電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

劉東山

摘要：PLC控制系統(tǒng)是一種先進(jìn)控制技術(shù)，在電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用，可以改善傳統(tǒng)控制方式的缺陷和不足，實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中統(tǒng)一控制，降低設(shè)備故障幾率。尤其是在科技不斷推陳出新背景下，電機(jī)領(lǐng)域進(jìn)一步升級轉(zhuǎn)型，發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)優(yōu)勢，推動設(shè)備控制系統(tǒng)自動化、智能化發(fā)展，對于社會生產(chǎn)力水平有效提升意義深遠(yuǎn)。本文就PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用進(jìn)行探究，分析PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用意義和特點(diǎn)基礎(chǔ)上，從多種角度來分析實(shí)際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng);電氣自動化;邏輯控制;系統(tǒng)短路

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0215-02

0? 引言

電力生產(chǎn)中，需要運(yùn)用大量類型多樣的電氣設(shè)備，電氣設(shè)備是否可以安全穩(wěn)定運(yùn)行很大程度上決定了電力生產(chǎn)質(zhì)量。自動化技術(shù)作為一種前沿技術(shù)，在社會各個行業(yè)領(lǐng)域中均有所應(yīng)用，促使電氣設(shè)備自動化水平也得到了顯著提升，也為生產(chǎn)力提升做出了重要的貢獻(xiàn)。在電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)是必然選擇，在解放生產(chǎn)力的同時，降低生產(chǎn)成本，及時發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備故障問題，維護(hù)電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行同時，賦予電力事業(yè)持久發(fā)展動力。

1? PLC控制系統(tǒng)的內(nèi)涵與意義

PLC控制系統(tǒng)本質(zhì)上屬于一種編程邏輯控制的電子裝置，通過計算機(jī)預(yù)先變成設(shè)計程序，基于數(shù)字形式來下達(dá)系統(tǒng)控制指令，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化生產(chǎn)，解放勞動力。以往的電機(jī)控制系統(tǒng)中繼電器接觸不良，可能會損壞系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件，加之成本高，所以逐漸被企業(yè)所淘汰，開始大范圍應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)[1]。

在電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)有著深遠(yuǎn)的意義，最為突出的一點(diǎn)是在開關(guān)量邏輯控制方面，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集中統(tǒng)一控制。在運(yùn)動控制、模擬量控制、數(shù)據(jù)處理與過程控制等領(lǐng)域，PLC控制系統(tǒng)同樣有所應(yīng)用，應(yīng)用前景廣泛。PLC控制系統(tǒng)的功能是處于不斷更新和完善狀態(tài)，并非局限于單一邏輯控制和程序控制，最初在汽車制造領(lǐng)域中應(yīng)用，可以為汽車制造提供支持，優(yōu)化生產(chǎn)流程，并且為后續(xù)的設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。由于PLC控制系統(tǒng)優(yōu)勢突出，相信將會在更多行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，并展露更大的價值[2]。

2? PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化控制中的功能與特點(diǎn)

2.1 PLC自動化控制的功能

電氣自動化設(shè)備控制中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，一個具體表現(xiàn)則是設(shè)備順序控制，通過編程設(shè)計控制指令，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況PLC控制系統(tǒng)即可下達(dá)指令控制設(shè)備停止運(yùn)行，保證作業(yè)生產(chǎn)安全，最大程度上規(guī)避客觀因素的不良影響[3]。

同時，PLC控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息高效采集和處理，尤其是當(dāng)前市場競爭愈加激烈背景下，企業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和要求不斷升高，充分發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)優(yōu)勢，優(yōu)化生產(chǎn)流程，并實(shí)施采集設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，綜合分析和處理后在屏幕上呈現(xiàn)，便于直觀了解生產(chǎn)情況，指導(dǎo)生產(chǎn)活動高效進(jìn)行，最大程度上提升工作效率[4]。

2.2 PLC自動化控制的特點(diǎn)

其一，PLC控制系統(tǒng)自身有著較高的效率性特點(diǎn)，工作效率遠(yuǎn)超人工，尤其是一些繁雜、大量的數(shù)據(jù)信息處理中，效率較高。通過長期的改進(jìn)和實(shí)踐，系統(tǒng)核心同以往舊設(shè)備有了很大的變化，其中當(dāng)屬繼電器變革最為典型，實(shí)行更加簡潔、高效的運(yùn)行模式，對于電氣自動化控制水平提升起到重要作用。另外，PLC控制系統(tǒng)中的一個核心內(nèi)容則是中央處理單元，按照內(nèi)部預(yù)設(shè)程序指令來收集、存儲與處理數(shù)據(jù)信息，檢查和反饋設(shè)備運(yùn)行情況，并通過掃描方式來檢測設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時反饋和處理，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

其二，PLC控制系統(tǒng)安全性更高。經(jīng)過長期實(shí)踐中證明與完善，PLC控制系統(tǒng)安全性得到了大幅度提升，可以充分契合不同電氣設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)手段優(yōu)勢對信息加工處理。同時，此種系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)，減少電磁干擾和人為主觀意識影響，設(shè)備故障幾率降到最低，保障作業(yè)全過程安全[5]。

其三，PLC控制系統(tǒng)便捷操作。PLC控制系統(tǒng)并非是一成不變的，在長期發(fā)展中呈現(xiàn)多種類型，考慮不同工作需要可以配置成多種控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)運(yùn)算能力和處理能力較強(qiáng)，較之傳統(tǒng)控制系統(tǒng)智能化和自動化水平大大提升，加之操作便捷，為后續(xù)工作有序落實(shí)提供了堅實(shí)保障。PLC控制系統(tǒng)操作便捷，主要是由于自身所選擇的掃描技術(shù)相關(guān)聯(lián)，通過采樣輸入、用戶執(zhí)行和輸出刷新幾個環(huán)節(jié)，促使CPU高性能運(yùn)行，提升數(shù)據(jù)處理效率[6]。

3? PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用中的問題

電氣自動化設(shè)備控制，其目的是基于自動化技術(shù)與電氣設(shè)備有機(jī)融合，建立PLC自動化控制系統(tǒng)來集中統(tǒng)一控制電氣設(shè)備，提升電氣設(shè)備生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。但是，結(jié)合實(shí)際情況來看，電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用還有所不足，主要是由于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計有所不足，電氣設(shè)備自動化控制水平尚無法滿足生產(chǎn)需要，威脅到電力生產(chǎn)安全[7]。由于電氣設(shè)備類型多樣，有發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器和線路設(shè)備等，不同電氣設(shè)備的運(yùn)行原理和性能不盡相同，這就需要在電氣自動化設(shè)備PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時全面考量各環(huán)節(jié)特性，為電力生產(chǎn)安全提供保障。從實(shí)際情況來看，設(shè)計中人員考慮不夠全面并未細(xì)致到把握各種電氣設(shè)備性能，更多的是按照大致標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，不同程度上影響到電力設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。加之電氣設(shè)備自動化技術(shù)過于單一，功能逐漸的配合度不高，影響到自動化控制系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。

4? 電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 自動切換控制

切換控制是設(shè)備的基本功能，運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動切換控制，是電氣設(shè)備自動化運(yùn)行的關(guān)鍵所在。根據(jù)電氣設(shè)備運(yùn)行要求，基于PLC控制系統(tǒng)自動化控制，減少能耗同時，提升設(shè)備運(yùn)行效率。

4.2 順序控制

順序控制是PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用的一個具體表現(xiàn)，為了便于技術(shù)優(yōu)勢最大程度發(fā)揮，離不開相關(guān)工作人員的學(xué)習(xí)和掌握，在工作前編制合理的使用方案，提升方案有效性和科學(xué)性，為后續(xù)PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。但是，立足于實(shí)際情況來看，電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行中普遍存在時間固定情況，進(jìn)而加劇能量無故損耗，增加企業(yè)運(yùn)營成本?；诖耍髽I(yè)在技術(shù)改革深化中要高度考量經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況，制定切實(shí)可行的措施落實(shí)到實(shí)處。

企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，可以依據(jù)原本生產(chǎn)流程作業(yè)，也可以對生產(chǎn)流程優(yōu)化改進(jìn)，分析順序控制系統(tǒng)的核心條件，把握關(guān)鍵要素落實(shí)到生產(chǎn)活動中，規(guī)范執(zhí)行，加之順序控制中有多重控制模式，可以細(xì)化為時間控制、條件控制和邏輯控制幾種類型[8]。在PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用中，合理控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程站、傳感器以及主站成等要素，滿足不同生產(chǎn)活動需要，此種方式可以規(guī)避某一電氣設(shè)備部件故障威脅到整體系統(tǒng)運(yùn)行效果，促使電氣自動化設(shè)備運(yùn)行效率提升。

4.3 開關(guān)量控制

開關(guān)量控制，以往的控制方式流程繁瑣、復(fù)雜，涉及到諸多環(huán)節(jié)，系統(tǒng)留下了很多的隱患。對此，基于PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，安裝軟基電氣裝置實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備開關(guān)量控制，減少開關(guān)量使用頻率，提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

如，在電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)，以運(yùn)輸系統(tǒng)為例，安裝電動機(jī)促使運(yùn)輸效率提升，優(yōu)化設(shè)備開啟順序，具體運(yùn)輸中依據(jù)預(yù)設(shè)順序來啟閉運(yùn)輸機(jī)，提升運(yùn)輸工作有效性，降低運(yùn)輸成本。

同時，任務(wù)完成后及時打開反向關(guān)閉開關(guān)，滿足生產(chǎn)需要，保證設(shè)備運(yùn)行安全性。

4.4 設(shè)備故障檢測

電氣自動化設(shè)備即便自動化水平得到顯著提升，但是運(yùn)行中受到主客觀因素影響也可能出現(xiàn)故障，為系統(tǒng)埋下安全隱患。由于電氣設(shè)備內(nèi)部足間復(fù)雜，線路多樣，一旦設(shè)備組件故障，其他各環(huán)節(jié)的設(shè)備組件也可能失靈。以往電氣設(shè)備檢修方式是依靠人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，檢修效率不高，精準(zhǔn)度也會受到人為主觀意識所影響。使用PLC控制系統(tǒng)可以自動化檢測設(shè)備故障，快速定位故障位置，使用紅外溫度傳感器來收集設(shè)備運(yùn)行溫度數(shù)據(jù)，反饋設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)收集的設(shè)備數(shù)據(jù)來綜合分析，便于確定故障原因，制定故障維護(hù)指令。

4.5 電氣設(shè)備數(shù)據(jù)存儲

電氣自動化設(shè)備在運(yùn)行中，有大量的電氣設(shè)備和儀表工具，對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的記錄，可以為后續(xù)故障檢測提供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)參考?；诖?，使用電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時存儲電氣設(shè)備數(shù)據(jù)，并發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部處理器單元，存儲輸入或輸出單元采集的設(shè)備數(shù)據(jù)，為后續(xù)設(shè)備故障診斷和控制提供支持。此外，在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中也可以使用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)全面監(jiān)管和控制，經(jīng)過完善后可以剖析其中的安全隱患，及時改進(jìn)。生產(chǎn)各環(huán)節(jié)需要有監(jiān)控系統(tǒng)支持，以此來保證作業(yè)精度和可靠性，最大程度上降低設(shè)備故障幾率。

5? 結(jié)論

綜上所述，電氣自動化設(shè)備類型多樣，通過PLC控制系統(tǒng)的靈活應(yīng)用，有助于改善生產(chǎn)流程，提升設(shè)備自動化運(yùn)行控制水平。一旦出現(xiàn)故障問題也可以第一時間定位故障位置和原因，為后續(xù)故障解決提供參考，保證電氣自動化設(shè)備安全可靠運(yùn)行，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，同時推動自動化控制技術(shù)高水平發(fā)展。

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