電氣工程及其自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用(1)

黃昌舉

摘要：PLC技術(shù)是一種新型技術(shù)，在電氣工程自動(dòng)化控制中得到有效應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的自動(dòng)化控制效果。本文簡(jiǎn)要介紹了PLC技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)，分析了電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，最后提出了PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對(duì)策，為相關(guān)方面提供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化控制;PLC技術(shù)

1 引言

PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅全面促進(jìn)了電氣工程及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，也進(jìn)一步推動(dòng)了行業(yè)的改革和創(chuàng)新。PLC技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)技術(shù)，在電氣工程機(jī)器自動(dòng)化控制中的應(yīng)用要具有更加顯著的優(yōu)勢(shì)，可以有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)還能夠提升電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能。電力企業(yè)的相關(guān)工作人員應(yīng)加大對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化控制的研究力度，并采取有效對(duì)策，全面提升電氣工程的自動(dòng)化控制水平，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。

2 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種可擴(kuò)展的編程控制器，這是一種結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)控制方式。PLC系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分為眾多的控制模塊，例如電源模塊，中央處理器模塊，模擬量輸入輸出模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊，特殊模塊等，實(shí)現(xiàn)了智能控制功能。PLC技術(shù)的基本運(yùn)行原理是通過(guò)輸入模塊，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)及設(shè)備狀態(tài)讀取到系統(tǒng)內(nèi)，然后通過(guò)中央處理器根據(jù)編寫的程序處理邏輯關(guān)系，最后通過(guò)輸出模塊輸出控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)智能邏輯控制。隨著現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，在自動(dòng)化控制技術(shù)的研究過(guò)程中更多的將PLC系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效地集成在一起，組成一套大型的DCS系統(tǒng)。另外，隨著計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的發(fā)展，在系統(tǒng)中應(yīng)用了高速CPU、高速計(jì)數(shù)，脈沖控制等模塊，以提高PLC在實(shí)際過(guò)程應(yīng)用中的控制能力。并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，遠(yuǎn)程控制等功能。另外在PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)靈活多樣的程序設(shè)計(jì)，將工藝流程通過(guò)梯形圖、語(yǔ)句表的方式系統(tǒng)的展現(xiàn)出來(lái)。

3 電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題

（1）現(xiàn)階段的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在使用過(guò)程中部分功能還不夠完善，比如要想實(shí)現(xiàn)通斷控制往往需要一個(gè)緩沖時(shí)間，部分情況下在這個(gè)緩沖時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)而影響到設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。不僅如此，緩沖期間系統(tǒng)有可能發(fā)生短路，進(jìn)而導(dǎo)致繼電器的損壞，不利于系統(tǒng)的整體控制。（2）分析發(fā)現(xiàn)，電氣工程自動(dòng)化控制過(guò)程中，尤其是在技術(shù)的具體操作過(guò)程中，還存在一定的順序混亂，這也直接影響到自動(dòng)化控制效果，降低了整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率與質(zhì)量。傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)往往難以抵御各種干擾，當(dāng)外部環(huán)境中存在大量干擾因素，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行難以保持穩(wěn)定，進(jìn)而產(chǎn)生各種錯(cuò)誤指令等問(wèn)題，影響到正常的生產(chǎn)活動(dòng)。（3）在PLC技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，存在信息不對(duì)稱的問(wèn)題，具體來(lái)講，軟件設(shè)計(jì)單位和和使用單位之間的溝通不足，這使得設(shè)計(jì)單位往往難以按照具體使用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)得到的軟件難以真正滿足具體的生產(chǎn)需求，影響到生產(chǎn)的有效進(jìn)行。信息不對(duì)稱使得軟件難以滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，進(jìn)而影響到具體的自動(dòng)化生產(chǎn)，這是必須著力解決的一個(gè)問(wèn)題。

4 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

4.1 控制順序

PLC技術(shù)，在應(yīng)用時(shí)可在企業(yè)生產(chǎn)和人們生活過(guò)程當(dāng)中，將順序控制器的作用進(jìn)行有效發(fā)揮，以此來(lái)滿足社會(huì)的發(fā)展需求。例如可以在火力發(fā)電廠當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，通過(guò)技術(shù)所具有的相關(guān)優(yōu)勢(shì)，從而有效清理火力發(fā)電廠的飛灰和爐渣，提升火電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性。而在順序器的具體控制過(guò)程當(dāng)中，往往會(huì)受到相關(guān)因素的影響，因此在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)一旦受到外力阻攔，將會(huì)降低生產(chǎn)效率，對(duì)系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平產(chǎn)生嚴(yán)重影響。針對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行分析，在按順序控制過(guò)程當(dāng)中往往涉及到許多內(nèi)容，而且范圍比較廣泛，目前來(lái)說(shuō)具體包括遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)傳感等相關(guān)內(nèi)容。而通過(guò)科學(xué)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以有效優(yōu)化相關(guān)環(huán)節(jié)，并確保系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范性，使PLC技術(shù)的主要功能和作用得到充分發(fā)揮。

4.2 閉環(huán)控制

將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中的伺服控制環(huán)節(jié)，可以保證機(jī)械設(shè)備加工精度控制。配合伺服控制器、伺服電機(jī)等部件，可以完成如多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)控制中的位移角度控制等一些過(guò)程控制中的難題，在自動(dòng)化產(chǎn)線、工業(yè)機(jī)器人制造、數(shù)控機(jī)床等多領(lǐng)域得以應(yīng)用。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中通過(guò)數(shù)字脈沖編碼器獲取伺服電動(dòng)機(jī)的位置信息，對(duì)位置信息進(jìn)行比較、判斷、修正可以保證機(jī)械在可控的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到對(duì)加工精度控制的要求，收到滿意的效果。由于PLC系統(tǒng)是一套全數(shù)字化系統(tǒng)，對(duì)伺服控制系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差的修正提供了很好的技術(shù)手段，在系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中可以通過(guò)數(shù)據(jù)的調(diào)整完成對(duì)機(jī)械設(shè)備加工精度誤差的修正，大大縮短了閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)周期。

4.3 開(kāi)關(guān)量控制層面

通過(guò)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(kāi)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(guò)程中操作時(shí)間過(guò)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(wèn)題。在電氣工程自動(dòng)化控制的開(kāi)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(guò)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(wèn)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。

4.4 提升PLC應(yīng)用的抗干擾能力

PLC技術(shù)還具有良好的穩(wěn)定性和安全性，因此在PLC技術(shù)的具體應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性良好，一般不會(huì)發(fā)生故障和問(wèn)題。這對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)和長(zhǎng)效運(yùn)行至關(guān)重要。此外，研究發(fā)現(xiàn)，PLC技術(shù)的應(yīng)用還可以降低能耗，有助于節(jié)省電力資源，提高經(jīng)濟(jì)效益。PLC技術(shù)所需要的單位構(gòu)成簡(jiǎn)單，降低了對(duì)電力的需求。此外，PLC技術(shù)還具有良好適應(yīng)性，能夠在多個(gè)系統(tǒng)中順利運(yùn)行并起到良好控制作用?；诖?，將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制中能達(dá)到良好效果。此外，PLC技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)良好靈活性，一般情況下，普通工作人員經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)就可以利用PLC開(kāi)展工作，而且該技術(shù)操作簡(jiǎn)單，可以進(jìn)行大范圍推廣并滿足電氣工程自動(dòng)化控制的使用要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的電氣工程、自動(dòng)化控制中，促進(jìn)了我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以有效地優(yōu)化和增強(qiáng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化水平，是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的組成部分。在追趕世界先進(jìn)制造水平的今天，深入研究和掌握PLC技術(shù)并使其國(guó)產(chǎn)化是現(xiàn)在面臨的緊迫問(wèn)題，在此希望國(guó)產(chǎn)PLC產(chǎn)品盡快到達(dá)國(guó)際一流水準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張殊.基于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（08）：168-169.

[2] 孫欣.基于PLC技術(shù)下的電氣工程自動(dòng)化控制探討[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（05）：32.

[3] 劉卓鴻.PLC技術(shù)的電氣工程自動(dòng)化控制運(yùn)用分析[J].河北農(nóng)機(jī)，2020（03）：36.

[4] 張紅艷.PLC技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（03）：50-51.

[5] 王曉華.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2020，39（07）：213-214.