基于PLC技術的電氣工程自動化控制探討

許楠

摘 要：隨著經濟的迅猛發(fā)展與科技的高速進步，現(xiàn)階段，電氣工程自動化趨勢已勢不可擋。電氣工程自動化涉及計算機、電力電子、信息與網絡控制、電機電器及機電一體化等先進技術，其對工業(yè)的發(fā)展產生了極大地推動作用。目前，PLC技術在電氣工程自動化領域應用廣泛，極大地提高了相關系統(tǒng)的自動化程度。該文主要探討了基于PLC技術的電氣工程自動化控制，供讀者參考借鑒。

關鍵詞：電器工程 自動化 PLC

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0004-02

得益于科學技術的快速發(fā)展，今天，我國電氣工程自動化程度越來越高，極大地推動了工業(yè)及社會的進步?，F(xiàn)階段，與PLC相關的技術已日臻完善，使PLC在諸多領域中得以應用。在電氣工程中應用先進的PLC技術有利于最大程度地提升電氣系統(tǒng)的運行效率，降低系統(tǒng)的工作成本并強化系統(tǒng)的工作質量。

1 PLC概述

PLC指的是可編程邏輯控制器，其屬可編程的存儲器。目前，PLC具有多種功能，其中包括存儲內部程序，進行順序控制、執(zhí)行邏輯運算等。PLC實質上是一類微型計算機，其多用于工業(yè)生產之中，主要由中央處理單元、電源、輸入輸出接口電路及存儲器等成分構成。通常情況下，可以將PLC的工作過程分為3個階段，分別是輸入采樣、執(zhí)行用戶程序及輸出刷新，這3個階段被人們稱之為一個完整的掃描周期。在PLC工作過程中，中央處理單元（CPU）以一定的掃描速度循環(huán)往復地執(zhí)行上述3大工作階段。

2 PLC在電氣工程自動化工作中應用的優(yōu)勢

PLC包含了大量先進的技術，具備豐富的功能，在電氣工程自動化中應用PLC能夠最大程度地體現(xiàn)其多樣的功能，進一步提升電氣系統(tǒng)的自動化程度及工作效率?，F(xiàn)代電氣工程自動化進程中，電氣設備對計算機計算速度及產品儲存量的要求極為要嚴苛，而PLC在電氣工程自動化中的應用能夠有效地滿足上述要求，切實地保障電氣設備的工作質量。今天，公眾已經習慣了方便舒適的生活，這就對電氣系統(tǒng)自動化工作提出了極高的要求，需要電氣系統(tǒng)能夠更加地貼近實際，為人們的生活“打開方便之門”，而大量事實表明，在電氣系統(tǒng)及機械設備中應用PLC能夠使人機之間建立和諧的關系，提高設備使用的便捷性[1]。

PLC是現(xiàn)代技術的“寵兒”，設計及制造過程中囊括了大量先進的技術，因此，PLC的先進性毋庸置疑，其具有智能化程度高、運行速度快、網絡分布范圍及集成密度大的優(yōu)勢，因而，PLC能夠最大程度地滿足電氣工程自動化工作的各類需要。

3 PLC在電氣工程自動化控制中的應用

3.1 PLC在開關量控制中的應用

就目前狀況而言，開關量控制系統(tǒng)在熱工自動化領域中的應用頻率較高。傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)擁有大量的機械繼電器，機械繼電器的工作效率相對較低，阻礙了電氣系統(tǒng)自動化工作的進程，而系統(tǒng)應用PLC后，傳統(tǒng)機械繼電器被可編程存儲器（虛擬繼電器）所替代，由于PLC在反應速度上具有巨大的優(yōu)勢，因此，在電氣系統(tǒng)中應用PLC能夠有效地提高系統(tǒng)的運行效率，降低系統(tǒng)誤操作的發(fā)生幾率[2]。

與機械繼電器相較，基于PLC技術的虛擬繼電器的反應時間更短暫，這部分時間甚至可以被忽略不計，所以PLC在開關量控制中應用能夠有效彌補傳統(tǒng)機械繼電器在反應速度上的嚴重不足。目前，PLC技術也被廣泛應用于自動切換系統(tǒng)，由于具備反應速度極快的巨大優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的自動切換系統(tǒng)相比，基于PLC技術的自動切換系統(tǒng)的工作效率更高、運行質量更好，甚至使用壽命也得到了延長。

3.2 PLC在順序控制中的應用

當前，PLC在電氣控制系統(tǒng)中扮演了重要的角色?？傮w上看，PLC多以順序控制器的身份出現(xiàn)在電氣系統(tǒng)中?，F(xiàn)階段，中國社會對電力能源的需求越來越強，不少火力發(fā)電廠為了提升生產效率及質量，紛紛引進電氣工程自動化控制系統(tǒng)，PLC也能被應用于火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)之中。就目前而言，大多數火力發(fā)電廠在清除爐渣及飛灰時運用PLC，在此過程中，PLC充當了順序控制器的角色?；鹆Πl(fā)電是一項具有較高風險、對各類技術安全性、先進性要求較高的工作，因此必須要采取有效措施以保障火力發(fā)電廠自動化控制系統(tǒng)的質量，近年來，人們熱衷于在火力發(fā)電廠的電器系統(tǒng)中應用PLC，將PLC作為順序控制器使用，收到了極為顯著的成效，提高了火力發(fā)電的效率及質量[3]。

現(xiàn)階段，為了進一步提升火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的運行效率，應當設計一個基于PLC技術的輸煤自動化控制系統(tǒng)，該自動系統(tǒng)需采用分層式樣的網絡架構，由現(xiàn)場傳感、遠程控制及主站層3大部分構成。在上述系統(tǒng)建立后，火力發(fā)電廠工作人員可以對輸煤工作進行實時、全方位的遠程控制。為了確保遠程控制工作的質量，必須要對控制程序開展合理的優(yōu)化工作。當下，幾乎所有火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)都采用了先進的PLC控制技術，不僅有效地提升了火力發(fā)電工作的效率，還大幅度減少了煤炭資源浪費的現(xiàn)象，縮減了火電企業(yè)的人力成本。

4 PLC在電氣自動化控制中的應用趨勢

一直以來，中國政府都十分重視發(fā)展高新技術，現(xiàn)階段，電子自動化控制技術無疑是高尖端技術大家庭的重要成員之一，所以，國家每年都會下?lián)艽罅康馁Y金、頒布各類優(yōu)惠性政策來引導、促進電子自動化技術的發(fā)展。隨著電子自動化控制技術的高速進步，PLC技術也日益完善、成熟，技術的先進性與適用性不斷提升。近年來，計算機技術的進步也帶動了PLC的發(fā)展，PLC技術的核心技術之一便是計算機技術，而某種意義上，PLC技術的不斷完善也會促進計算機技術的前行。

在不久的將來，電氣化產品的種類將越來越豐富，產品的程序設計也將日臻完美，而PLC作為核心的控制元器件，其性能優(yōu)化及功能開發(fā)工作中的上升空間十分巨大，通過不斷地改良PLC，能夠使PLC的存儲、反應及運算能力不斷增強，從而確保PLC在電氣設備中應用后能夠最大程度地提升設備的運行效率及質量[4]。

客觀上看，目前的PLC技術尚存在著一些不足之處。與其他精密控制元件相似的是，PLC對惡劣工作環(huán)境的適應能力較差。通常情況下，如果PLC工作的環(huán)境中存在高強度的電磁波干擾，則其將難以正常地開展工作，由此可見，PLC的抗電磁波干擾能力有待加強。鑒于上述情況，認為技術人員應當采取有效措施以不斷地提升PLC的抗干擾能力，使其穩(wěn)定性上升至更高的層次。需要特別指出的是，現(xiàn)行的部分PLC的程序設計仍然存在著缺陷，可能對電氣系統(tǒng)的工作產生不利影響，所以，技術人員還應當對PLC的程序予以大力優(yōu)化。DCS技術與PLC技術的原理存在著類似之處，而DCS技術的先進性較高、應用效果頗佳，所以技術人員可以借鑒DCS技術的優(yōu)勢，致力于促進DCS技術與PLC技術的同化，如此，有機會創(chuàng)造出一個全新的、更為先進的控制系統(tǒng)。

5 結語

現(xiàn)階段，基于PLC技術的電氣工程自動化系統(tǒng)在各行各業(yè)發(fā)揮了顯著的作用，PLC技術在電氣系統(tǒng)中的運用有效地提升了系統(tǒng)的自動化程度、強化了系統(tǒng)的工作效率及質量，為此，廣大技術人員應當積極地借鑒先進的技術經驗，做好針對PLC技術的優(yōu)化與創(chuàng)新工作，從而最大程度地促進工業(yè)等行業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻

[1] 馬艷潔.PLC在電氣自動化中的應用研究[J].現(xiàn)代商貿工業(yè)，2012（10）：159-160.

[2] 槐利，譚一川，程玉龍.基于PLC的煤礦壓風機自動控制系統(tǒng)[J].工礦自動化，2012（4）：13-16.

[3] 李樹彬.淺談PLC控制技術在工業(yè)自動化中的應用[J].機電信息，2011（30）：122-123.

[4] 董磊，胡慧慧，趙仁德.“電氣控制及PLC控制技術”課程改革的研究[J].中國電力教育，2011（21）：165-166.