淺談電氣設備自動化控制中的PLC技術

張華

摘 要：電氣設備現在已經實現了自動化控制，可對其運行狀態進行靈活控制，對提高生產效率與作業安全性具有重要意義。PLC技術在電氣設備自動化控制中起到了至關重要的作用，將微軟處理器作為基礎，與計算機技術、現代通訊技術以及自動控制技術相結合，充分發揮了PLC技術所具有的便捷性、靈活性以及可靠性等優點，對進一步推動電氣設備自動化發展具有巨大作用。

關鍵詞：電氣設備；自動化控制；PLC技術

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0029-01

電氣自動化研究進程不斷加快，現在PLC技術憑借其所具有的優勢，現在已經被廣泛的應用到電氣設備自動化控制中，發出了十分突出的作用。PLC技術的應用，不僅對傳統電氣自動化控制系統模式進行了創新，同時還完美解決了以往電氣自動化控制系統內所存的各種問題，在提高電氣設備管理效率的同時，為可靠生產做好保障。

1 PLC技術特點

PLC即以微處理器作為核心的數字運算操作電子系統裝置，可以通過對存儲器編程，實現內部存儲執行邏輯運算、定時/計算與算數運算、順序控制等操作指令，然后利用數字式或模擬式輸入、輸出接口，對機械與生產過程進行可靠控制，在工業生產應用中起到至關重要的作用。PLC技術結合了計算機技術、現代通訊技術、自動控制技術等，是傳統繼電接觸控制技術與微機技術相結合的產物，相比單純的繼電接觸控制系統，其在實際應用中具有可靠性高、靈活性強、通用性好等優點。并且通過微處理器所具有的技術優勢，還可以兼顧電氣操作人員動作習慣，通過PLC編程，無需將專業計算機編程語言知識作為基礎，僅需要以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令便可實現，整個過程更為直觀、簡單、形象，在實際應用過程中還可以根據需求對程序內容進行修改和調整，確保可以更大程度上來推動機械生產[1]。經過近年來的發展，PLC技術在電氣自動化控制中的應用，已經逐漸形成了專業體系，控制系統多為集散控制系統以及現場總線控制系統為主，能夠保證電氣設備可以更靈活的應對各種復雜環境，提高設備運行綜合效率。

2 電氣設備自動化控制中PLC應用方向

2.1 電氣設備自動化順序控制

將PLC技術應用到電氣設備自動化控制中，可以進一步提高設備控制效率，尤其是現在電氣設備自動化系統運行時間不斷延長，面對大量的能源消耗，可通過PLC技術控制，在不影響生產效率的同時，將能耗控制到最低。電氣設備自動化中順序控制，便可實現控制能源消耗量的要求。電氣設備自動化順序控制，洗即確定生產工藝要求為順序控制依據，根據各輸入信號指令，綜合內部狀態、時間順序等，促使設備各執行機構進行控制，保證可以自動、有序的完成各項操作指令，實現對主站、開關量的控制。對傳統繼電器控制元件性能進行優化和改善，能夠更大程度上來實現順序性以及靈敏性控制，同時還可以對電氣自動化設備相關控制部位做更進一步的模塊化處理，實現設備運行過程的單獨控制，有效規避控制順序混亂、控制質量差等因素造成的生產問題，保證設備始終維持在高效性狀態。例如人機接口位置遠程IQ站、主站層結構，應用PLC技術，受網絡結構影響，可以對現場傳感器控制站點進行優化，并實現電氣自動化設備的PLC系統控制，充分發揮順序控制系統所具有的優勢，實現電氣自動化設備的有效控制，在保持較高生產效率的同時，減少能源損耗[2]。

2.2 電氣設備自動化閉環控制

對于電氣設備自動化閉環控制來講，可以將其看作為常規控制系統對PLC控制系統的補充，在系統元件出現運行故障后，可以及時進行調整，避免故障對整個設備運行狀態的影響，可維持設備正常運行，即通過調制解調器來實現設備控制系統運行的可靠性與穩定性。例如系統內泵類可選擇啟動方式眾多，機旁手動啟動為其中一種，通過PLC技術便可以實現泵類的自動啟動，即便是PLC系統出現運行故障無法繼續運作的情況，閉環系統還可以作為PLC控制系統的補充部分，維持設備完成后續作業，不會因為控制系統故障而對泵類生產效率產生影響。對于電氣設備自動化控制系統來講，PLC技術的應用可以將其看作為系統核心，對整個控制系統運行起到了宏觀調控的作用，同時還可以有效聯系電氣系統與操作人員，通過傳遞參數、接收邏輯指令、指令轉換并發送以及系統運行調控等，來保證電氣設備自動化控制可以有效實現[3]。

2.3 電氣自動化設備人機界面控制

PLC技術在電氣自動化設備中的應用，使得人機界面逐漸替代了傳統控制面板功能，減少了PLC的I/O模組、數字設定、按鈕開關以及指示燈等的設置，而是利用觸摸屏來實現人機交互，在降低設備大小的同時，提高生產操作的便利性與安全性。一般實現人機界面控制時，需要設置人機交互模塊、可編程控制模塊以及設備調節模塊三部分，由PLC來向觸摸屏提供電源，以通信電纜通過串口通信實現PC與觸摸屏的通信，連接完成后可以通過計算機將畫面上傳到觸摸屏，滿足后續操作要求。

3 PLC在電氣設備自動化控制中應用趨勢

3.1 一體化控制

PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用越來越成熟，在原有基礎上進一步提高電氣設備存儲容量與運算速度，并且自動化與智能化水平不斷提高。面對PLC技術所具有的應用優勢，其在電氣設備自動化控制系統中的應用對工業生產來講具有非常重要的意義，不斷促進電氣設備功能優化與完善。PLC控制系統的實現，使得人機互動界面不斷優化，通信質量也更高，保證電氣設備能夠良好的適應不同運行環境，持續提高運行控制效果[4]。PLC技術將會作為大型電氣設備控制系統核心技術被深入研究，例如目前已經相對成熟的集散控制系統，已經取得了良好的成績。基于PLC技術自身智能化、可靠性、靈活性以及便捷性，其必定會在更大程度上來推動電氣設備自動化控制的發展。

例如將PLC技術應當要機床電器中，與液壓系統相互銜接，實現電氣設備一體化控制。對于以往機床控制系統來講，電氣與液壓時間銜接控制存在缺陷，出現運行故障的可能性比較大，并且難以在短時間內消除。現在將PLC技術應用其中，代替接觸器作為電器主要控制設備，可以提高銜接時間控制精度，實時顯示個主體設備運行狀態，完成組成控制，在出現運行故障時還可以主動告警，實現監管一體化控制，保證機床電器可以維持在最佳運行狀態，提高生產效率。與傳統繼電器控制系統相比，PLC技術具有更高的抗干擾性，故障少以及壽命長，并且對電器外部線路檢修便利，還可以減少設備運行能耗。

3.2 數字化控制

現在自動化技術與數字化技術被越來越多的應用到工業生產中，與傳統技術相比具有更大應用優勢，尤其是現在很多企業電氣自動化仍然是采用集散型控制系統，已經無法滿足實際發展需求。將PLC技術應用到電氣設備自動化控制中，需要著重研究實現數字化控制，創新開發新型集散控制系統，實現總線控制系統的應用，有機結合PLC技術與傳統集散型控制系統，為提高電氣自動化控制綜合效率打好保障。

3.3 抗干擾性

PLC技術在實際應用中存在一個問題，即電磁干擾強度大，導致信息操作異常甚至錯誤，無法順利完成程序的操作。因此，在對電氣設備PLC技術應用時需要做好抗干擾研究，在充分發揮PLC技術優勢的同時，還需要提高生產設備運行的穩定性，確保控制系統具有較高的可靠性，每個細節均可以達到電氣設備自動化控制要求，促使企業的持續發展。

4 結語

將PLC技術應用到電氣設備自動化控制中，相比以往繼電器控制技術，其在實際應用中所具有的優勢更為顯著，對繼電器邏輯進行了簡化處理，使得系統運行可靠性更高，在維持高效生產的同時，減少運行能耗。

參考文獻

[1]賈燕，沈自軍.淺談金礦山電氣中PLC控制技術的應用研究[J].世界有色金屬，2017，（17）：12-13.

[2]蔡泳欽.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017，（02）：109.

[3]劉博.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].化工管理，2016，（29）：22+24.

[4]譚棠麗.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].中國新技術新產品，2016，（02）：18.