電氣控制與PLC的技術研究

摘 要：隨著社會的發展，科學水平和科學理論也不斷得到提高，也隨之產生了很多新的科學技術。這些新技術和新工藝的產生，當應用與實際生產后，也對新的控制系統提出了更高的要求。不管是手動控制還是自動控制，都會在未來的智能設備領域發揮重大作用。而使用控制系統就必須依靠PLC技術，特別是對于電氣控制系統，更加離不開PLC技術。文章通過分析PLC技術在電氣控制方面的操作流程和存在的問題給出具體的解決方法，來說明PLC技術在電氣控制應用領域的重要性。

關鍵詞：電氣控制；PLC；技術研究

科學技術的飛速發展也促進了電氣控制技術的大幅度提高，所以當前運用的PLC技術比過去更加先進、可靠性更高、強抗干擾能力更強、I/O接口模塊更兼容。而且，市場的激烈競爭也更加促進企業通過完善技術手段和摸索更先進的管理方法來提高自身的競爭力。對于電氣行業，PLC技術對于其電氣控制方面發揮了重要作用。PLC技術也是一門綜合性的技術，它涉及的范圍比較廣，運用到的技術有：計算機技術、自動控制技術、通訊技術等。PLC本身也是一種通用控制器，它的體積小，質量輕，安裝方便，屬于計算機范疇，專門運用于工業控制領域。而電氣控制一般通過低壓或者高壓這兩種設備對電器回路進行控制，以保證它們的安全運行，也為后續的檢查和維修提供了很多方便之處。將PLC技術應用于實際的生產行業，極大地改善了電氣系統的控制效果，也為電氣行業的后續發展提供了有力支持。

1 PLC技術的工作流程

PLC技術就是利用專業的通訊控制器對設備進行控制，而在電氣控制方面，它是通過對電氣設備的一次和二次回路來監控設備，保證其正常穩健地運行。將PLC技術與電氣控制技術結合，比過去的設備控制系統具有更強的自我診斷能力和抗干擾能力，更可以及時反饋系統中出現的故障。目前，PLC技術在石油、建材、鋼鐵、化工、電力等多個工業方面都有重要運用。根據PLC技術與電氣控制的實際工作環境，可以將設備的工作流程劃分為三個步驟，具體包括：數據的搜集和輸入、程序的執行和輸出等。

（1）第一步，數據的搜集。利用設備的掃描功能，將數據讀入后并存儲。在數據保存后，下一階段就是用戶使用命令來執行相應的程序，將命令輸出后刷新。而在這個過程中，I/O映像區中的數據狀態保持不變。（2）第二步，根據用戶執行的程序命令，從上至下掃描。用戶在執行實際的程序時，遵守從上到下、從左到右的順序掃描控制線，使各觸點構成控制線路，再執行邏輯運算命令。這一步驟，I/O映像區內存數據也保持不變，但一些軟設備在RAM存儲區上的數據可能會有所改變。（3）第三步，輸出刷新階段。當上一步驟中用戶掃描完成后，這時PLC就會執行輸出刷新命令，CPU會將I/O映像區中的鎖存在電路中的數據進行刷新，再有輸出電路更加狀態命令對電氣設備進行相應的驅動設置。

2 PLC技術存在的問題

2.1 控制線路的老化問題

很多電氣控制設備由于長期使用，也沒有進行良好的保養，控制線路發生老化。這樣會使得PLC在執行程序傳輸命令的過程中發生延遲或者命令丟失，這樣設備的控制運行達不到預定的效果，這就使得設備發生與預定不一致的故障。而如果設備長期出現錯誤，而且通過PLC編程不能有效地解決問題，則PLC就不能及時地反饋電氣控制設備的運行情況。

2.2 設備操作過程中存在的問題

電氣設備在運行過程中，應當建立一套標準的操作流程，制定有效的操作規章。例如，有些設備要每個操作位置要閉合，而有些員工沒有仔細閱讀過操作手冊，對操作流程不熟悉，在實際操作電氣控制設備時比較隨意或者順序混亂。這就導致了PLC不能有效地對電氣控制設備進行監控，也不能對設備的運行故障進行及時地報告。

2.3 電氣設備的接觸不良問題

電氣控制設備結構較為復雜，零部件較多。某一個元件出現質量問題，或者接觸不良，就會導致整個設備的運行出現故障。例如，一個PLC設備中的某個警示燈由于接觸不良而不能工作，在設備發生故障時不能亮起發出信號，則PLC就不能及時收到報警信號，導致不能對設備的運行情況進行掌控。

2.4 命令執行錯誤問題

PLC技術在控制電氣設備等過程中，會經常發生一些執行動作錯誤等問題，造成無法完成對應的指令。究其主要原因，就是負載過大、電磁干擾、外力破壞等不利因素，或者接觸器如電動閥、機械開關、變頻器等松動引發故障。最后使得PLC發出的指令不能及時、準確地傳輸到執行端，從而造成控制系統無法完成目標動作。

3 解決方案與對策

3.1 完善PLC電氣控制設備中預警系統

在PLC電氣控制系統中，應當建立一套科學的、安全的、有效的、人性化的智能報警系統，可以有效地對設備的運行故障給予及時預警和反饋信號。只有建立起完善的預警系統，對設備和系統的運行情況進行全面的檢測和掌控，才能減少由于命令錯誤或者系統發生故障時對生產帶來的損失。

3.2 提高輸入信號的準確度

PLC控制系統在長期的使用過程中，應當嚴格保證設備系統中的各種零件的有效性和使用壽命，避免出現零件壽命短而報廢或者零部件不匹配等問題，這些都會造成信號在傳輸時出現故障。另外，也可以改善一下控制系統中的主界面功能模塊，及時更新一些程序命令等。提高PLC控制系統中輸入信號的準確度和靈敏度，才能減少系統控制中出現的差錯。

3.3 加強對系統信號的可靠性

在保證電氣控制設備和零部件性能穩定的基礎上，要注意對控制系統中信號的可靠性進行驗證。檢查各零部件有無小問題發生，要確保系統信號的準確接收和傳輸。可以及時更新主界面和功能模塊對系統進行完善，減少系統出錯的概率。

3.4 有效管理和監控電氣控制設備

LPC系統的運行狀況良好，才能保證電氣設備的正常工作。所以在LPC電氣控制系統中，要實時對系統進行監控和管理，避免指令錯誤而對生產造成重大損失。要安排技術人員對設備進行考察和實時監控，排除不利因素，確保運行環境的良好。也應該對員工進行技術培訓，提高他們的工作能力和自身修養，并將學會的新技術、新方法、新工藝運用到實際生產中，為生產帶來產量和質量的提升。

4 結束語

總之，在電氣控制設備中運用PLC技術，可以很好控制設備系統。而且其操作簡單、方便，節約了時間精力，并且其接口模塊多也使得在自動化控制領域應用廣泛。也可以看到，PLC技術正朝著網絡信息一體化、機器儀表一體化的方向發展。由此可以預測，在電氣設備的控制方面，利用PLC技術將會成為未來工業化生產的一大基礎。文章在對控制系統中出現的問題進行分析后，研究得出了一些解決對策，可以為生產提供很多實際的指導意義。

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作者簡介：金良洪（1958，2-），江蘇，中級，維修電工及電氣控制，貴州航天高級技工學校。