電氣自動化設備中PLC控制系統的應用分析

喜琍

摘要：為了更好地面向人類社會生產、生活提供服務，基于PLC的自動化控制系統應運而生，將其應用于電氣自動化設備中，能夠在運行、調試等方面起到非常重要的作用。作為現代電氣自動化控制領域中非常重要的技術之一，PLC控制系統能夠改善傳統自動化控制系統存在的操作復雜、抗干擾能力不足以及運行可靠性偏低等問題，對優化電氣自動化設備綜合效用有重要意義。文章就電氣自動化設備中針對PLC控制系統的應用問題進行概述分析，針對電氣自動化設備中PLC控制系統的應用優勢、主要模式以及其應用流程進行分析與探討，以望能夠引起業內人士的高度關注與重視。

關鍵詞：電氣自動化；PLC；控制

可編程序控制器（ Programmble Logic Controller，PLC），是一種基于工業環境應用的數字運算操作電子系統。PLC控制系統基于對可編程儲存器的合理應用，在內部儲存執行邏輯運算、順序控制、定時、算術運算以及計數等相關操作指令，或通過數字式以及模擬時輸入輸出的方式實現對各類機械設備生產過程的靈活控制。經過一定時間的發展，PLC技術開始進入控制功能、運算、處理速度商品化的發展階段，形成了電氣、儀表以及計算機控制一體化的綜合控制系統，具有開放式的特點，能夠實現對數字通信、智能傳感以及計算機控制等相關功能的一體化應用，是當前電氣自動化設備發展領域的一大研究熱點[1]。

1 電氣自動化設備中PLC控制系統的應用優勢

在電氣自動化設備中，PLC控制系統之所以能夠得到廣泛應用，其原因不單單是PLC控制系統能夠明顯降低繼電器邏輯關系復雜性，確保自動化控制動作的安全與可靠，還能夠實現對電氣自動化設備操作結構的優化，從而起到降低生產成本的目的。將電氣自動化設備與PLC控制系統相結合，能夠使電氣自動化設備在投入使用以及維修中的各項操作更加簡便與可靠，同時還具備以下幾個方面的優勢：（1）在電氣自動化設備中引入PLC控制系統能夠提高控制動作反應靈敏性。PLC控制系統以繼電器為核心結構，取消了傳統控制系統中的內部導線，繼電器運行期間可忽略節點變位時間以及返回系數，這也就意味著PLC控制系統對數據信息的處理更加簡便與可靠。（2）在電氣自動化設備中引入PLC控制系統能夠增加控制動作的安全性。合理應用PLC控制系統能夠顯著提高電氣自動化設備的抗干擾能力，即便在較為復雜的工作環境下，其可靠性以及安全性也能夠有所保障，從而確保電氣自動化設備的運行安全與可靠。（3）在電氣自動化設備中引入PLC控制系統能夠使控制操作更加簡單。PLC控制系統實現電氣自動化設備控制的各操作指令簡單且直觀，能夠顯著降低操作人員的工作難度，同時可保障控制系統保持良好工作效率[2]。

2 電氣自動化設備中PLC控制系統的應用模式

2.1 順序控制

電氣自動化設備中輔助系統多選擇采取順序控制方式，PLC控制系統的應用可對順序控制產生直接影響。現代企業在生產活動中對資源消耗問題的關注度日益增加，如何基于對新型技術的應用以降低生產期間資源耗用量是業內人士高度重視的課題之一。PLC控制系統中順序控制技術的應用能夠實現電氣自動化設備在生產過程中的單向性控制，提高設備自我控制能力，同時降低資源消耗量，在支持更為復雜控制任務實現的同時，達到提高企業電氣自動化設備控制效率的目的。在工程實踐領域中，電氣自動化設備中PLC控制系統順序控制功能的實現以開關量為主要控制對象，改進繼電器控制元件，以提高控制靈敏性，體現自動控制的順序性，減少傳統控制方式下控制質量差，順序紊亂等一系列問題。例如，可以在人機接遠程站點與主站層間應用PLC控制系統，基于現場傳感器優化站點控制，并通過PLC控制盒實現對設備運行的自動化控制，達到提高設備運行效率的目的[3]。

2.2 閉環控制

以電機為例，在泵類控制系統中電機的啟動方式較多，包括自動啟動模式、電機旁手動啟動、以及現場控制箱啟動這幾種類型。在PLC控制系統技術的干預下，可以根據泵的實際工作情況，對控制方法進行合理選擇，以確保泵電機運行狀態的穩定性，并且對提高控制系統生產效率，簡化控制動作各項操作也有重要意義。

2.3 開關量控制

在傳統電氣自動化設備開關量控制過程中，常使用磁性繼電器執行控制動作，但整個控制操作相對復雜，且控制系統中涉及大量觸點，對系統可靠性與安全性產生不良影響。為彌補這一問題，在PLC控制系統中可通過應用軟繼電器裝置的方式實現對電氣自動化設備的開關量控制，一方面可提高電氣自動化設備操作系統控制的安全性，另一方面還可優化自動控制過程，達到減少開關使用量，綜合控制斷路器所顯示信息的目的。如可以在工業領域運輸系統電氣自動化設備中增加PLC控制系統，將電動機裝設于運輸機上，以提高運輸量，同時可優先開啟相應運輸機，并按照預設順序完成對其他運輸機的開啟指令。在運輸任務結束后，反向關閉開關，進而通過應用PLC控制技術的方式實現對運輸效率的提升[4]。

2.4 自動切換控制

PLC控制系統除能夠支持電氣自動化設備進行自動投切操作以外，還可根據設備運行期間的具體工況滿足其他相關控制要求，以進一步鞏固電氣自動化設備的綜合性能。如在PLC控制系統備用電源中通過引入自動投入裝置的方式，通過程序段進行自動控制，也可借助于電氣設備正常運行狀態下的信號數據，為備用電源啟動開關的開閉動作提供切換依據，以達到提高PLC控制系統操作性能的目的。

3 電氣自動化設備中PLC控制系統的應用流程

以某工廠的傳送控制任務自動化控制為例，在引入PLC控制系統進行傳送控制的過程中，首先需要明確PLC控制系統的基本要求，即PLC控制系統首先需要控制物料取出，然后傳輸至加工站點進行加工，根據實際需求設置延時信號，方便下道工具進行準備，最后將加工物料運輸至原位。為實現以上控制目標，在PLC控制系統總體方案的編程中，首先需要考慮其基礎裝置以及控制原理。為滿足控制要求，整個PLC控制系統中應當設置2個傳感器裝置，選用二位五通雙控電池換向閥裝置，以實現通斷電控制。同時，還應對啟動裝置以及電氣換向閥等關鍵裝置進行合理選擇[5]。在硬件配置方面，PLC控制系統的硬件構成包括報警燈、電磁轉向閥、按鈕開關、指示燈以及PNP數字量傳感器等。按照一定順序組裝上述設備構成PLC控制系統，共同完成控制任務。同時，在PLC自動控制系統硬件配置中，還可根據實際應用場合與工況選擇相應電源，如主機可選用CPU 314型，與操作板連接后選擇3075A電源模板，數字量輸入模塊/輸出模塊選型為SM323型，輸入電壓調節為120 V/230 V。在配置好PLC控制系統相關硬件結構后，還應遵循電氣設備自動化控制規范展開布線以及暗裝施工，盡可能選擇具有屏蔽功能的線材并通過妥善接地的方式降低PLC控制系統運行期間所面臨的干擾問題，確保PLC系統自動化控制動作的可靠性[6]。

4 結語

隨著電氣自動化控制技術的不斷發展與完善，基于PLC的自動化控制技術已經在電氣自動化控制領域中得到了進一步的應用與完善，依托于高效的人機互動，可滿足電氣設備自動化控制的各項要求。目前，PLC控制系統正逐步向著電氣設備控制系統的核心技術領域發展，實現了通信技術與信息技術的高效融合，在改善工業電氣自動化設備控制效果方面發揮著非常重要的作用。本文在介紹PLC控制系統及其應用優勢的基礎之上，就PLC控制系統與電氣自動化設備的應用問題展開系統分析與探討，以期能夠不斷改進PLC控制技術，更加全面地發揮PLC自動控制價值，以更好地面向電氣設備自動化服務。

[參考文獻]

[1]巫加大.電氣設備自動化控制中應用PLC技術的實踐分析[J].數字技術與應用，2013 （5）：4，6.

[2]吳雄鋒淺談電氣設備自動控制系統中PLC的設計與運用[J].中國高新技術企業，2014 （7）：47-48.

[3]崔英哲，汪欣，孫尚興，等PLC控制系統在電氣設備自動控制中的運用[J]科技資訊，2015 （10）：52[4]楊朋.提高電氣設備運行效率的關鍵是PLC控制系統[J].中學課程輔導（教學研究），2016 （11）：251.

[5]杜斌，馬曉輝，楊威，等論PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].電子世界，2016（9）：164-165.

[6]寇華壘，胡建超，李振國，等淺析電氣設備自動化控制中PLC技術的應用[J].科技資訊，2017 （12）：45-47