電氣控制與PLC應用技術的分析研究

曹俊

摘 要：隨著我國科學技術水平的不斷提高，生產工藝有了很大程度的發展，對于控制系統的要求也越來越高。隨著PLC在電氣控制系統中的應用，從以前的手動控制發展成為了今天的智能化控制。可以說，PLC與電氣控制的融合應用使得我國的電氣行業取得蓬勃輝煌的發展。基于PLC的電氣控制應用技術在電氣行業的貢獻可圈可點。文章通過對PLC自動化進行研究，分析了其在電控系統中的具體應用。

關鍵詞：PLC自動化；電氣控制系統；PLC應用技術；分析研究

隨著我國改革開放的不斷深入，市場經濟體制的改革，市場中企業的競爭日趨激烈，運用先進的技術和方法，可以有效的提升企業的生產力和競爭力，逐漸成為了企業立足市場競爭環境的重要資本。電氣控制與PLC應用技術可以滿足企業的生產需要和生產效率的提高。電氣控制主要是電氣設備采用的控制回路，主要分為兩種設備類型，分別是高壓電氣設備及低壓電氣設備。主要用于保障設備的安全運行。包括測量、保護、自動控制和檢測等。PLC主要是以自動控制技術、計算機技術和通訊技術等為基礎，并逐步發展起來的通用型控制器，是一種專門應用于工業控制的“計算機”。

1 PLC自動化在電氣控制中的應用

1.1 集中控制系統

PLC在集中控制系統中發揮著很大的集成控制作用，電氣設備的所有控制裝置通過PLC自動化被集成到了一個空間，實現了集中控制的目的。與傳統的電氣控制裝置相比而言，集成控制系統不僅節省了安裝控制裝置的空間，使得對電氣設備的控制趨于簡便化，而且還提高電氣設備的自動控制功能。并且電氣設備的所有集成控制裝置都是統一由PLC系統監控的，達到了中央控制狀態。如，PLC在現代的電氣設備中起到了中央控制器的作用，以此將電氣設備接入PLC系統內，實現了對電氣設備內所有設備集中監控，提高了對電氣設備監視、控制的效率。

1.2 開關量的控制

PLC最基本的功能就是實現開關量控制，是由于其可以通過控制電磁繼電器的通斷來實現設備的啟動或者停止。工業上利用PLC開關量控制有以下幾方面的優點：首先，PLC接線簡單，維修方便等，而且可以通過其邏輯編程來控制設備的啟停關系，減少因誤操作帶來的生產損失。其次，PLC開關對于控制系統的質量有著很大的提升空間，不僅可以有效的節省人力與時間，而且能夠有效的防止系統線路不被他人修改。最后，現如今的PLC開關不只用于工業自動化當中的單臺設備控制，也被廣泛的應用到了工業自動化的流水線控制當中。

1.3 數據處理控制

PLC電氣控制系統，其對數據信息的讀取和傳輸，以及對大量數據進行邏輯處理，通過數據輸出完成控制功能。隨著工業生產信息化和現代化的發展，過程控制的內部數據量愈趨復雜，繼電器控制回路在處理數據的過程中相形見拙。所以，將PLC引入到數據控制中，確實發揮了其高效的處理數據的能力，對于實現電氣控制數據的收集和分析有著十分重要的作用。PLC在電氣自動化中的應用，這也體現了其數據分析的能力和優勢。

2 PLC應用技術在電氣控制所出現的問題

2.1 控制性問題經常出錯

控制出錯的原因一般是由于其內部線路的老化和機械拉扯等因素造成的，一旦其內部線路出現了問題，就會導致輸送信號的線路出現故障，從而使得控制出現錯誤。通常情況下，這一問題的出現會影響到其他環節，如系統不能夠準確接收到必要的信息，進而在控制運行中出現錯誤，從而影響到了生產流程的可持續性控制，致使工作效率受到了不同程度的影響。除了上述中線路老化或者機械拉扯等原因造成的控制失效外，還有如果操作間現場電磁開關和電動閥等設備的開關信號沒有充分閉合或者斷開的話，也會影響到數據的接收和傳輸，導致PLC系統無法正常對信號進行處理，最終影響了系統對數據信號的正確分析，出現了控制出錯問題。

2.2 執行出現差錯，干擾指令執行

在實際操作過程中，執行出錯的話也會干擾到指令的執行，影響控制結果。其原因在于控制負載的接觸器出現了故障或者接觸器間的接觸性不良，造成了電磁干擾等。最終使得PLC控制系統發出了錯誤的控制指令，使得控制指令沒有辦法完整的傳遞到執行端口。

3 PLC應用技術在電氣控制中的解決措施

3.1 加強PLC控制系統中輸入信號的可靠性

在實際的操作中，為了保證輸入信號的可靠性，必須嚴格選用控制系統中的設備和系統配件，以保證其完全的接收和傳輸數據信息。對于其他的一些措施，有的可以通過對其主界面功能再重新設計或者更新，還有的可以通過加強信號的可靠性，以減少控制系統的出錯率，從而提高系統控制的靈敏度，更好的讓系統對信息進行分析并作出正確的判斷。

3.2 完善PLC電氣控制系統的預警系統

為了可以更加智能的監測到PLC電氣系統的故障問題，必須加強和完善其預警系統，實現其人性化和智能化。構建智能化的故障預警系統，確保對生產過程中各個環節實現有效的監督和安全防范，以最大程度的避免由于機械設備出現的故障而導致的財產損失和人員傷亡等事故。企業在加強和完善智能預警系統的過程中，要綜合考慮自身的實際情況，并且結合儀器的具體參數，以使預警系統可以做到人性化和安全性，最終保證企業的可持續發展目標。除了上述的解決措施外，企業還必須加大科技力量的投入，攻堅克難，努力擺脫PLC在實際應用中的存在的各項弊端，為PLC技術在自動化電氣當中的應用提供更為寬廣的空間和更多的科研人員，加大資金的投入，并加強與國際間前端技術的交流與合作，不斷完善自身的技術應用。

4 電氣控制與PLC運用實施

4.1 紡紗系統PLC電氣控制運用

在紡紗系統中，PLC電氣控制有著很廣泛的應用，包括各種開關柜處理以及人機交換處理等。其具體運用有如下體現：首先，在紡紗的過程中，PLC控制系統可以采集到紡紗控制器的相關數據，并實時輸入到人機交換的界面，方便了工作人員的選擇。其次，PLC控制系統還可以與紡紗控制器共同組成聯合系統，來負責對產品的檢測、數據的采集以及對生產各類數據的統計。方便工作人員對數據分析和管理維護。PLC控制系統在紡紗系統中的運用，不僅有效的降低了成本和運行速度等，還在實際的生產過程中，可以更加靈活的根據需要進行調節運用。

4.2 煤礦系統PLC電氣控制運用

在現代化礦井中PLC集中控制扮演了重要的角色。從瓦斯、二氧化碳、溫度等基層信號的采集到生產調度中心統一調度都少不了它的參與。

在生產過程中：PLC采集生產現場所需要的各類數據并轉換成內部數據，由PLC在后臺進行處理，通過HMI與調度人員溝通；PLC所采集的數據還可以進入相關配套的服務器進行存儲方便二次分析再開發利用；PLC不但能夠有效預警降低事故發生率，還可以大大降低人工成本，為企業增效創收做出貢獻。

總之，PLC用于我國現代的工業化生產和管理領域，可以不斷的解決實踐過程中遇到的各類技術問題，提升了生產中的安全性、可靠性和高效率，從而促進了工業生產力的發展。

參考文獻

[1]馮馬才.對PLC自動控制系統的可靠性問題與其設計方案的探究[J].科協論壇（下半月），2011（11）.

[2]徐子聞.PLC在電氣自動化中的應用研究[J].科技風，2011（6）.

[3]范建忠，劉愛琴，吳延偉.PLC在電氣自動化中的應用現狀與發展前景[J].科技資訊，2009（32）.

[4]郭峰.高職《PLC應用技術》課程教學改革初探[J].數字技術與應用，2010（9）.

[5]姜國強，周立，榮德生，等.“電氣控制與PLC應用”課程教學模式改革與探索[J].實驗室科學，2013（2）.

[6]李革平，王復明，瞿學坤，等.電氣控制方面的幾例改造[J].水泥， 2010（11）.