PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用

王驍

（江蘇省張家港中等專業(yè)學校，江蘇張家港，215600）

1 PLC技術概述及發(fā)展狀況

1.1 PLC技術概述

PLC技術是一種可編程邏輯控制技術，其主要根據(jù)項目實際狀況設置相應的控制模式。當處于邏輯運算和順序控制條件時，PLC技術借助終端設備實現(xiàn)不同量值參數(shù)之間的邏輯控制，從而推動電氣工程的飛速發(fā)展[1]。在20 世紀60 年代初期階段，PLC技術可以存儲電氣工程自動化控制操作的內(nèi)部程序，使得相關工作人員在實際應用和檢查過程中更加便捷，同時為用戶提供便利的計算機運算功能。隨著我國科學技術的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，PLC技術具有一定的智能化、數(shù)字化等優(yōu)勢，其能夠有效的識別用戶的指令，完成用戶相應的工作任務，通過掃描數(shù)據(jù)、傳輸信息等一系列生產(chǎn)操作，有效推動電氣工程的自動化創(chuàng)新發(fā)展[2]。

1.2 PLC技術的發(fā)展狀況

在20 世紀60 年代初期，美國汽車巨頭通用汽車（General Motors）提出PLC技術理念，并在較短時間內(nèi)廣泛應用至不同領域，同時受到世界不同國家的重視。在PLC技術的發(fā)展初期階段，其控制系統(tǒng)相對較為單一化，僅能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的順序控制[3]。隨著更多研究人員不斷的研發(fā)和技術改革創(chuàng)新，在20 世紀80 年代，PLC技術的形態(tài)發(fā)生了顯著變化，同時其在控制功能上加入了函數(shù)運算，使其能夠滿足更多領域的實際應用需求，其中以能源、化工、電氣制造為主[4]。

在實際加工生產(chǎn)過程中，PLC技術的順序控制、開關量控制和閉環(huán)控制的應用，其能夠在一定程度上有效的與不同企業(yè)的生產(chǎn)效率產(chǎn)生密切關聯(lián)，從而促進企業(yè)生產(chǎn)效率的提升[5]。在電氣工程自動化的發(fā)展領域中，PLC技術能夠?qū)崿F(xiàn)相對較為復雜的電氣設備控制工作，在此過程中其主要采取的控制模式為箱體式和模塊式，這兩種不同類型的控制模式在內(nèi)部結構組成和實際應用方面均存在差異。對于箱體式的控制模式而言，其主要由CPU 主板、內(nèi)存塊、顯示面板等組成，根據(jù)CPU的性能可劃分為不同的型號，在實際應用過程中依照具體情況操作。對于模塊式的控制模式而言，其主要由PLC模塊、電源和模塊存儲器組成，在應用過程中根據(jù)實際情況進行擴展。

2 PLC技術在電氣工程自動化控制中的具體應用

2.1 順序控制層面

在電氣工程自動化控制系統(tǒng)運行過程中將會涉及許多環(huán)節(jié)，其中較為基礎的是順序控制環(huán)節(jié)。在我國大部分火力發(fā)電廠的發(fā)電工作中，均采用了PLC技術，根本原因在于其能夠更好的清除鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的石灰和殘渣，從而保證相關設備不會因清潔不到位而發(fā)生相應的故障，影響火力發(fā)電廠的發(fā)電工作。

但隨著我國社會對電力需求的日益增長，傳統(tǒng)的電力設備清潔技術已經(jīng)無法滿足實際需求，因此需要針對現(xiàn)階段存在的問題進行技術創(chuàng)新。在具體實施電力設備清潔工作過程中，應對PLC技術的應用模式進行創(chuàng)新，同時將PLC技術應用于邏輯控制、監(jiān)控以及報警環(huán)節(jié)上，這樣能夠在一定程度上顯著提高整體的生產(chǎn)效率。PLC技術在電氣工程自動化控制的應用過程中，需要對輸入輸出的數(shù)據(jù)信息進行精準化估量，這樣才能更好的開展多元化電氣設備控制工作。與此同時，為了保證PLC技術在電氣工程自動化控制中發(fā)揮最大的效用，相關工作人員可以將PLC技術與電氣工程自動化控制系統(tǒng)的進行科學整合，從而在一定程度上提高生產(chǎn)效率。

2.2 閉環(huán)控制層面

閉環(huán)控制主要是指輸出的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過相應的操作處理后，其將會重新返回數(shù)據(jù)處理的初期階段，從而形成閉環(huán)。根據(jù)閉環(huán)控制的相關應用特征，其在實際應用過程中將會受到反饋機制的影響。當控制系統(tǒng)開啟后，通過不同數(shù)據(jù)信息的有序輸出，經(jīng)過二次數(shù)據(jù)信息輸出后及時導入不同數(shù)據(jù)，多次修正后將會達到預期輸出結果。

在工業(yè)生產(chǎn)和加工過程中，由于閉環(huán)控制系統(tǒng)具有較好的靈活性和高效的穩(wěn)定性而被廣泛應用。相關工作人員可根據(jù)系統(tǒng)控制對象的特征和數(shù)據(jù)反饋結果，對系統(tǒng)內(nèi)部的實際操作進行有效調(diào)整，以系統(tǒng)的實際運行情況為基礎，采用科學合理的自動控制模式，結合不同操作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息分析結果，能夠更加精準的掌握整個電氣設備控制工作的核心要點。

2.3 開關量控制層面

通過詳細分析電氣工程自動化控制系統(tǒng)的基本運行現(xiàn)狀可知，其控制開關系統(tǒng)一般情況下將會消耗大量的電能，若在實際應用過程中操作時間過長，那么系統(tǒng)發(fā)生短路的概率將會增大。將PLC技術應用至電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，其將會在一定程度上有效的解決該類問題。在電氣工程自動化控制的開關量階段，應用PLC技術能夠保證內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)滿足電氣系統(tǒng)的運行需求，同時提高電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

PLC技術在滿足實際需求的前提下，其還能夠縮短控制程序中繼電器的響應周期，提高內(nèi)部能源的生產(chǎn)利用率。雖然科學合理的應用PLC技術能夠顯著的增強電氣工程自動化控制的應用效率，但也存在一定的不足之處。在實際應用過程中相關工作人員需要根據(jù)電氣工程自動化控制系統(tǒng)的基本運行特點，找到其在運行中存在的問題點，并結合其它技術對電氣工程自動化控制系統(tǒng)進行全面優(yōu)化，真正提高生產(chǎn)效率。

3 PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用實例

在大部分的建筑物空調(diào)和通風用電控制中，其均采用PLC裝置作為整體控制的核心。對于建筑物空調(diào)系統(tǒng)的控制模式而言，其主要監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部的溫度部分，將實際溫度與預設溫度進行比較，以確定是否有必要啟動空調(diào)系統(tǒng)。與此同時，在未開啟空調(diào)系統(tǒng)的周期內(nèi)，需要時刻保證空調(diào)系統(tǒng)的通風功能，通過基于PLC的模糊復合控制算法有效地控制溫差，如圖1所示。

圖1 溫差控制流程圖

PLC技術可以通過溫度傳感器裝置采集有關溫度的數(shù)據(jù)信息，當系統(tǒng)內(nèi)部的判斷量值與實際預設量值相一致時，空調(diào)系統(tǒng)將關閉；系統(tǒng)內(nèi)部的判斷量值與實際預設量值相不一致時，空調(diào)系統(tǒng)將啟動，根據(jù)實際溫差有效的調(diào)整相應溫度信息，如圖2所示。

圖2 PLC在空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)中的應用

4 PLC技術在電氣工程自動化控制中應用趨勢

4.1 提高抗干擾性能

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，相關工作人員為了能夠滿足新時期社會的發(fā)展需求，對PLC技術的應用也賦予了更多的期望。對于電氣工程自動化控制系統(tǒng)而言，其在滿足實際需求的基礎上將內(nèi)部具有較高抗干擾能力的隔離變壓裝置，與無線電波信號過濾設備有效結合，以便為電氣設備更加穩(wěn)定的運行提供保障。基于此，電氣工程自動化控制系統(tǒng)的實際應用水平和工作效率，將對我國社會發(fā)展的內(nèi)部競爭力起著決定性作用。在實際應用PLC技術的過程中，其自身具有的抗干擾能力將與企業(yè)市場競爭力密切相關，能夠有效提升企業(yè)在經(jīng)濟市場的核心競爭力。

4.2 實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)字化

在社會不斷發(fā)展進步的進程中，我國電氣工程自動化控制工作也將逐步邁入智能化管理新時期。社會進步將會帶動經(jīng)濟發(fā)展，網(wǎng)絡數(shù)字化社會的發(fā)展進程也在不斷推進，PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用，其將會促進數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。相關工作人員將會依托于社會發(fā)展的實際需求，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)字、數(shù)字編程等管理技術和PLC技術的有效結合，在一定程度上充分展示出PLC技術應用的優(yōu)勢，從而推動我國自動化控制工作的發(fā)展。