PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

牛宏偉

摘 要：PLC技術(shù)作為一種創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)，它目前已經(jīng)滲透到多個(gè)領(lǐng)域之中，發(fā)揮了其重要的技術(shù)作用，尤其在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，PLC技術(shù)的應(yīng)用更是廣泛，發(fā)展更新節(jié)奏也相當(dāng)之快。本文簡單探討研究了PLC技術(shù)在各類電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 電氣自動(dòng)化工程 技術(shù)控制 實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類號：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2019）03-0-01

PLC（Programmable Logic Controller）即可編程邏輯控制器，它主要由編程存儲器在內(nèi)部存儲部分執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算數(shù)運(yùn)算等等操作指令，結(jié)合數(shù)字或模擬式輸入輸出控制來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。PLC在數(shù)據(jù)處理狀態(tài)方面能力較強(qiáng)，是具有較高自動(dòng)化程度的現(xiàn)代化電氣控制系統(tǒng)。在當(dāng)前大規(guī)模的電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC控制技術(shù)則頗受業(yè)界青睞，因?yàn)樗墓δ軆?yōu)勢在該領(lǐng)域被體現(xiàn)得淋漓盡致。

一、電氣工程自動(dòng)化控制中運(yùn)用PLC的技術(shù)優(yōu)勢

PLC技術(shù)由于技術(shù)內(nèi)涵豐富且技術(shù)形式先進(jìn)，所以它可在現(xiàn)代電氣工程自動(dòng)化控制中做到游刃有余，體現(xiàn)出多種技術(shù)優(yōu)勢，甚至為未來電氣工程自動(dòng)化發(fā)展指明方向，全面滿足人機(jī)相互之間的和諧共處共生產(chǎn)關(guān)系。在本文看來，電氣工程自動(dòng)化控制中運(yùn)用PLC技術(shù)存在以下幾點(diǎn)應(yīng)用優(yōu)勢。

1.安全可靠性極強(qiáng)

PLC技術(shù)的應(yīng)用安全可靠性極強(qiáng)，可建立于PLC控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，擁有其它技術(shù)所不具備的外界環(huán)境抗干擾能力，改善系統(tǒng)功能性。總體來講，PLC技術(shù)的的安全可靠性建立于它對多種特殊復(fù)雜環(huán)境的分析上，特別是對外界客觀因素影響的分析非常到位。

2.反應(yīng)速度較快

PLC技術(shù)支持下的綜合控制系統(tǒng)在反應(yīng)速度方面表現(xiàn)良好，它能夠在電氣自動(dòng)化工程中運(yùn)用諸如輔助繼電器等新設(shè)備，有效替代傳統(tǒng)的機(jī)械觸電繼電器設(shè)備，這也是對傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中連接導(dǎo)線部分的徹底摒棄。它在電氣工程自動(dòng)化控制應(yīng)用過程中完全可以將繼電器節(jié)點(diǎn)時(shí)間調(diào)整為零值，同時(shí)不需刻意關(guān)注傳統(tǒng)繼電器返回系數(shù)，確保PLC控制系統(tǒng)響應(yīng)速度的大幅度有效提升。

3.不易出現(xiàn)故障

PLC系統(tǒng)本身不易出現(xiàn)故障，這是因?yàn)樗軌蛟谳^短時(shí)間內(nèi)利用自身所攜帶的故障診斷功能模塊診斷查出故障問題。例如PLC的外部執(zhí)行器及輸入設(shè)備在發(fā)生故障后，系統(tǒng)會(huì)結(jié)合PLC系統(tǒng)編程軟件為電氣工程設(shè)備提供重要可參考的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，在調(diào)查清楚故障原因真相后進(jìn)行故障排查及問題解決。

二、電氣工程自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

某些大規(guī)模電氣工程在自動(dòng)化控制方面離不開對PLC技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，這是因?yàn)樗墓δ軕?yīng)用價(jià)值高、功能應(yīng)用覆蓋面廣，因此本文也結(jié)合水電站電氣工程自動(dòng)化控制項(xiàng)目與煤炭電氣工程自動(dòng)化控制項(xiàng)目兩點(diǎn)來展開對PLC技術(shù)應(yīng)用的具體分析。

1.煤炭電氣工程自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

目前在大型煤炭工程中采用PLC推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化控制的范例不少，例如在煤礦的煤炭綜采生產(chǎn)領(lǐng)域中就有基于PLC的綜采系統(tǒng)繼電設(shè)備，它配合自動(dòng)配電開關(guān)進(jìn)行一對一控制，保證設(shè)備技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)被合理有效整合，最終達(dá)到降低生產(chǎn)管理難度的目標(biāo)。

在煤炭生產(chǎn)工程中，電氣自動(dòng)化控制還會(huì)應(yīng)用于礦井運(yùn)輸系統(tǒng)中，首先它的分布點(diǎn)線非常廣泛，可配合PLC技術(shù)裝載機(jī)械實(shí)現(xiàn)施工生產(chǎn)現(xiàn)場的主力元件有效控制。此時(shí)還可實(shí)施多臺PLC相互溝通聯(lián)系，構(gòu)建全局?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，保證基于不同規(guī)模背景下的電氣工程設(shè)備自動(dòng)化控制優(yōu)化，同時(shí)做到對系統(tǒng)內(nèi)部內(nèi)容的全程監(jiān)測監(jiān)控。如果系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障問題，就可通過PLC設(shè)定操作權(quán)限控制各個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的中繼站繼續(xù)操作，不影響煤炭施工生產(chǎn)流程繼續(xù)推進(jìn)[1]。

2.水電站電氣工程自動(dòng)化控制中的PLC技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用

在水電站的水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組中也會(huì)運(yùn)用到PLC技術(shù)系統(tǒng)，例如設(shè)備改造、降低設(shè)備故障率、提高機(jī)組整體運(yùn)維安全性與運(yùn)維效率等等環(huán)節(jié)。具體來講，PLC技術(shù)系統(tǒng)在水電站水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組中的主要控制對象就包括了綜合系統(tǒng)、排水子系統(tǒng)以及高壓子系統(tǒng)等等方面。一般情況下水電站水輪發(fā)電機(jī)電氣自動(dòng)化機(jī)組會(huì)利用PLC軟件主動(dòng)接收來自于系統(tǒng)外部傳遞而來的多種信號內(nèi)容，再利用內(nèi)部邏輯軟件實(shí)施有效處理，保證元件功能執(zhí)行過程可按預(yù)期推進(jìn)并做到安全有效。

基于水輪發(fā)電機(jī)電氣自動(dòng)化機(jī)組的系統(tǒng)核心內(nèi)容就包括了輸出和輸入兩大系統(tǒng)分支部分。其中的PLC輸入系統(tǒng)包含了電子化模擬量與電子化開關(guān)量兩種重要指標(biāo)形式，它們主要結(jié)合自動(dòng)元件展開動(dòng)作節(jié)點(diǎn)操作，爭取實(shí)現(xiàn)對測量裝置輸入的主動(dòng)性技術(shù)控制；另外在輸出部分則運(yùn)用到了繼電輸出特殊模式，該模式的特殊之處就在于它能夠與PLC軟件相互關(guān)聯(lián)并在信號回路中被接入到系統(tǒng)中形成對系統(tǒng)輸出流程的全程控制，滿足元件實(shí)時(shí)控制技術(shù)操作要求，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對元件的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)收集。

在針對水輪發(fā)電機(jī)電氣自動(dòng)化機(jī)組的改造過程中，PLC軟件也有應(yīng)用，它實(shí)現(xiàn)了針對機(jī)組的合閘相角差有效功能預(yù)測與控制，并能夠?qū)C(jī)組的運(yùn)行對象頻率、電壓等指標(biāo)進(jìn)行PLC化調(diào)節(jié)優(yōu)化，保證提高機(jī)組的并網(wǎng)速度與預(yù)測控制能力。同時(shí)，它也能規(guī)避機(jī)組電源模塊所固有的長期帶電發(fā)熱老化疑難問題。

從另一方面看，它還保證實(shí)現(xiàn)了機(jī)組同期并網(wǎng)后1min中內(nèi)的斷電狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)，對機(jī)組設(shè)備的整體的安全運(yùn)行效率非常有益。在改造過后，PLC軟件也能在水電機(jī)水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組中實(shí)現(xiàn)基于電站油、氣、水的多部分系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)作，可滿足水電站的雙泵備用工作模式操作，同時(shí)優(yōu)化技術(shù)操作條件。現(xiàn)如今，水電站中的水輪發(fā)電機(jī)組還可實(shí)現(xiàn)針對多臺水泵的同步控制，達(dá)到自動(dòng)輪流啟動(dòng)操作目標(biāo)。在合理設(shè)置主力備用結(jié)構(gòu)規(guī)避機(jī)組運(yùn)維故障的同時(shí)也保持機(jī)組始終處安全穩(wěn)定持久的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)中。

總結(jié)

結(jié)合本文論述可以看出，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，無論是煤炭工程中的運(yùn)輸環(huán)節(jié)、綜采環(huán)節(jié)亦或是水電站的水輪發(fā)電電氣自動(dòng)化機(jī)組環(huán)節(jié)，PLC技術(shù)都能發(fā)揮它豐富的功能應(yīng)用優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)針對這些大型電氣工程的自動(dòng)化控制與改造，為未來電氣工程自動(dòng)化控制的高智能化、高效率化發(fā)展創(chuàng)造優(yōu)勢技術(shù)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]李含娜.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2018（6）：369.