電氣控制與PLC應用技術的分析研究

周曉慧 畢 劍 徐云龍

（紅塔集團楚雄卷煙廠，云南 楚雄 675000）

當下，電氣控制領域已經逐漸步入了自動化時代，而這與PLC 技術的應用密切相關。盡管PLC 技術顯著推動了電氣控制事業的發展，但也應意識到其中存在的問題。為了更好地提升PLC 技術在電氣控制領域的應用程度，迫切需要對其中存在的問題進行全面的分析，綜合PLC 應用的實際特點，提出可行的方法，以此深化電氣控制的水平，為設備的運行創造穩定的基礎條件。

1 PLC 技術及在電氣控制中應用的必要性

1.1 PLC 的概念闡述和其特點

PLC 又可稱之為可編程控制器，其內部配備存儲器可以為操作者提供編程平臺，并通過程序來實現用戶的各類指令，諸如邏輯運算以及順序控制等都是極為典型的方式。基于數字化的方式，PLC 可以靈活控制各類機械設備，無論是社會生產還是銷售領域均廣泛使用了PLC 技術。例如，在產品生產時，基于PLC 提供邏輯運算的方式可以保障生產加工的有序進行。關于其基本原理。

PLC 具有如下四大特點：(1)結構簡單。基于對傳統接線邏輯的深度改良，PLC 具有高度的集成特性，僅憑借少量的接口以及符號便可將參數準確地表達出來；也正是基于這種特性，工程人員可以更為輕松地掌握PLC 的操作方法，其對編程邏輯的要求較低，更易于編程工作的開展。(2)抗逆性強。基于集成電路，可以大幅提升PLC 內部結構的可靠性，由于運用了抗感染電路，因此可以適用于各類極端環境中；加之報警器的輔助作用，一旦設備出現異常可以在第一時間作出報警動作。(3)易于維護。基于PLC 特有的存儲邏輯，可以明顯簡化內部結構，同時增強運行靈敏性，并配備了故障診斷裝置，因此對其進行后期維護時難度較低；當程序存在不足或依據實際生產需求的變動而需要做出改變后，可以較為輕松地進行。(4)語言模塊化。電子芯片是PLC 的主要組件，其具有高度的模塊化特性，提供了多語言控制的方式，此時編程者無需特意掌握特定的語言，提升了編程工作的便捷性。

1.2 PLC 技術在電氣控制中應用的必要性

作為一種技術含量較高的技術，電氣自動化控制的發展需要獲得其它技術的支持，從而提升電氣自動化控制的可調整性。而引入PLC 技術后，由于其高度的靈活性以及程序便捷性，可以較為輕松地實現電氣化控制目的，并增強電氣控制的信息化程度。基于電氣控制信息化的方式，能夠推動電氣工程步入智能運行階段，并顯著改善運行效率，充分彰顯出電氣工程“集成化”特性。由此可知，PLC 技術對于電氣工程而言具有其它技術不可取代的地位，將其運用于電氣工程已是一種必然的趨勢。

2 PLC 技術在電氣控制應用中出現的問題

2.1 經常性控制出錯

PLC 在運行過程中不可避免會出現故障，其中最為頻發的便是經常性控制出錯，出現此問題后將會降低PLC 接收信號的精準性，隨之導致控制過程出現偏差現象[1]。對此類故障進行分析，最終總結出如下幾點誘發原因：(1)當電動閥在使用時尚未達到徹底閉合狀態后，便會給數據的收集與傳輸造成干擾，致使PLC 系統接收到的信息出現缺陷。(2)考慮到現場環境以及設備線路老化等因素，也將會引發輸送信號線出現故障，從而頻發經常性控制出錯現象。

2.2 執行動作出錯

此外，執行動作出錯所發生的頻率也較高，當出現出故障后將會抑制PLC 對指令的執行效率。此問題的出現常與接觸器故障有關，或者當接觸器的連接口出現松動時也會造成執行動作出錯。此時，PLC 系統雖然可以持續向執行端發送指令，但指令的完整性受到了破壞，控制系統難以正確執行指令。部分情況下，當電動閥或是機械開關出現異常后，也會引發執行動作出錯現象。

3 電氣控制與PLC 技術的應用

3.1 煉鋼領域

對于煉鋼企業而言，在生產中均會使用到高爐鼓風機設備，當其出現故障后將會造成生產過程大范圍中斷的現象，不僅維修難度大，還需要花費大量的成本，企業利益隨之受到影響。對此，在全面分析了設備跳閘壓力低的特點后，引入了兩個變換控制電源，從而起到瞬時斷電與切換的效果，此時設備在運行時穩定性得到明顯改善[2]。

3.2 環保領域

在節約型發展的時代背景下，企業生產時需要盡可能減少對環境的污染程度。基于PLC 技術，可以實現對風機與水泵的自動化控制，從而提升脫硫作業的質量，推動脫硫作業步入自動化階段，隨之降低對環境的污染。

3.3 電力領域

基于全面提升發電可靠性的目的，對于大型火電廠而言需要做好對控制系統的監控工作。將PLC 技術引入對應的控制系統后，可以形成綜合管理系統，從而對設備的重要等級進行評定，并作出明確劃分，基于通信接口可以將各裝置聯絡為一個整體，通過統一管控的方式實現對各個設備的監控，由此提升設備群運行的穩定性。此外，對于分布式系統而言，基于PLC 技術可以對發電機組以及鍋爐進行分層評定，并通過分層管理的方式對設備進行監控。

3.4 物流領域

當下，立體倉庫已然是物流領域的重點發展方向。為了進一步提升立體倉庫的管理效率，則需要引入PLC 技術，并與計算機、傳送機等各類設備緊密結合起來，由此形成高效閉環控制方式，從而對貨物出入倉進行全面的管理。基于PLC電氣控制系統，可以顯著改善立體倉庫的管理效率，能夠推動倉儲管理事業的進步。

3.5 PLC 在數據處理的應用

引入PLC 技術后，傳統電氣系統對數據的處理能力將得到明顯改善，無論是采集還是分析與轉換過程均具有高度效率性。在PLC 的聯動下可以將處理數據準確地輸送至對應的機械設備中，并在第一時間接收到設備的反饋信息，由此實現電氣自動化控制。

3.6 PLC 在運動控制的應用

電氣設備在運行時通常表現出明顯的直線或是圓周運動狀態，此時若將PLC 技術運用至控制系統后，可以充分獲悉設備的運行狀態，總結設備的運行規律。具體來說，PLC 可以準確地獲取設備運行軌跡，并提取運動過程中的參數，通過計算獲悉其規律并進行自動化控制。

4 PLC 技術應用在電氣控制中的對策

4.1 提高PLC 系統中信號的可靠性

經常性控制出錯發生的頻率較高，只有提升PLC 內部各個組件的穩定性后，才可以提升配件信號傳輸過程的穩定性，進而有效地解決此問題。此外，有必要采取一些輔助性措施，例如定期對主界面功能模塊進行升級，從而提升控制系統的靈敏性，確保信號在傳輸時具有高度的完整性，具備此基礎條件后便可大幅改善經常性控制出錯的現象，此時PLC 控制系統可以對相關信息作出準確的分析，并做出相應指導[3]。

4.2 完善預警系統

預警系統是PLC 組件中的重要內容，只有提升此組件的完善性后才可以較好地改善執行動作出錯這一頻發問題。從功能上分析，基于預警系統可以全面獲悉系統的運行狀況，捕捉錯誤執行動作并做出改進，從而提升指令的正確性。由此可知，預警系統是確保整個控制系統高效運行的基礎，因此需要形成專門的團隊對其進行深入研究，進而提升其自動化程度，確保監控的效率性，全面深化電氣控制系統的運行效率與質量，為電氣行業的發展助力。

5 結語

綜上所述，PLC 技術對于電氣控制系統而言至關重要，引入PLC 技術后可以明顯提升系統的自動化程度，增強生產的自動化水平。當下PLC 技術已經被廣泛運用于煉鋼、電力以及物流等各個領域中。有必要對PLC 技術進行深度的研究，不斷深化其在控制系統的運用水平，以此推動PLC 電氣自動化控制事業的發展。