PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

王驍

（江蘇省張家港中等專業(yè)學(xué)校，江蘇張家港，215600）

1 PLC技術(shù)概述及發(fā)展?fàn)顩r

1.1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)是一種可編程邏輯控制技術(shù)，其主要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況設(shè)置相應(yīng)的控制模式。當(dāng)處于邏輯運(yùn)算和順序控制條件時(shí)，PLC技術(shù)借助終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同量值參數(shù)之間的邏輯控制，從而推動(dòng)電氣工程的飛速發(fā)展[1]。在20 世紀(jì)60 年代初期階段，PLC技術(shù)可以存儲(chǔ)電氣工程自動(dòng)化控制操作的內(nèi)部程序，使得相關(guān)工作人員在實(shí)際應(yīng)用和檢查過程中更加便捷，同時(shí)為用戶提供便利的計(jì)算機(jī)運(yùn)算功能。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，PLC技術(shù)具有一定的智能化、數(shù)字化等優(yōu)勢(shì)，其能夠有效的識(shí)別用戶的指令，完成用戶相應(yīng)的工作任務(wù)，通過掃描數(shù)據(jù)、傳輸信息等一系列生產(chǎn)操作，有效推動(dòng)電氣工程的自動(dòng)化創(chuàng)新發(fā)展[2]。

1.2 PLC技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

在20 世紀(jì)60 年代初期，美國(guó)汽車巨頭通用汽車（General Motors）提出PLC技術(shù)理念，并在較短時(shí)間內(nèi)廣泛應(yīng)用至不同領(lǐng)域，同時(shí)受到世界不同國(guó)家的重視。在PLC技術(shù)的發(fā)展初期階段，其控制系統(tǒng)相對(duì)較為單一化，僅能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的順序控制[3]。隨著更多研究人員不斷的研發(fā)和技術(shù)改革創(chuàng)新，在20 世紀(jì)80 年代，PLC技術(shù)的形態(tài)發(fā)生了顯著變化，同時(shí)其在控制功能上加入了函數(shù)運(yùn)算，使其能夠滿足更多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用需求，其中以能源、化工、電氣制造為主[4]。

在實(shí)際加工生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)的順序控制、開關(guān)量控制和閉環(huán)控制的應(yīng)用，其能夠在一定程度上有效的與不同企業(yè)的生產(chǎn)效率產(chǎn)生密切關(guān)聯(lián)，從而促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升[5]。在電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展領(lǐng)域中，PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)較為復(fù)雜的電氣設(shè)備控制工作，在此過程中其主要采取的控制模式為箱體式和模塊式，這兩種不同類型的控制模式在內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成和實(shí)際應(yīng)用方面均存在差異。對(duì)于箱體式的控制模式而言，其主要由CPU 主板、內(nèi)存塊、顯示面板等組成，根據(jù)CPU的性能可劃分為不同的型號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用過程中依照具體情況操作。對(duì)于模塊式的控制模式而言，其主要由PLC模塊、電源和模塊存儲(chǔ)器組成，在應(yīng)用過程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行擴(kuò)展。

2 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

2.1 順序控制層面

在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中將會(huì)涉及許多環(huán)節(jié)，其中較為基礎(chǔ)的是順序控制環(huán)節(jié)。在我國(guó)大部分火力發(fā)電廠的發(fā)電工作中，均采用了PLC技術(shù)，根本原因在于其能夠更好的清除鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的石灰和殘?jiān)?，從而保證相關(guān)設(shè)備不會(huì)因清潔不到位而發(fā)生相應(yīng)的故障，影響火力發(fā)電廠的發(fā)電工作。

但隨著我國(guó)社會(huì)對(duì)電力需求的日益增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的電力設(shè)備清潔技術(shù)已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求，因此需要針對(duì)現(xiàn)階段存在的問題進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。在具體實(shí)施電力設(shè)備清潔工作過程中，應(yīng)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用模式進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)將PLC技術(shù)應(yīng)用于邏輯控制、監(jiān)控以及報(bào)警環(huán)節(jié)上，這樣能夠在一定程度上顯著提高整體的生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用過程中，需要對(duì)輸入輸出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)化估量，這樣才能更好的開展多元化電氣設(shè)備控制工作。與此同時(shí)，為了保證PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中發(fā)揮最大的效用，相關(guān)工作人員可以將PLC技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的進(jìn)行科學(xué)整合，從而在一定程度上提高生產(chǎn)效率。

2.2 閉環(huán)控制層面

閉環(huán)控制主要是指輸出的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過相應(yīng)的操作處理后，其將會(huì)重新返回?cái)?shù)據(jù)處理的初期階段，從而形成閉環(huán)。根據(jù)閉環(huán)控制的相關(guān)應(yīng)用特征，其在實(shí)際應(yīng)用過程中將會(huì)受到反饋機(jī)制的影響。當(dāng)控制系統(tǒng)開啟后，通過不同數(shù)據(jù)信息的有序輸出，經(jīng)過二次數(shù)據(jù)信息輸出后及時(shí)導(dǎo)入不同數(shù)據(jù)，多次修正后將會(huì)達(dá)到預(yù)期輸出結(jié)果。

在工業(yè)生產(chǎn)和加工過程中，由于閉環(huán)控制系統(tǒng)具有較好的靈活性和高效的穩(wěn)定性而被廣泛應(yīng)用。相關(guān)工作人員可根據(jù)系統(tǒng)控制對(duì)象的特征和數(shù)據(jù)反饋結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)際操作進(jìn)行有效調(diào)整，以系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況為基礎(chǔ)，采用科學(xué)合理的自動(dòng)控制模式，結(jié)合不同操作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息分析結(jié)果，能夠更加精準(zhǔn)的掌握整個(gè)電氣設(shè)備控制工作的核心要點(diǎn)。

2.3 開關(guān)量控制層面

通過詳細(xì)分析電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本運(yùn)行現(xiàn)狀可知，其控制開關(guān)系統(tǒng)一般情況下將會(huì)消耗大量的電能，若在實(shí)際應(yīng)用過程中操作時(shí)間過長(zhǎng)，那么系統(tǒng)發(fā)生短路的概率將會(huì)增大。將PLC技術(shù)應(yīng)用至電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其將會(huì)在一定程度上有效的解決該類問題。在電氣工程自動(dòng)化控制的開關(guān)量階段，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠保證內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)滿足電氣系統(tǒng)的運(yùn)行需求，同時(shí)提高電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

PLC技術(shù)在滿足實(shí)際需求的前提下，其還能夠縮短控制程序中繼電器的響應(yīng)周期，提高內(nèi)部能源的生產(chǎn)利用率。雖然科學(xué)合理的應(yīng)用PLC技術(shù)能夠顯著的增強(qiáng)電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用效率，但也存在一定的不足之處。在實(shí)際應(yīng)用過程中相關(guān)工作人員需要根據(jù)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本運(yùn)行特點(diǎn)，找到其在運(yùn)行中存在的問題點(diǎn)，并結(jié)合其它技術(shù)對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化，真正提高生產(chǎn)效率。

3 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用實(shí)例

在大部分的建筑物空調(diào)和通風(fēng)用電控制中，其均采用PLC裝置作為整體控制的核心。對(duì)于建筑物空調(diào)系統(tǒng)的控制模式而言，其主要監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部的溫度部分，將實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比較，以確定是否有必要啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)。與此同時(shí)，在未開啟空調(diào)系統(tǒng)的周期內(nèi)，需要時(shí)刻保證空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)功能，通過基于PLC的模糊復(fù)合控制算法有效地控制溫差，如圖1所示。

圖1 溫差控制流程圖

PLC技術(shù)可以通過溫度傳感器裝置采集有關(guān)溫度的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部的判斷量值與實(shí)際預(yù)設(shè)量值相一致時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)將關(guān)閉；系統(tǒng)內(nèi)部的判斷量值與實(shí)際預(yù)設(shè)量值相不一致時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)將啟動(dòng)，根據(jù)實(shí)際溫差有效的調(diào)整相應(yīng)溫度信息，如圖2所示。

圖2 PLC在空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)中的應(yīng)用

4 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用趨勢(shì)

4.1 提高抗干擾性能

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，相關(guān)工作人員為了能夠滿足新時(shí)期社會(huì)的發(fā)展需求，對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用也賦予了更多的期望。對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其在滿足實(shí)際需求的基礎(chǔ)上將內(nèi)部具有較高抗干擾能力的隔離變壓裝置，與無線電波信號(hào)過濾設(shè)備有效結(jié)合，以便為電氣設(shè)備更加穩(wěn)定的運(yùn)行提供保障?；诖?，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用水平和工作效率，將對(duì)我國(guó)社會(huì)發(fā)展的內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)力起著決定性作用。在實(shí)際應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，其自身具有的抗干擾能力將與企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力密切相關(guān)，能夠有效提升企業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化

在社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步的進(jìn)程中，我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制工作也將逐步邁入智能化管理新時(shí)期。社會(huì)進(jìn)步將會(huì)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，其將會(huì)促進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。相關(guān)工作人員將會(huì)依托于社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字、數(shù)字編程等管理技術(shù)和PLC技術(shù)的有效結(jié)合，在一定程度上充分展示出PLC技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，從而推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化控制工作的發(fā)展。