電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

宮宇寶

[摘 ? ?要]PLC控制系統(tǒng)主要是利用網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，對相應(yīng)的工業(yè)活動進行數(shù)字化處理的技術(shù)。PLC系統(tǒng)現(xiàn)階段被廣泛地應(yīng)用在我國的汽車行業(yè)中，其系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢也比較明顯，該系統(tǒng)的安裝流程比較簡單，可以隨時對系統(tǒng)進行調(diào)試，自身的精準程度比較高，具有一定的高效性，該系統(tǒng)的程序編輯設(shè)計能完美地避開其操作方式的影響，所使用的范圍也比較廣，在我國的自動化行業(yè)中獲得了一致好評，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以提升其設(shè)備的管理控制水平，有利于推動我國電氣自動化行業(yè)的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]電氣自動化設(shè)備;PLC控制系統(tǒng);應(yīng)用

[中圖分類號]TM762 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）03–0–03

[Abstract]PLC control system mainly uses network and other technologies to digitally process the corresponding industrial activities. The PLC system is widely used in Chinas automobile industry at this stage， and its application advantages are also obvious. The installation process of the system is relatively simple， and the system can be debugged at any time. It has a relatively high degree of accuracy and has a certain degree of accuracy. High efficiency， the program editing design of the system can perfectly avoid the influence of its operation mode， and the range of use is relatively wide. It has won unanimous praise in the automation industry of our country. The application of the PLC control system can optimize the performance of its equipment. The level of management control has promoted the development of China's electrical automation industry.

[Keywords]electrical automation equipment; PLC control system; application

科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，PLC技術(shù)作為一種前沿技術(shù)，憑借其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于電氣工程自動化控制中，有利于改善傳統(tǒng)技術(shù)不足，提升生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。尤其是當前工業(yè)化進程不斷加快下，依托于PLC技術(shù)輔助技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)和解決故障隱患，減少人為因素的干擾影響，推動電氣工程建設(shè)和發(fā)展。現(xiàn)代社會飛快發(fā)展，技術(shù)不斷推陳出新，以往電氣自動化控制技術(shù)局限性較大，受人為因素影響較大，難以滿足工業(yè)化發(fā)展需求。自動化水平直接關(guān)系到國家的綜合實力，提升自動化控制水平，大力推行和應(yīng)用PLC技術(shù)是必然選擇。PLC技術(shù)具有較強的適應(yīng)性和可靠性，在電氣工程自動化控制中應(yīng)用可以實現(xiàn)集中統(tǒng)一管控，無論是一條生產(chǎn)線還是多臺設(shè)備，都可以借助PLC技術(shù)進行自動化控制，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時上報相關(guān)人員，可以顯著提升生產(chǎn)效率。

1 PLC控制系統(tǒng)概述

PLC控制系統(tǒng)就是可編程控制系統(tǒng)，其主要是結(jié)合微處理器以及各種新型技術(shù)生成的一種控制系統(tǒng)，具有綜合控制能力，同時涉及最新的網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，能夠在電氣自動化方面實現(xiàn)高效、準確的控制。一般來說，可將該控制系統(tǒng)分成以下兩種：集散和現(xiàn)場總線控制。近年來，隨著科學技術(shù)的進步以及不斷創(chuàng)新，其各方面的運用水平都得到了顯著提高，而且隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新還將具有智能控制以及信息化通信等功能，對于電氣自動化設(shè)備的發(fā)展有著重要作用。PLC控制系統(tǒng)在電氣自動化設(shè)備中。

（1）能夠高效地獲取和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為對設(shè)備可用的操控信號，進而便于自動化控制功能的實現(xiàn)。

（2）能夠使得設(shè)備依照設(shè)定的流程進行相應(yīng)的操作，而在出現(xiàn)異常情況時，都能自動停止，以此保證設(shè)備的運行安全。同時，在出現(xiàn)故障問題時，操作人員還能夠及時準確地得到故障信息，以便及時進行維修，從而防止造成更大的經(jīng)濟損失。可以說，在電氣自動化設(shè)備中，PLC控制系統(tǒng)的作用主要在于以下兩個方面。①數(shù)據(jù)的獲取和處理。②確保系統(tǒng)的安全運行。而且，PLC控制系統(tǒng)還簡化了設(shè)備的操作形式，提高了設(shè)備的運行效能，使得總體上的工作效率得到明顯提升。

2 PLC的特點、原則

2.1 特點

2.1.1 超高性價比

PLC技術(shù)日趨完善的當下，市面流轉(zhuǎn)的PLC產(chǎn)品基本完成了標準化生產(chǎn)，諸多電氣設(shè)備上均集成了和PLC相互通信的標準結(jié)構(gòu)，由此操作起來就十分方便且快捷，使用成本也很低。

2.1.2 編程操作簡單

PLC程序設(shè)計相對而言較為簡單，就算不是計算機編程專業(yè)人員，在簡單學習培訓后短時間內(nèi)就可上手。并且PLC編程環(huán)境也不復(fù)雜，用戶在本地計算機端就能高效完成編程，之后在此基礎(chǔ)上借助接口發(fā)送至PLC系統(tǒng)內(nèi)即可。

2.1.3 抗干擾能力強

最初的PLC產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)期間，就側(cè)重分析了外界干擾對電氣控制工作的影響，新型PLC產(chǎn)品中的集成抗干擾技術(shù)，使電氣設(shè)備運行變得愈加安全可靠。

2.2 原則

2.2.1 合理選型原則

目前，PLC技術(shù)迅猛發(fā)展，市面上出現(xiàn)了各式各樣PLC機型號，在選型期間要透徹分析電氣設(shè)備的基礎(chǔ)性運行狀況和自動化控制工作的若干要求，以易維護、穩(wěn)定性高的機型作為主選。譬如電氣設(shè)備的運行環(huán)境極佳且維修量不大的情況下，此時便可考慮使用整體式結(jié)構(gòu)的PLC，并且還要側(cè)重分析PLC設(shè)備性價比問題，遵循擇優(yōu)而取原則，要追求經(jīng)濟效益最大化。

2.2.2 程序最優(yōu)化原則

在進行PLC控制程序編寫的過程中，技術(shù)人員務(wù)必要深度考慮生產(chǎn)工藝的具體要求，隨后才能有針對性地編寫預(yù)定控制程序，按照自動化控制要求優(yōu)化程序，這樣才能從根本上提升程序運行水平。

2.2.3 適應(yīng)性原則

需要注意的是，很多生產(chǎn)工藝環(huán)境相對來說比較復(fù)雜，使用PLC技術(shù)的過程中一定要側(cè)重考慮環(huán)境因素對諸多零部件造成的影響，譬如環(huán)境溫度因素和濕度因素以及設(shè)備振動狀態(tài)等，將這些因素考慮完備才能保障整個系統(tǒng)即使處在復(fù)雜條件下也可有條不紊地運行，真正實現(xiàn)對電氣設(shè)備進行自動化管控。

3 電氣設(shè)備自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

3.1 順序控制

順序控制和開光量控制是當前時期電氣輔助系統(tǒng)中兩類核心控制方式。在實際運行期間，基于節(jié)能增效方針政策背景下，社會各界愈加重視企業(yè)生產(chǎn)過程中的自動化能力，所以傳統(tǒng)繼電控制器就被PLC取而代之，PLC被廣泛應(yīng)用于電氣輔助系統(tǒng)之中。具體運作過程中可單獨對工藝運行流程加以操控，并且在信息模塊和通信總線連接的配合助力下，可有效控制企業(yè)生產(chǎn)工作流程。需知，無論是電力自動化人力控制系統(tǒng)，還是現(xiàn)在的電氣自動化強電控制系統(tǒng)，都少不了計算機技術(shù)的支撐，沒有計算機就沒有自動化。以輸煤系統(tǒng)自動化為例，其自動化運轉(zhuǎn)效果對電氣自動化的實現(xiàn)會起到?jīng)Q定性作用。電氣自動化系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，人機接口同階段PLC所組成的主站層、對應(yīng)的遠程IO站、現(xiàn)場傳感器等一應(yīng)俱全，以通信總線為操控載體，使系統(tǒng)集控室內(nèi)的主站層與遠程IO站相連，由此就能實現(xiàn)遠程IO站和傳感器相互連接。PLC技術(shù)應(yīng)用在集控室中，操作員在電子顯示屏上就可進行電氣化系統(tǒng)全面監(jiān)控。

3.2 開關(guān)量控制

以往舊式控制系統(tǒng)運作期間，普遍都是以電磁型繼電器裝置為主，所以系統(tǒng)實際運行期間，因為會出現(xiàn)很多觸電故障，所以系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和系統(tǒng)運行可靠性就難以得到保障。在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)應(yīng)用時，接線較為復(fù)雜。但將PLC技術(shù)應(yīng)用在自動化控制系統(tǒng)中就大不一樣，僅需取締相關(guān)繼電器實物元件便可輕松實現(xiàn)控制目標，既提升了整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，還可以優(yōu)化系統(tǒng)整體功能。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用時，無需過多輔助開關(guān)設(shè)置，對分支斷路器信號予以集中控制，此時應(yīng)用相稱的備用電源進行自動控制，從而便維系了整個系統(tǒng)運行的安全性和有效性。電氣系統(tǒng)運行中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以使數(shù)據(jù)處理能力和邏輯判斷能力雙優(yōu)，抗干擾能力大幅度增加，并且適用范圍也會進一步得到拓展。

3.3 閉環(huán)控制

系統(tǒng)中所涉泵類電機一般都存在很多啟動模式，以自動啟動和控制箱啟動最具代表性。電氣系統(tǒng)運行期間，使用PLC技術(shù)便可自動化啟動電機，利用機旁屏手動啟動時，僅需在啟動時調(diào)劑現(xiàn)場開關(guān)，按照各泵運行持續(xù)時間情況判斷是否開關(guān)備用泵。當前時期，電氣自動化系統(tǒng)控制中，通常都要將PLC控制系統(tǒng)和常規(guī)型控制系統(tǒng)結(jié)合使用，后者主要是對前者的一種補充，屬于對控制泵類電機的一類安全回路。簡而言之，也就是在系統(tǒng)運行期間，若是PLC出現(xiàn)故障停止運行，也會有后備常規(guī)系統(tǒng)來維系電機設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。將調(diào)制調(diào)節(jié)器安裝在電氣自動化系統(tǒng)中，系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和安全性得到雙向保證。電氣PLC控制系統(tǒng)總共含有電子調(diào)節(jié)和電液執(zhí)行以及轉(zhuǎn)速測量三個單元，需特殊強調(diào)的是，當系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)期間，上述三個單元之間會進行相互配合，從而完成有效、優(yōu)質(zhì)的閉環(huán)操控。

4 PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中的未來發(fā)展趨勢

4.1 深化PLC技術(shù)的集成度

要想更進一步創(chuàng)新PLC技術(shù)，就必須要重視對PLC技術(shù)集成度的深化工作。

（1）使電氣設(shè)備具備更高的兼容性及精度，這是提升電氣工程自動化集成管控水平的前提。因此要高度重視起對操作系統(tǒng)電氣接口的選取工作，確保接口的統(tǒng)一性，為系統(tǒng)的集成化管理打下良好的基礎(chǔ)。

（2）還要重視起對統(tǒng)一化管控平臺及操作系統(tǒng)的研發(fā)，使系統(tǒng)間具備更高的聯(lián)動性，最終促進PLC技術(shù)集成度的提升。

4.2 ?增強PLC技術(shù)的數(shù)字化水平

隨著科技的快速發(fā)展與進步，社會進入數(shù)字時代。當前PLC技術(shù)已經(jīng)具備了集自動化技術(shù)和計算機技術(shù)等多項技術(shù)的優(yōu)勢，在接下來的時間里，要進一步提升其數(shù)字化水平，這也是發(fā)展的必然要求。切實提高PLC技術(shù)的數(shù)字化水平，能夠使電氣工程設(shè)備具備更高的精準度和靈敏度，為企業(yè)發(fā)展帶來更高的效益。

4.3 提升PLC技術(shù)智能應(yīng)用水準

在過去的一段時間里，電氣設(shè)備操控主要以人工模式為主，整個過程費時又費力，當前這一操控模式逐漸無法滿足工作需求。因此要進一步提升PLC技術(shù)的智能化應(yīng)用水平，實現(xiàn)對電氣設(shè)備運行的智能化操控。在接下來的時間里，PLC技術(shù)要加強和5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的密切合作，實現(xiàn)深度融合發(fā)展，在多項先進技術(shù)的支撐下，提升PLC技術(shù)的智能化控制水平。

4.4 加強PLC技術(shù)的應(yīng)用管理

電氣工程在PLC技術(shù)的支撐下，才達到了自動化控制的目的，營造了更加可靠的運行環(huán)境，保障了穩(wěn)定生產(chǎn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用極大地減少了人為因素造成的失誤，工作人員的工作量及工作負擔明顯減輕。在未來發(fā)展中，要想更好地發(fā)揮出PLC技術(shù)的優(yōu)勢，就要認真做好對PLC控制技術(shù)的應(yīng)用管理工作，建立專門的應(yīng)用管理隊伍，強化對技術(shù)人員的專業(yè)化培訓，提升應(yīng)用管理水平，使PLC技術(shù)得到更加充分的發(fā)揮。

4.5 構(gòu)建完善的PLC技術(shù)應(yīng)用標準

在不同的領(lǐng)域當中，PLC技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容及應(yīng)用度存在著一定差異，為保障PLC技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，應(yīng)加快構(gòu)建健全完善的PLC技術(shù)應(yīng)用標準，有效降低PLC技術(shù)在應(yīng)用的過程當中出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象，減少故障等問題的發(fā)生概率，確保達到最佳的應(yīng)用效果。在未來發(fā)展中，電氣工程企業(yè)彼此之間要加強交流與合作，發(fā)表相關(guān)的意見建議，并在此基礎(chǔ)之上制定統(tǒng)一、切實可行的PLC技術(shù)應(yīng)用標準和應(yīng)用流程，使得PLC技術(shù)的應(yīng)用更加規(guī)范化、科學化、合理化，為電氣工程企業(yè)發(fā)展提供更加強有力的支撐。

5 結(jié)束語

綜上所述，PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在電氣自動化設(shè)備當中，能有效地提升其工作的效率以及質(zhì)量，合理地調(diào)控該類設(shè)備的工作順序，控制好其開關(guān)量以及閉環(huán)工序，保障了電氣自動化設(shè)備的安全程度，幫助了我國科研人員研究新型的電氣設(shè)備，讓PLC控制系統(tǒng)可以在電氣自動化設(shè)備中發(fā)揮出重要的效用，處理好現(xiàn)階段PLC控制系統(tǒng)在我國的電氣自動化設(shè)備中應(yīng)用所存在的各類問題，找到相應(yīng)的解決方式，賦予其應(yīng)用方案一定的針對性，相關(guān)的施工人員要懂得使用該系統(tǒng)，為其設(shè)備的使用做好基礎(chǔ)的準備工作。

參考文獻

[1] 周銀成.電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電子測試，2018（23）：104-105.

[2] 孫文浩.電氣自動化設(shè)備中PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（15）：135.