PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用

劉雙喜

摘要：隨著計算機技術以及控制技術的快速發展，PLC技術應該對其進行綜合并投入到實際當中。該技術可以有效做到順序控制、開關量控制以及閉環控制等，有效提高電氣自動化的實際工作效率水平，對自動化的水平進行有效的改善，保證PLC技術可以對工業生產過程當中的相關需求進行有效的滿足，為工業的實際生產提供質量方面的保證。

關鍵詞：PLC技術；電氣工程；自動化控制

1 PLC技術概述

1.1 PLC含義

PLC是英語可編程控制器Programmable Logic Controller的縮寫，以微處理器為依托，結合通信，計算機，互聯網和自動控制技術開發而成的工業上的控制裝置。隨著PLC技術運算，處理速度，控制各種功能的進步與商業化，它在電氣設備自動化中的應用領域也變得越來越廣泛，形成了儀表-電器-計算機控制的一體化模式。與常規系統相比，PLC系統的接線量更少，主要在輸出端和輸入端兩處接線，其他功能部位的功能量輸出主要由各自的軟件連接，降低了外部因素對系統運行的影響。在運行過程中，PLC系統自動以程序的形式將所要發送、儲存的信息存入儲存器中。如果在運行中客戶端需要修改控制命令，則只需要修改存儲器的控制程序，這樣可避免變動接線工序，體現了系統運行的靈活性。

1.2 PLC技術的優勢

近年來隨著電氣自動化控制技術水平的不斷提升，PLC技術的優勢逐漸凸顯出來，很多計算機技術新成果被應用于PLC技術制作與設計中，因為PLC技術主要的應用領域為電氣設備自動化控制，PLC技術得到廣泛應用以后，電氣設備產品儲存量更大，計算機反應速度更快，展現出很多優勢。不久的將來電氣設備將會制造出更多具有優勢的產品，力爭與實際生活相符合，并對人機之間的和諧關系進行不斷的完善。只有對PLC技術進行大力發展，才能使不同電氣設備自動化控制的相關要求得到滿足。例如西門子的PLC技術，這是一種新型的前沿的技術，現在這種技術的發展趨勢是實現工業控制計算機網絡的大型PLC電氣設備自動化控制。目前PLC技術可以應用的領域越來越多，不再僅僅局限于電氣設備自動化控制中，還可以在計算機散熱控制系統中應用，因為PLC技術存在很多優勢，例如速度快、網絡分布廣、高智能化以及集成密度大等，這些優勢都是電氣設備自動化控制得以實現的必要條件。

2 PLC技術在電氣自動化控制中的應用

2.1 順序控制

順序控制與開關量控制是電力自動化輔助系統的主要工藝控制方式，降耗增效是該行業生產隨著節能減排要求的提高而越加關注的重點，所以對生產過程中的自動控制水平的要求也不斷提高。通過不斷的對傳統的繼電器控制元件進行優化，提高控制的靈敏性和控制的順序性，并對自動化設備進行控制的部位進行模塊化，實行運行過程自動化設備單獨的控制方式，從而避免由于設備控制質量差和控制順序紊亂而導致設備的控制反應時效低等問題。例如：在人機接口的主站層和遠程IQ站等結構采用PLC技術進行控制中，運用現場傳感器網絡結構對控制站點進行優化，并借助集控室的PLC系統對電氣自動化設備進行控制盒控制，這樣利用順序控制的優點進行控制，可以極大的提高電氣自動化設備的整體控制效率。

2.2 開關量控制應用

在過去，主要是使用繼電器對斷路器進行控制，所以要很多的電磁繼電器，在很多的聯接點以及觸電上存在問題，導致在很大程度上系統的可靠性被大大降低。當前，通過對PLC技術廣泛應用，繼電元件被軟繼電器所取代，使得控制系統的可靠性被極大的提升。在PLC的控制系統當中，相關的工作只是簡單執行一些合閘、分閘的工作就可以，這時系統就能夠結合實際的運行情況，自動發出正確的操作指令。此外，當發現系統存在問題時，就能夠馬上自動跳閘，同時發出報警信息。同時，PLC控制系統能夠加大的減少接線的錯誤率，不用進行比較復雜的再次接線，使得對系統的檢修和維護工作量大大減少。

2.3 PLC技術在閉環控制中的應用

在控制系統中，泵類的電機在啟動時可以采用多種方式，例如：自動啟動、機房手啟動和現場控制箱啟動等。利用PLC技術在電氣設備的控制中可以很好的實現自動化控制，在系統運行中，根據每臺泵機的運行情況來采取合適的自動控制方式和控制電機的運行狀態。PLC技術由于具有優越的自控系統而在很多的電氣設備中進行運用。在閉環控制中采用PLC控制技術可以極大的提高電氣控制系統的穩定性和安全性，從而不斷地促進電氣設備自動化控制系統得以完善。

2.4 PLC技術在故障診斷中的應用

基于PLC技術的故障診斷系統在診斷電氣工程中的故障時，可以借助PLC對故障起因和影響進行快速、全面、有效的檢測與追蹤，這就給故障處理提供了準確的導向。在基于PLC技術的故障診斷系統的直接故障檢測過程中，PLC邏輯控制器工作的內容是有效判斷出設備感應器件之間的矛盾邏輯，進而檢測出系統是否出現了設備故障。

2.5 數控機床電氣控制系統

PLC數控機床控制系統主要是由電動機、變頻器和光柵尺構成。而在電氣控制系統當中，其最大的一個優點就是控制的精度非常高。電氣控制系統的組成主要由工控機，電源模塊、SIMOTION、電動機模塊和傳感器等部件構成，具體如圖所示。

電源模塊在數控機床當中分為兩種，一種是可調電源模塊，另一種是不可調電源模塊，可調電源模塊是根據參數把轉化出來的直流電穩定為一個預定的可變值，并具有與SIMOTION通信的功能；不可調電源模塊只能輸出一個固定的直流電壓值，而且不能與SIMOTION通信。而SIMOTION運動控制器是整個電氣控制系統的核心部分，它的運行速度和可靠性將會直接影響整個電氣控制系統。

結論：

綜上所述，在電氣工程的自動化控制過程當中，PLC技術控制系統有著很多突出的特點以及優勢，在一定程度上完善了該系統。隨著信息技術以及互聯網技術的快速發展，PLC技術會向著穩定、安全以及可靠的趨勢進行有效的發展。

參考文獻：

[1]譚胡心，鄭揚.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用研究[J].山東工業技術，2015，（1）.endprint