基于PLC技術在電氣設備控制系統中的應用分析

張桓瑞

[摘 ? ?要 ]隨著我國經濟和科技的不斷發展，在各個領域的現代化生產過程中，自動化技術的應用越來越廣泛。自動化技術的應用在有效提高企業生產質量的同時也提高了企業的生產效率。為進一步提高我國電氣設備的自動控制水平，大部分企業的管理層和技術人員開始在電氣設備的控制系統中引入PLC技術，PLC技術的引進不僅能夠有效地優化電氣設備控制系統，而且還可以提高工廠的生產力水平，最大限度地提升企業的效益。本文結合我國當前電氣設備系統的實際情況，通過對PLC技術在電氣設備控制系統中的運用展開詳細的探究，希望能夠為電氣設備控制系統中的相關人員提供一定的思考和借鑒。

[關鍵詞]PLC技術;電氣設備;控制系統;應用分析

[中圖分類號]TP273;TM762 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–00–02

[Abstract]With the continuous development of my country's economy and technology， automation technology has become more and more widely used in the modern production process in various fields. The application of automation technology not only effectively improves the production quality of the enterprise， but also improves the production efficiency of the enterprise. In order to further improve the automatic control level of electrical equipment in our country， most of the management and technical personnel of enterprises have begun to introduce PLC technology into the control system of electrical equipment. The introduction of PLC technology can not only effectively optimize the control system of electrical equipment， but also It can also improve the productivity of the factory and maximize the benefits of the enterprise. This article combines the actual situation of the current electrical equipment system in our country， through the detailed exploration of the application of PLC technology in the electrical equipment control system， hoping to provide certain thinking and reference for the relevant personnel in the electrical equipment control system.

[Keywords]PLC technology; electrical equipment; control system; application analysis

在電氣設備控制系統中引用PLC技術，可以有效地改善傳統電氣設備控制系統中存在的弊端和技術缺陷，在真正意義上實現了電氣設備控制系統的自動化。隨著PLC技術的不斷發展，已經逐漸趨于成熟，這使得PLC技術在電氣設備控制系統中的應用越來越廣泛，比如在電力系統、輸煤系統、數控技術等多個方面都有PLC技術的影子，這足以證明PLC技術在電氣設備控制系統中的重要性。引進了PLC技術的數控系統、煤炭系統領域的相關企業都極大地提高了自身的生產效率，同時降低了企業的生產成本，真正地做到了降本增效、持續發展。因此，在電氣設備控制系統領域中大力引進PLC技術，是為企業降本增效、加快電氣設備自動化發展的有效舉措。

1 PLC技術簡要分析

PLC技術中文名稱為可編程控制器，是一種電氣自動化控制裝置，國際電工委員會將PLC定義為是在工業環境中使用的數字操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它使用可編程存儲器內部儲存用戶設計的指令，這些指令用來實現特殊的功能，諸如邏輯運算、順序操作、定時、計數以及算術運算和通過數字或模擬輸入/輸出來控制各種類型的機械或過程。可編程序控制器及其有關的設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。在PLC技術的實際運用過程中，技術人員結合生產需要進行指令的編寫和輸入。與傳統的電氣設備控制技術相比，PLC技術在很大程度上提高了設備的運行質量，不僅能夠更加高效的控制設備運轉，還能夠保證生產數據得到更加精準的分析處理。因此，PLC技術更符合當今時代大規模生產的控制需求，能夠進一步的推動社會發展與進步。

2 PLC技術在電氣設備控制系統中的應用原理與應用價值

2.1 PLC技術的應用原理

PLC技術的應用原理可以分為3個階段，分別是輸入采樣階段、程序執行階段和系統輸出刷新階段。在PLC控制系統的輸入采樣階段，主要是通過掃描生產過程中的現有數據，然后將數據存入到I/O映像區內相對應的單元中，當數據輸入這一階段完成后，再將用戶程序的輸出操作進行刷新，就完成了第一階段的控制操作了。PLC在執行程序的過程中，遵循從上到下的規律，要從上到下逐步進行掃描操作。在數據輸入和刷新的過程中，系統的CPU會根據之前已經輸入的數據和I/O映像狀態來對電路進行鎖存，等鎖存操作完成后再進行其他的外設驅動操作。當前PLC技術可以十分輕易地控制順序、開關和閉環等，不僅結構靈活，而且操作簡潔方便。就算在現實環境中遇到一些比較復雜的運行環境，PLC技術也可以輕松解決所遇到的復雜問題。

2.2 PLC技術的應用價值

PLC技術在實際的生產生活中有著非常廣泛的運用，具有非常高的使用價值。主要體現在以下幾個方面：①可以優化我國當前的自動化控制水平。當前，我國相關企業的電器設備功能非常復雜，要想使電器設備功能的科技水平進一步提升，必須給自動化控制技術提出更高的要求。在傳統控制的過程中，引入PLC技術不僅能夠提升我國的自動化水平，還能夠實現工廠的自動化運轉，能夠大幅度提升企業的生產效率。②PLC技術還能監控自動化控制的狀態，在設備出現故障以后可以及時地報警，從而降低可能出現的損失，降低企業的損耗率，從而提高企業的效益。③PLC技術的應用實現了電氣設備領域數字化控制的功能，在電氣設備控制中引進PLC的技術，相關技術人員可以結合實際所需的控制程序來高效地掌握電氣設備。相比過去對電氣設備故障的檢測手段，PLC的檢測技術可以很大程度上提升了檢測質量和工作效率，還降低了電氣設備控制的難度，可以有效地減少企業的損耗率，大大提升了電氣設備的維修和檢測水平。

3 PLC技術在全自動電氣設備控制系統中的應用類型

3.1 集散控制系統

集散控制系統是PLC技術在電氣設備全自動控制系統中的一種應用類型。主要是自動控制技術、通信技術和現代化信息技術這三大技術互聯網無線技術、通信網絡技術的結合，這種“3+2”的高新技術結合，將企業生產與管理部門中的監測與控制功能進行相互聯系，使得企業在對電氣設備進行管理時實現集中化和統一化。這種電器設備的集中管理和統一調配模式可以在很大程度上推動企業的進步與發展。集散控制系統主要是由3個部分組成，分別是控制系統、顯示裝置和通信總線。顯示裝置可以對電氣設備的實際調度和管理情況進行顯示和反饋，這個功能可以幫助工作人員在進行電氣設備管理與調度時進行正確的指揮與決策，在很大程度上能夠提升企業電氣設備科學調度的水平。通信中心是顯示裝置與控制系統的紐帶，對通信總線的設計要遵循以下幾個原則：危險分散、數據集中和及時反映。集散控制系統能夠實現信息數據的集中管理與調度，這使得企業在生產過程中的管理水平得到了很大的提升。

3.2 現場總線控制系統

現場總線控制技術屬于通信網絡應用的一種，該系統能夠將自動化電氣設備、多分支結構、雙向傳輸和結構式數字式進行互相連接，這種連接模式可以使得電氣設備控制具備雙向全數據化通信、總線管理以及多節點控制等有效的特性，這一系列技術的運用與提升可以使得企業電氣設備控制自動化發展更為迅速。現場總線控制系統主要是由現場實際環境、控制節點等多個部分組成，這些組成部分使得現場總線控制系統構成了一個比較完善的分散式控制體系。當前我國的電氣設備領域對自動化技術的要求越來越高，而由于現場總線控制系統的獨特優勢，使得該控制系統在工業領域中的使用頻率越來越高，而且還受到了電氣設備領域相關人員的高度注意。

4 PLC技術在電氣設備控制系統中的具體應用

4.1 PLC技術在電氣設備順序控制系統中的應用

PLC技術主要的運用表現是在電氣設備自動化的開關量控制方面，我國當前的電氣設備輔助系統中有兩種主要控制方式，順序控制和開關量控制。隨著我國節能減排，凈化環境的規章提出后，企業越來越重視電氣設備自動化技術在生產中的應用，所以PLC技術的優勢就顯現出來，從而逐漸代替了傳統的電氣設備控制系統。PLC運用在電氣設備的順序控制系統中，不僅能夠讓設備在運行過程中單獨控制工藝流程，而且還能協調通信總線和信息模塊之間的配合，有效控制整個生產線。比如，當順序控制系統運用在煤炭系統中時，能夠直接影響煤礦的生產效率，所以設計一套完善的煤礦控制系統可以極大地提高煤炭企業的開采效率，煤炭系統主要采用分層式的技術結構，是由主站層、現場傳感器、遠超站等多個部分組成。工作人員可以通過電腦在監控室內完成對煤炭運輸系統的控制，很大程度上提高了企業的工作效率和質量。

4.2 PLC技術在電氣設備開關量控制方面的應用

在傳統的電氣設備控制系統中，一般是運用電磁性繼電器來實現設備的控制功能，但是由于電磁性繼電器中存在大量的觸點，導致電磁性繼電器在實際操作過程中會經常出現觸點故障，會影響控制系統的可靠性和穩定性。在傳統的電氣設備控制系統中，接線比較復雜，多個線路交錯，這給設備故障的檢修工作帶來很大的影響。但是在電氣設備控制系統中運用PLC技術作為開關量的控制系統可以很好地取代繼電器的控制功能，避免觸電故障問題的頻繁發生，這會讓自動化控制系統的可靠性大大提升。PLC技術運用在開關量控制系統中，既能集中控制多臺斷路器，又能減少輔助開關的數量，同時還能大幅度增強控制系統的穩定性。除此之外，在開關量控制系統中運用PLC技術還能使系統具備一定的數據推理能力和邏輯分析能力，還能提高控制系統的抗干擾性能，這些優勢能夠推動全自動電氣設備控制系統的發展。

4.3 PLC技術在電氣自動化控制中的應用

PLC技術在電氣自動化控制中主要有3個方面的應用：①數字操控方面，PLC技術的應用能夠讓技術人員及時、準確地找到電氣設備控制系統中存在的故障，使得設備的檢測工作變得更加有效率。②自動控制方面，傳統的電氣設備結構復雜，體積較大，經常會在運行中出現問題，人工操作時會容易出現錯誤導致設備出現不必要的損耗，但是PLC技術把錯誤率高的人工控制變成了自動控制，降低了人為操作設備的錯誤率，使得設備的管理水平上升到一個新的臺階。③及時反饋方面，運用PLC技術可以直觀地反饋設備的狀況，一旦設備出現問題就可以及時反饋給相關技術人員，并且幫助工作人員更快、更準確地找到問題所在，以便于相關人員能夠及時高效地解決設備出現的問題。

5 結束語

總而言之，隨著我國科技的不斷發展，PLC自動化技術也獲得了更廣泛的關注與重視。由于企業的不斷發展，市場的需求水平不斷提高，對電氣設備自動化技術也提出了更高的要求。PLC技術作為電氣設備自動化控制技術中的核心科技之一，能夠很大程度上滿足企業對高水平智能化技術的需要。這使得符合企業需要的PLC技術如今在很多個領域得到廣泛地應用。PLC技術不僅具有很高的可靠性，而且還具有非常完善的各項功能。這使得PLC技術在全自動電器設備控制系統中具備非常高的應用價值。雖然目前的PLC技術還不夠成熟，在技術上還存在一些問題。但是隨著科技的發展，這些問題一定會得到很好地解決，PLC技術將會更加完善并且得到進一步的提升，最終能夠推動電氣設備控制系統的發展。

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