù)據(jù)控制中的運用

運用PLC編程，可以合理地對電氣工程自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行詳細分析，按照電氣工程自動化系統(tǒng)運行的實際要求，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的合理控制，使自動化相應口令安全穩(wěn)定運行。

3.5 PLC技術在分散控制中的運用

在分散控制當中運用PLC技術，指的主要是在分散控制當中合理地對PLC技術進行設置，在流水線作業(yè)當中這種方法應用較為普遍。如流水線的每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對PLC裝置的設置，都會對此環(huán)節(jié)是否能夠安全運轉(zhuǎn)起到較大作用，這也是分散控制的主要體現(xiàn)，可以使分散控制的作用獨立地體現(xiàn)出來，控制系統(tǒng)中應用分散控制也會使生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率得到大幅度的提升。

4 電氣自動化控制中運用PLC技術需注意的問題

4.1 控制錯誤

近年來機電設備系統(tǒng)應用越來越普遍，機械設備因受外界各種因素的破壞，往往會出現(xiàn)線路老化，使電氣自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)信號中斷或信號錯誤。應用PLC控制的電氣自動化控制系統(tǒng)中，這些錯誤的出現(xiàn)將使系統(tǒng)難以傳達或下達指令，需要運用技術手段來強化自動化控制數(shù)據(jù)加載功能，保證系統(tǒng)可以正常接收與發(fā)布指令，讓系統(tǒng)可以正常穩(wěn)定運行。如果PLC控制系統(tǒng)無法接收全部數(shù)據(jù)信息，其傳達的錯誤信息指令將影響機電設備的安全穩(wěn)定運行。同時，接觸點與連線問題也會對PLC控制系統(tǒng)的運行造成一定的影響，會使機械設備發(fā)生故障，若存在接線不牢導致的觸電問題，會導致現(xiàn)場信號與數(shù)據(jù)無法傳輸問題，PLC勸處理技術也無法對數(shù)據(jù)進行有效采集與傳輸，系統(tǒng)的決策以及數(shù)據(jù)信息傳輸與信息查詢等都將受到嚴重的影響。

4.2 動作執(zhí)行錯誤

電氣自動化控制系統(tǒng)運行當中，PLC指令的執(zhí)行會被外界信號干擾，從而對接觸界面造成影響，通過對負載連接線的控制產(chǎn)生故障，造成PLC發(fā)出不完整的指令，終端設備將會傳輸錯誤的數(shù)據(jù)。終端數(shù)據(jù)傳輸對整個系統(tǒng)信息完整性會產(chǎn)生最為直接的影響，如果無法根據(jù)指定動作完成信息指令傳輸，機械故障一旦出現(xiàn)，將無法對機械開關故障情況進行準確地判斷，導致整個電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行受到嚴重的影響。如果排查變頻器時發(fā)現(xiàn)其導致變頻器損壞或者不能正常運行，通常為PLC動作執(zhí)行出錯造成。另外，PLC控制發(fā)生錯誤的執(zhí)行命令，會直接影響終端系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，PLC技術在電氣自動化領域的應用是十分廣泛并且不可忽視的，這一技術作為新興計算機技術，不僅能夠解決當前電氣自動化領域內(nèi)的存儲問題，還能夠極大地提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)量，同時也能夠保證生產(chǎn)的安全性。PLC技術對環(huán)境的適應能力較強，并且可操控性較強，能夠很好地實現(xiàn)低成本控制，對工業(yè)生產(chǎn)有著極大的促進作用。