電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用探究

張建明 江萍

隨著機(jī)電一體化發(fā)展速度的進(jìn)一步提升，PLC作為電氣控制裝置自動(dòng)化領(lǐng)域的佼佼者，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。通過將電氣設(shè)備與計(jì)算機(jī)技術(shù)兩者相融合，能夠使電氣工程自動(dòng)化控制的過程當(dāng)中有較快的反應(yīng)能力，進(jìn)而保證了電氣工程運(yùn)行過程中設(shè)備的存儲(chǔ)能力，通過將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制的過程中，能夠使得設(shè)備獲取更加快捷的速度，其分布范圍也會(huì)更加廣泛，運(yùn)行的過程當(dāng)中智能化這一特征更加明顯。PLC控制技術(shù)主要是以微處理器作為發(fā)展基礎(chǔ)，并且綜合自動(dòng)控制以及計(jì)算機(jī)控制等各項(xiàng)技術(shù)，與此同時(shí)也具有較高的靈活性，使用起來十分方便，這種相對(duì)靈活的控制手段、簡單易懂的編程語言更受到人們的青睞。

PLC技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化控制

在傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)中，受到系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)模式的限制，其應(yīng)用程序無法有效識(shí)別相關(guān)端口，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行過程中無法有效讀取和分析相關(guān)傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí)，機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)無法對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效檢測評(píng)估，導(dǎo)致故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、處理不合理，無法為機(jī)電設(shè)備維護(hù)維修工作提供支持。因此，具備更高全面性和智能化水平的PLC技術(shù)逐漸被應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制之中，對(duì)提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率、質(zhì)量以及保證運(yùn)行穩(wěn)定做出了重要貢獻(xiàn)。

目前，電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，PLC技術(shù)主要應(yīng)用于開關(guān)量控制、閉環(huán)控制、順序控制三個(gè)方面，基于PLC技術(shù)高效、全面、智能化的特點(diǎn)，在三個(gè)層面中都發(fā)揮了舉足輕重的作用，下面便基于PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域這三個(gè)層面中的運(yùn)用進(jìn)行分析：

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傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部線路很復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員長時(shí)間進(jìn)行維護(hù)，并且維護(hù)難度較大，同時(shí)還會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行效率和正常生產(chǎn)工作。PLC技術(shù)系統(tǒng)通過開關(guān)量控制可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)時(shí)監(jiān)測，一定程度上減輕了線路檢測維修人員的工作壓力，也提升了系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定性。具體來講，基于PLC技術(shù)的開關(guān)量控制可以實(shí)現(xiàn)通過對(duì)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測，然后自動(dòng)化調(diào)節(jié)電流大小，讓設(shè)備保持較為穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，而開關(guān)量則處于低檔狀態(tài)。如果設(shè)備系統(tǒng)在高功率狀態(tài)下運(yùn)行，并且系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)逼近甚至超過了額定功率，那么開關(guān)量控制系統(tǒng)會(huì)在保證機(jī)電系統(tǒng)安全的前提下控制同跳轉(zhuǎn)至輔助電源選項(xiàng)，來提升系統(tǒng)額定電壓值。另外，通過PLC技術(shù)開關(guān)量控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自我故障診斷、自我修復(fù)的能力，一方面其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測系統(tǒng)各部分狀態(tài)，對(duì)可能發(fā)生的故障進(jìn)行提前預(yù)警和自動(dòng)化處理;另一方面，可以對(duì)已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、分析，技術(shù)人員可以根據(jù)這些信息降低后續(xù)系統(tǒng)故障發(fā)生的概率。提前性故障預(yù)警、故障發(fā)生時(shí)快速處理、故障解決后的數(shù)據(jù)信息分析，都是全面降低電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)故障率，提升其可靠性的關(guān)鍵。

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在自動(dòng)化技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，電機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)中大量應(yīng)用了聲控技術(shù)、遙感技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)等，基于相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)雖然在運(yùn)行效率以及操控便捷性方面有一定好處，但是后續(xù)的設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)感知、調(diào)控等方面依然存在一些問題。而PLC閉環(huán)控制主要應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)中的電機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)之中，PLC技術(shù)可以在液壓、轉(zhuǎn)速、電流調(diào)控方面給予支持。尤其是在機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)長時(shí)間高壓運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)備內(nèi)部油管、電路壓力會(huì)不斷增大，例如油管內(nèi)部壓力增大量到達(dá)了1.0MPa以上的話，會(huì)出現(xiàn)液壓濺射問題，進(jìn)而導(dǎo)致油管內(nèi)部被腐蝕。針對(duì)這種情況，基于PLC技術(shù)的閉環(huán)控制程序可以對(duì)油管內(nèi)部壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，然后根據(jù)壓力分析對(duì)調(diào)測開關(guān)進(jìn)行控制。如果液壓值超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)來適當(dāng)降低壓力，并在后續(xù)檢測壓力到達(dá)正常水準(zhǔn)之后再進(jìn)行恢復(fù)操作。另外，眾所周知機(jī)電設(shè)備電機(jī)散熱性能與設(shè)備轉(zhuǎn)速有關(guān)，以較高速度運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子會(huì)讓電機(jī)溫度過高，如果溫度超過一定限度，或是長期保持高溫狀態(tài)，很容易導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部保險(xiǎn)裝置被燒壞，同時(shí)也會(huì)影響電機(jī)效能。基于PLC技術(shù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)同樣可以監(jiān)測轉(zhuǎn)子運(yùn)行效率和溫度，將轉(zhuǎn)速強(qiáng)度和溫度進(jìn)行科學(xué)平衡。

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基于PLC技術(shù)可以在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的順序控制中得到重要應(yīng)用，以便提升系統(tǒng)運(yùn)行流暢度和整體效率。比如，多數(shù)火電廠所用到的電氣系統(tǒng)工作過程中會(huì)產(chǎn)生一些燃燒物或相關(guān)雜質(zhì)，針對(duì)這些物質(zhì)，傳統(tǒng)方法一般是通過風(fēng)機(jī)集中、人工處理的方式，這樣不僅處理效果較差，人員工作環(huán)境也比較惡劣。而PLC技術(shù)應(yīng)用之后，可以利用傳感器系統(tǒng)對(duì)發(fā)電過程中系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的雜質(zhì)進(jìn)行檢測，然后操控相關(guān)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化集中處理。顯然，在火電廠電氣系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以做到實(shí)時(shí)處理各種容易影響發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行效率、運(yùn)行安全的雜質(zhì)，另外也對(duì)降低火電廠運(yùn)行過程中的環(huán)保、節(jié)能性有一定好處。

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在社會(huì)生產(chǎn)要求不斷提高、市場競爭越來越激烈的情況下，電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)勢在必行，這種技術(shù)帶來的高效率、高質(zhì)量、高度智能化，意味著相關(guān)領(lǐng)域需要在管理方式方面進(jìn)行改良。需要根據(jù)企業(yè)產(chǎn)業(yè)類型、PLC技術(shù)應(yīng)用情況和要求，制定更符合實(shí)際的管理機(jī)制，將相關(guān)權(quán)責(zé)落實(shí)到實(shí)處，并且讓所有人員從各自崗位角度充分配合PLC技術(shù)的實(shí)施。同時(shí)，需要從基層員工到管理層進(jìn)行全面的專業(yè)化培訓(xùn)，讓所有人員意識(shí)到PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，確保所有人員按照規(guī)范方式來實(shí)施PLC技術(shù)應(yīng)用，成為該技術(shù)可靠的把控者。

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在當(dāng)前社會(huì)環(huán)境下，電力能源至關(guān)重要，在電力工程體量和需求量不斷擴(kuò)大的情況下，電力工程控制難度也在不斷提高。相關(guān)電力企業(yè)需要基于PLC技術(shù)提升電氣自動(dòng)化集成水平，基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立控制中樞和信息集中分析系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)中各個(gè)部分設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)籌控制，然后對(duì)相關(guān)電力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行針對(duì)性收集、處理、儲(chǔ)存和分析，通過PLC技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元分析，為后續(xù)工程系統(tǒng)優(yōu)化以及管理模式改良提供重要依據(jù)。例如，在電氣工程集成化過程中，要積極采用統(tǒng)一電氣設(shè)備接口來提升設(shè)備系統(tǒng)兼容性，然后要采用統(tǒng)一系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制軟件的研發(fā)和運(yùn)行。另外，在PLC電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)研發(fā)過程中，需要考慮到未來社會(huì)電氣工程需求，充分保證系統(tǒng)可擴(kuò)展性，使電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)擁有可持續(xù)應(yīng)用和發(fā)展的能力。

簡而言之，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、電力應(yīng)用要求不斷提高的大環(huán)境下，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和諸多機(jī)遇。PLC技術(shù)以極高的自動(dòng)化、智能化水平，可以幫助電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控與優(yōu)化、故障預(yù)警與處理、數(shù)據(jù)收集與分析，在系統(tǒng)開關(guān)量控制、閉環(huán)控制以及順序控制等領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。因此，有必要基于PLC技術(shù)對(duì)當(dāng)代電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況及社會(huì)發(fā)展趨勢，來構(gòu)建一套更高效、更穩(wěn)定、更安全，且能夠保持可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

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