電氣自動化設備中PLC控制系統的應用

李海芹

(新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453000)

1 PLC控制系統概述

1.1 概念

PLC控制系統類型主要包含了FCS系統和DCS系統。具體來說，FCS系統主要是指現場總線型控制模塊，它主要是利用PLC技術對于電氣自動化系統當中的開關進行操作和控制，體現出了高效率的信息傳遞的優勢，有效穩定工作網絡布局，體現出了功能結構的多樣化特征，使電氣自動化設備處在較為穩定的運營環境當中，提高設備數據的傳輸效率，保證工作任務能夠順利完成[1]。除此之外，FCS系統呈現出系統化的模塊特征，可以對于電氣化設備當中諸多裝置鋪設出網絡化的架構，使得電氣自動化設備體現出智能化的特征。它可以通過相關的技術對于電氣化操作設備做出差異化的調控，PLC控制系統能夠顯著提高設備的穩定性和操作的準確性，對于控制程序的步驟做出設置，使電氣化設備能夠發揮出實際的價值。PLC控制系統在實際使用的過程當中具有較高的綜合性和系統性，具體而言，PLC控制系統主要是由編程架構、交互端口等結構組成，在實際使用的過程當中體現出了電氣設備一體化的優勢。

1.2 優勢

PLC控制系統在運行的過程當中可以選擇合適的編程控制器進行操作，匹配系統的設計要求。小型化的編程控制器在運用的過程當中對于能源的消耗量較小，裝備的結構也較為簡單，安裝也較為便捷，占地面積小，由于這些優勢，小型化的PLC控制系統當前已經被廣泛地運用到了電氣自動化設備當中。PLC控制系統在使用的過程當中較為簡單和直觀，使用過程當中可以使用編譯圖號來對工作步驟和細節進行標注和表示，與傳統的繼電器電路系統存在一定的相似性，因此容易被工作人員學習和掌握[2]。PLC控制系統在使用的過程當中只需要掌握簡便的系統操作步驟便能夠對其進行操控，也正是因為操作的便捷，因此才能夠被大范圍地使用。

2 電氣自動化設備中PLC控制系統的應用

2.1 開關量控制

開關量控制是電氣自動化設備運行的關鍵步驟，在傳統的電氣自動化技術當中，一般是采用電磁性繼電器來完成開關量控制，但是這種開關量控制的方法在操作的過程當中較為復雜，有很多的操作點不加以觀察難以辨別，必須要工作人員熟練地掌握有關的操作步驟和開關位置，否則在系統接線上就很容易出現錯誤。正是由于以上的操步驟存在一定的復雜性，因此在系統穩定性上存在欠缺，系統可靠性稍顯不足。由此可見，工作人員可以使用更加先進的技術對于磁性繼電器進行替代，PLC控制系統就是很好的選擇，可以改進傳統的繼電器的操作缺陷，提高系統操作的精準程度，減少故障發生的頻率[3]。因此，PLC控制系統可以很好地提升系統的運行的穩定程度，應利用 PLC對開關量進行控制，可以對控制中心作出集中處理，使用斷路顯示器對于電氣設備的運行進行調控。由此可見，當前在PLC控制系統控制之下的開關量控制能夠更好地服務于電氣自動化設備的生產和運行，還能優化電氣自動化設備的設計模式，對于之前運行當中存在缺陷的元件進行探查和替換。

2.2 控制系統

PLC技術在控制系統當中也起到了重要的作用，控制系統主要包括集中式控制系統、分散控制系統和運動控制自動化系統。對于電氣自動化來說，機電設備控制系統需要不斷地提高自身的自動化水平，這時就需要使用PLC技術的集中調控設備來完成這一操作。在集中式控制系統的運行和設計當中，工作人員可以使用PLC技術不斷提高電氣自動化系統的運行和設計效率，降低資金成本和人力資源成本的損耗，使得電氣自動化系統在運行當中具有更高的便捷性和高效性，也能夠使PLC設備在使用的過程當中減輕對于傳統控制技術的依賴性。分散控制系統在設計和使用的過程當中也可以使用PLC設備將傳統的編程設計和智能化技術相結合，使分散控制系統不斷地提高系統的運行效率和自動化程度，一旦系統運行發生了故障，PLC技術可以及時對故障和問題進行篩選和辨別，提高系統運轉的效率[4]。在運動控制自動化系統當中，PLC技術也發揮著非常重要的作用，PLC設備在運行過程當中能夠有效地將系統設備進行有效地鏈接，將PLC技術運用到直線運動和圓周運動當中，使設備控制模塊能夠對于設備信息進行自動化的采集和篩選，之后再將有關的信息通過傳感設備實現指令的傳輸，使系統自動化的控制水平得到提高。除此之外，PLC技術還可以利用數據傳輸和轉換的有關功能對電氣系統下達傳輸指令。在當前階段，PLC技術已經在電氣自動化的大型控制系統當中發揮了巨大的作用，全面提高了系統的工作效率和安全性。

2.3 順序控制

電氣自動化設備隨著自身運行時間的不斷增加，對于能源的損耗量也會不斷加大，有些時候甚至會產生較為持續的能量損耗。這時如果自動化系統在運行當中的靈活性不足，在運行的過程當中能量損耗的速度就會更快，受到多方面因素的影響，電氣自動化設備如果做不到靈活地運轉，就很難順利地完成系統的正常操作[5]。在這一背景下，PLC控制系統的加入和滲透能顧有效地減少由于系統的運轉所帶來的能源損耗，具體的操作流程中，PLC控制系統能夠充當順序控制器的角色。

2.4 閉環控制

將PLC系統運用在電氣自動化設備當中的閉環控制工作程序當中，可以使工作人員減輕工作壓力，電氣自動化設備操作起來更加方便，使用也更加便捷。在傳統的電氣自動化閉環控制系統當中，往往存在著工作效率較低，工作質量不高的問題。當前如果能夠將PLC控制系統順利地運用在閉環控制當中就能夠有效地解決這些問題，在當前階段，PLC控制系統主要通過閉環控制來替換進行操控，實現整體的電氣自動化設備正常運作。其中，幫內控制的電機啟動方法不止一種，主要包含了手動自動控制箱等多種啟動方式，因此將PLC控制系統運用在閉環控制當中必須要求工作人員根據實際情況[6]。尤其是要參考泵頭的有關參數，大概運行情況等多方面的因素。選擇泵類控制的正確方法提高PLC系統和電氣自動化閉環控制系統的吻合性和匹配性。

2.5 自動切換控制

PLC控制系統運用在電氣自動化設備當中還可以加速自動切換控制的工作效率。PLC系統可以充分支持電氣自動化設備進行自動切換的相關操作，達到預期設定的控制要求，根據電氣自動化設備的具體運行情況，提升設備的綜合性能電氣自動化設備穩定操作，比如在工廠的傳送控制任務當中，使用PLC控制系統，可以提高自動傳送工作的效率和準確率。具體來說，首先要明確PLC控制系統的有關要求，控制物料將控制物料傳輸到指定的站點進行加工，根據實際需要設置延時信號，之后再將加工物料運輸到原來的位置，在PLC控制系統的實際運用當中應當考慮到控制原理和基礎設置的相關參數對控制系統的方案進行編程。PLC系統運用在自動切換控制當中，一般來說會設置2個傳感器，達到更好的控制效果，通過二位五通，雙控電池，實行斷電控制。同時，PLC控制系統的運用，要合理地選擇電氣換向閥，多種硬件設置相互配合，能達到最佳的控制效果，選擇合適的啟動裝置。通常來說PLC控制系統，內部含有報警燈、電磁轉向閥，這些硬件設備都可以組裝完整的PLC控制系統，完成工作任務。在PLC控制系統的硬件裝配當中，應當要注意根據實際情況，選擇匹配的電源裝置。在進行布線工作時應當要選擇具有良好屏蔽性能的材料，降低干擾，使PLC控制系統運行不受到外界因素的阻礙。

3 結語

綜上所述，在電氣自動化設備中，PLC控制系統在開關量控制、控制系統、順序控制等多個方面都具有實際的作用，發揮了自身的應用優勢。在未來，PLC控制系統應當得到進一步地發展和完善，推動電氣自動化領域朝著現代化的方向前進。