PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用分析

鄭程

[摘? ? 要 ]21世紀以來，隨著國民經濟的發展，科學技術平不斷提高，工業企業作為我國國民經濟發展中主要的組成部分，在市場經濟發展迅速的情況下，其面臨著巨大的壓力，如果想保持在市場中的份額，就需要對于工業企業的電氣設備自動化控制加強技術投入，將自動化配套技術改造作為工業企業發展的必要工作，PLC技術在電氣設備自動化控制中有著十分重要的位置，其在電氣設備自動化控制的中的應用可以完善電氣自動化控制系統，進而提高工業自動化控制水平，促進整體企業的發展。本文就PLC技術概念、PLC技術類型、PLC技術的優勢、PLC技術特點、PLC技術在電氣設備控制中的應用以及PLC技術在電氣設備自動化控制中應用的發展趨勢進行簡要的分析。

[關鍵詞]PLC技術;電氣設備自動化;應用;發展趨勢

[中圖分類號]TM762;TP273 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]In the 21st century， with the development of national economy and the continuous improvement of science and technology， industrial enterprises， as the main part of China's national economic development， are facing great pressure under the rapid development of market economy.If they want to maintain their share in the market， they need to strengthen the technical investment in the automation control of electrical equipment of industrial enterprises， Automation technology transformation as a necessary work for the development of industrial enterprises， PLC technology in electrical equipment automation control has a very important position， its application in electrical equipment automation control can improve the electrical automation control system， and then improve the level of industrial automation control， promote the development of the overall enterprise.This paper briefly analyzes the concept of PLC technology， the types of PLC technology， the advantages of PLC technology， the characteristics of PLC technology， the application of PLC technology in electrical equipment control and the development trend of PLC technology in the application of electrical equipment automation control.

[Keywords]PLC technology; electrical equipment automation; application; development trend

傳統的電動電氣自動化控制系統存在著大量的技術弊端，而如今的PLC技術在電氣設備自動化的應用可以實現真正意義上的自動化控制。如今的電力系統、輸煤系統以及數控技術都提升了整體企業的生產效率，大大降低了企業的成本，實現了整體工業企業的可持續發展。

1 PLC技術概述

國際電工委員會（IEC）于1987年頒布了可編程控制器的標準及其定義：“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的命令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC技術在實際應用中能夠實現與其他工業設備之間的生成、報表、設備、通信以及調度調產出，快速識別及其故障，進而提高企業的生產效率，是屬于一種將自動控制技術、計算機技術以及現代通讀技術融為一體的一項新型技術。PLC技術是一種繼電器控制系統技術，在電氣設備自動化控制中應用，展現出及時功能、邏輯判斷功能及計算功能，在長期的使用過程中，自身的軟硬件功能不斷完善，PLC技術自身的功能也不斷增強，逐漸發展為具有多項功能為一體的成熟工業控制系統。PLC技術與其它的計算機相比，有著與工業系統過程相連的監控軟件，有著適合于控制系統要求的系統語言，其與普通計算機存在著較大的差別。目前，PLC技術被廣泛應用于工業控制系統，其本身具有安全性、便捷性、通用性的特點，通過與計算機的互相結合，使得自動化控制系統更加完善，實現了對工業生產過程的監督管理，能夠識別智能化障礙，在電氣設備自動化控制過程中有著較高的使用價值。最后，PLC技術它是一種全分布式控制系統，具有較高的開放性，在系統內部將計算機技術融于其中，還有包括智能傳感、數字通信技術的融合，實現了電氣設備的綜合控制，整體自動化水平不斷提高。

2 PLC技術類型

2.1 DCS控制系統

DSC控制系統是一種能夠集中化方法管理機械設備，但是對于設備的控制屬于分散的管理控制系統，因此，它能夠通過這些設備的分散式管理有效降低機械設備內的危險因素，而集中化的管理設備又可以提高對機械設備的有效控制這種特殊的性能，可以保證生產過程中對于這些設備的高效管理，分散一些生產過程中的風險。控制系統、顯示裝置、通信總線，這是DSC控制系統的主要組成部分，通訊總線主要用來連接網絡，將現場檢察站與控制站連接，實現自動化的控制，進而優化管理。

2.2 FCS控制系統

FSC控制系統又稱為現場總線型控制系統，主要通過多節點的數字通信技術形成一個有效的數據鏈，通過數據鏈在對真實的機械設備進行精細化控制，而要實現現場總線型控制系統，就需要機械電器裝備實現自身智能化發展，這一控制系統的核心就是利用數字化方法對于總線下各個分支系統進行控制，FSC控制系統通過良好的數據網絡體系實現了生產線的智能化，整體的機械設備使用率被大大提高。

3 PLC技術的優勢

PLC技術在在電氣設備自動化控制技術中，可以有效促進機電一體化控制。其有三個優點：（1）PLC技術本身耗能較小，操作較為簡單，而且具有較高的可靠性，將PLC技術與計算機技術的有效結合，提高了整體電動電氣控制系統的性能。（2）PLC技術能夠與其他系統進行很好的融合，有較好的兼容性。（3）PLC技術對于機械的生產、機械設備的管理有著較好的促進作用。

4 PLC技術的特點

4.1 可靠性高，抗干擾能力強

PLC技術的可靠性高，抗干擾能力主要是為在工業環境下工作，其設計和生產中采用了一系列較好的硬件和軟件抗干擾措施（1）進行隔離。這是抗干擾的主要措施之一，PLC的輸入、輸出口一般都采用光電耦合器來傳遞信號，減少了外部電的干擾，防止外部高電壓的竄入，故障和誤動作的發生率降低。（2）進行濾波。這是抗干擾的另外一個主要措施，在PLC的電源電路輸入輸出電路中有許多的濾波電路，一些高頻的干擾信號能夠得到有效的抑制。（3）對于PLC中的內部電源進行了屏蔽、穩壓、保護等措施，減少了外界的干擾。

4.2 功能完善，擴充方便

在現代化的PLC技術發展過程中，其功能完善、擴充方便、組合靈活、實用性也較強，它的各個模塊功能都是可以進行系統化的結合，可以更加方便靈活的組成不同符合要求的控制系統來實現各種工業的控制。

4.3 編程簡單，使用方便

PLC的編程也是較為簡單的，控制程序擁有可變化性，柔性較強，繼承了傳統的繼電器的讀圖習慣，可以進行面向控制，采用了操作者的“自然語言”。

4.4 功耗低

PLC結構緊密堅固、體積較小，所以整體的重量也較輕，耗能較低，其是專門為工業控制而設計的，能夠有效地實現機電一體化，是十分理想的控制設備。

4.5 安裝簡單，維修方便

PLC的整體安裝較為簡單，維修十分方便，不需要再專門的機構進行安裝，只需要現場將各種設備進行連接，切入PLC的應用程序即可進行運行，各種模塊上有相應的指示裝置，用戶可以及時了解查找故障，PLC還可以進行自我檢查，自動記錄自己的設備維修過程，在后期的維修中，透明度得到增加，維修難度較小。

4.6 環境要求低，易學易用

PLC的使用是能夠在高溫、振動、沖擊粉塵等一些相對惡劣的工作環境下進行的，強電子也無法干擾其工作，因此PLC主要的生存價值與生命周期都是較好的。易學易用表現在，在面向工礦企業的工控設備時，接口容易，編程語言較為簡單。

5 PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用

隨著電子科學技術以及計算機技術的發展，可編程控制器（PLC）技術不斷發展，而且其發展越來越完善。目前的可編程控制器（PLC）技術被廣泛應用于工業生產中，其能夠代替計算機在工業生產中的電氣設備自動化控制，在確定PLC技術的應用方式，與開關量的控制，控制模擬量對于系統順序化的控制這幾方面有著較好的應用。

5.1 確定PLC技術的運用方式

可編程控制器PLC技術在運行時首先需要做的就是確定可編程控制器PLC技術的運用方式，合適的運動方式可以有效提高機械設備的生產效益，提高整體的生產效率，因此，首先做的就是需要確定PLC技術的運用方式。

5.2 對于開關量的控制

傳統的繼電器控制元存在諸多問題，而利用PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用可以提高整體應用系統的靈敏度，為設備自動化控制的良好順序性提供保障，實現了系統順序的合理化控制。同時，PLC技術對于不同應用模塊的科學化處理能夠實現自動化，對于不同部分的合理化控制，對于原有系統中的混亂問題進行了高效解決，設備部件應用的質量和效率得到了大幅度提高。

5.3 控制模擬量

在機械設備生產過程中，有許多影響因素是變化的，例如速度、溫度，這些因素都會對產品的質量產生大量的影響。因此，要對這些變化的因素進進行合理化的控制，才能使其對產品的影響降到最低。目前，可編程控制器（PLC）技術可以控制這些模擬量，可以對于這些變化因素進行事先的預測和模擬，進而對模擬量進行有效控制。在傳統應用中，理論性的控制模擬量是比較簡單的，但是在實際運用中還是存在著較大難度，PLC技術被廣泛應用，數字化與模擬量直接進行轉換，使得這些變化因素得到有效的調控，從而保證了最終產品的質量。

5.4 對于系統順序化的控制

傳統的電氣設備自動化控制中存在著一個較大的缺點就是繼電器不能滿足電氣設備開關量控制需求，這一缺點大大阻礙電氣設備自動化控制使得整體的生產效率較低，控制設備操作復雜，可靠性不高，在長時間內使得整體的電氣設備自動化控制整體技術水平較低。隨著可編程控制器（PLC）技術的出現，其在電氣設備自動化開關量控制中是較為重要的組成部分。PLC的出現真正扭轉了繼電器不能滿足電氣設備開關量控制需求這一現狀。通過技術更新，PLC應用的電氣設備開關量控制將成為現實，以往傳統繼電器系統存在的不足也將得到較好彌補，這就使得電氣自動化系統能夠更好服務于各類生產。值得注意的是系統的自動化效率也能夠在可編程控制器（PLC）技術的支持下實現較好提升。

5.5 對于閉環系統的控制

傳統的自動化控制主要是由人力控制，這就使得工業生產效率較低，自動化控制的水平也較低。而對于目前，隨著可控制其系統PLC技術的出現，能夠很好的控制整體的系統也能很好的滿足電氣設備泵機系統的不同要求。PLC技術本身還能夠較好服務于工業生產領域的閉環系統，而這主要得益于PLC技術具備的在多種電氣設備中高質量應用特點，而在具體的閉環系統應用中，PLC技術能夠通過自身效用的發揮，有效實現整個電氣控制系統安全性與穩定性的提高，這就將使得相關工業生產獲得更為有力的支持。

6 PLC技術在電氣設備自動化控制中應用的發展趨勢

目前PLC技術被認為是與同類技術相比的情況下具有較為成熟的優勢，其可靠性較高，成本較低，符合了工業化自動化的要求，在未來的發展中，是完全符合于大規模、高精度的自動化控制的要求。在未來的發展過程中，PLC技術的主要發展切入點主要是以下幾個方面：（1）計算機小型化能夠在目前的基礎上倍數提高數據處理能力以及響應速度。（2）計算機的智能化發展能夠對于PLC的智能化發展提供促進作用，降低人力參與度。（3）設備信息存儲量不斷增大，解決了PLC的數據復雜的問題，能夠為數據挖掘以及數據分析等新興技術提供發展方向。

7 結語

PLC技術作為當前自動化領域的重要技術形式之一，它能夠解決自動化的可靠性問題以及大規模應用成本問題，其有著可靠性高、抗干擾能力強、功能完善、擴充方便、編程簡單、使用方便、功耗低、安裝簡單、維修方便、環境要求低、易學易用的特點。因此PLC技術能夠很好的滿足大規模、高精度的自動化控制要求，未來具有較好的發展潛力。

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