電氣設備自動化控制中PLC技術的應用研究

趙劍龍

【摘? 要】近年來，隨著電子計算機技術的高速發展，PLC技術在電氣設備自動化控制領域中的應用也越來越廣泛，并發揮著無可替代的作用。PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用主要是以微軟技術為基礎，并結合了現代計算機信息技術、現代通訊技術以及自動控制技術等，PLC技術具有較強的實效性、便捷性、可靠性和靈活性等特征，將其運用到電氣設備自動化控制領域當中，能夠有效的提升工作效率。基于此，本文主要對PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用進行了分析和探討。

【關鍵詞】電器設備;自動化控制;PLC技術;應用

引言

當前，PLC技術已經被應用于各個行業當中。PLC即可編程控制器。PLC基于計算機，通過計算機指令實現對設備的控制。在電氣設備自動化控制中應用PLC技術，可有效減少電氣設備的損耗，延長其使用壽命;也可對其控制流程進行優化，促進其穩定運行。因此，研究PLC技術在電氣設備中的應用，具有十分重要的現實意義。

1PLC技術概述

PLC就是可編程控制器的簡稱。通過人們的不斷研究，計算機技術和自動化控制技術兩者合理地結合在一起，最終形成了PLC技術，并且該項技術被人們應用到在了不同領域中，電氣設備自動化控制領域就是該技術應用最廣泛的一項領域，并且從實際應用情況來看，也取得了不錯的成績。PLC技術在具體應用過程中具有一個專門存儲程序的空間，可利用其對編好的程序進行存數[1]。與此同時，PLC技術還可以進行數據計算，可以輸出處理好的數據。數據輸出連接在機械設備上，可以控制機械設備，從而實現自動控制。常見的PLC由四個部分組成，分別為編程器、存儲器、CPU、數據接口，各項內容的性能都要能夠達到要求標準，否則將會對PLC的性能造成不良影響。

2PLC技術的特點

PLC技術的特點如下：其一，可提高電氣設備運行效率。前文提到，PLC基于計算機，通過計算機指令實現對電氣設備的控制。因此，PLC技術包含了網絡計算機技術。除此之外，也包含了一體化控制技術。PLC技術不僅可以有效減少不必要時間的消耗，也可減少能源的損耗，還可提高設備的利用率。而且，PLC控制系統操作界面即方便又快捷。這對提高電氣設備運行效率有著重要的促進作用。其二，可適用于多種電氣設備。PLC技術的功能呈現出多樣化。這與當前電氣設備類型的多樣化相適應。因此，PLC技術可適用于多種電氣設備。而且，PLC技術可對電氣設備的運行過程進行優化，可滿足當前社會對于電氣設備的需求。其三，可彌補傳統控制的不足。基于傳統控制模式的電氣設備具有運營生產效率低、操作繁瑣而且使用不便的特點，不適應與現代社會的發展。而基于PLC技術的電氣設備可彌補這些不足之處，從而可促進電氣設備的發展。

3PLC技術的電氣自動化控制應用分析

3.1順序控制

電氣自動化系統的運轉時間越長，那其能耗也就會越大，這樣也就會影響到運營生產的經濟效益，不過合理的進行順序控制則就能夠很好的改善這一問題。在當前的電器自動化控制過程中，順序控制具體是通過控制組合開關量。PLC技術主要就是通過不斷的優化傳統繼電器控制元件來進一步的提升控制的順序性以及靈敏性。除此之外，還能夠使得自動化設備控制的部位模塊化，以此來有效的實現在作業過程中自動化設備的單獨控制，這樣能夠在很大程度上避免控制順序紊亂以及設備控制量差所造成的各種問題[2]。例如在人機接口中的遠程IQ站以及主站層等結構上合理的應用PLC技術，同時使用現場傳感器設備來進行控制站點的合理優化，然后通過集控室中的PLC系統來進行電氣自動化設備的有效控制。這樣不僅僅能夠極大的提升整體的控制效率，并且操作起來也是比較簡便。

3.2PLC技術在開關量控制中的應用

傳統電氣設備自動化控制期間，要利用電磁性繼電器對開關量進行控制，具體操作過程中有許多操作觸電，同時，系統接線操作十分復雜，這對系統的運行會造成不良影響，導致系統運行期間會出現各種問題。可見，開關量控制容易受外界因素影響，導致其可靠性和穩定性都會受到不良影響，具有明顯不可控特點，降低其在實際運行過程中的效率。大量研究結果表面，在計算機中將PLC技術作為媒介，通過合理的方式，將繼電器和通信技術兩者進行結合，可實現對電氣設備的自動控制[5]。在該背景下，應當不斷提升繼電器的質量，對控制觸點在運行過程中的故障發生機率進行嚴格控制，同時應當將PLC技術合理地應用到開關量控制中，使其運行效率能夠得到進一步提高，達到人們的應用需求。

完成相應的設計后，通過斷路顯示器控制自動化控制系統，不斷完善系統缺陷，從而提升系統綜合應用效率。例如，在某一運輸系統中，在全面考慮各種情況的基礎上，采用PLC技術，對系統的情況進行分析，可以發現系統一共具有四部帶式輸送機，并且采用了兩臺電動機，電動機規格為：600伏與160千瓦，其在具體運行過程中，運輸能量可以達到400噸/h。在控制開關量過程中，應當啟動第4臺帶式運輸機，然后依據相應順序，進行機組啟動。運輸結束時，要停止帶式輸送機，提升運輸控制效率。

3.3閉環控制

閉環控制指作為被控制對象的輸出以某種形式返回到作為控制的輸入，并影響輸入的一種控制關系。PLC通過調節電機設備的轉速、調節電子等實現對電機設備的控制。例如，可應用PLC技術實現對伺服電機的控制。作為被控對象的轉矩和轉速受信號電壓控制。當信號電壓的大小與極性發生改變時，電機的轉動速度與方向也跟著變化。PLC控制控制伺服電機不是直接控制的。而是PLC發出可調的脈沖或者控制信號控制伺服驅動器來驅動伺服電機。再如，可應用PLC實現對動力泵的控制。當動力泵的啟動開關開啟后，PLC就會分析其運行時間的長短。通過對其運行的具體分析，選擇合適的控制方式，并控制電機的運行狀態。在PLC進行閉環控制過程中，其對電機設備運行的分析速度更快。而其分析結果也具有較高的準確性。因此，在實際運營生產過程中，可將PLC技術應用于電機設備自動化控制當中，必要時，將其與傳統控制方式相結合，以實現電機設備生產運營效率的提高。

4PLC的發展趨勢

PLC將會在硬件?軟件和通信的領域持續進步來適應未來科技的發展?可能的演變結果將會包括以下三點：第一，硬件上降低成本，采用國產的有質量的替代件實現原有功能，達到硬件的完全代替，國產化的進程也會促進國際大公司研發性價比更高的產品，進而良性循環;第二，軟件上更加注重程序的容錯性，降低現場的不確定性干擾對電氣設備的影響，達到即使未確定性干擾加在了電氣設備上，出現的誤差也在允許的范圍內，損失在可控范圍內，盡量避免對電氣設備造成致命不可逆的影響;第三，通信上結合現在市面上常見的工業標準modbus協議，做到行業標準，利于后期其他維護人員直面問題的關鍵所在，避免將寶貴的時間浪費在協議解析上[3]，也方便其他人在此基礎上的二次開發，同時與物聯網技術相結合，通信更加便捷?

結束語

PLC技術可靠性高、抗干擾強，與傳統機械式控制器件相比，優勢明顯，不但能夠實現電氣控制系統的穩定性要求，提高了控制系統的反應速度，同時，提升了工業的自動化水平。

參考文獻：

[1]龍晉.PLC技術在電氣自動化中的應用[J].山東工業技術，2018（23）：147.

[2]許記.PLC技術在醫院電氣設備自動化控制中的應用[J].現代工業經濟和信息化，2018，8（13）：99-100+102.

[3]韓征.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用研究[J].科學技術創新，2018（25）：180-181.

[4]朱葉.PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用研究[J].科學技術創新，2017（30）：60-61.

[5]戴勝龍.PLC技術在電氣自動化控制中的應用研究[J].科技傳播，2015，7（24）：50+53.

（作者單位：黃河水電公司龍羊峽發電分公司）