PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

夏兵 張宏偉

摘要：電氣設(shè)備自動(dòng)化控制集數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論、自動(dòng)控制理論和反饋理論為一體，主要通過一定設(shè)備控制特定對(duì)象。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突破，在工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)將PLC技術(shù)與電氣設(shè)備進(jìn)行融合，并以電氣設(shè)備自動(dòng)化控制為切入點(diǎn)，全面促進(jìn)電氣行業(yè)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣設(shè)備自動(dòng)化控制;應(yīng)用

1 PLC技術(shù)簡(jiǎn)述

以計(jì)算機(jī)編程技術(shù)為基礎(chǔ)，采用特殊的控制方法，對(duì)機(jī)械運(yùn)作進(jìn)行控制的邏輯控制器，即為為PLC技術(shù)。PLC控制器主要是利用自身的編輯功能以及內(nèi)部所存儲(chǔ)的邏輯設(shè)定，實(shí)現(xiàn)有關(guān)的機(jī)械控制和指令，能夠輕松的實(shí)現(xiàn)檢測(cè)與定時(shí)功能。此外，操作者還可以設(shè)置遠(yuǎn)程預(yù)先控制的PLC操作方式。通過相關(guān)程序支撐，達(dá)到設(shè)備智能化、自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的功能，有效促進(jìn)電氣工程生產(chǎn)效益的提升。

2電氣自動(dòng)化中PLC的作用

PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化當(dāng)中具有一定的地位與作用，并體現(xiàn)在兩點(diǎn)，第一，增加電氣設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，CPU是PLC的核心，將其作為計(jì)算機(jī)當(dāng)中具有強(qiáng)大邏輯控制功能的應(yīng)用系統(tǒng)，可以完成程序的編輯，并且實(shí)現(xiàn)軟件的存儲(chǔ)，在應(yīng)用PLC之后，能夠促使電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量增多，也能為后期的運(yùn)行檢修奠定基礎(chǔ)。第二，PLC技術(shù)推動(dòng)了電氣設(shè)備智能化發(fā)展，傳統(tǒng)模式下的電氣設(shè)備智能化程度非常的低，將PLC技術(shù)應(yīng)用其中可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備操作的自動(dòng)化，并且還能及時(shí)的對(duì)CPU當(dāng)中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)加以提取，對(duì)預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，找出電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高電氣設(shè)備的智能化程度。

3在電氣工程自動(dòng)化控制中PLC的具體優(yōu)勢(shì)

3.1更好抗干擾能力

如今，在很多工業(yè)生產(chǎn)工程中設(shè)備，PLC設(shè)備已經(jīng)已經(jīng)替代了大部分設(shè)備元件的功能。通過對(duì)PLC的使用可以有效降低機(jī)械控制工作的繁瑣性，降低因觸點(diǎn)接觸而發(fā)生的故障。在使用過程中，PLC設(shè)備具有更高的可靠性，有效的提高整體自動(dòng)化設(shè)備的適應(yīng)力，避免環(huán)境的干擾。PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還使得組成成設(shè)備不易產(chǎn)生故障，出現(xiàn)故障時(shí)也能更方便的檢修。即使在一些惡劣環(huán)境下也能夠維持運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)階段中PLC技術(shù)已經(jīng)愈發(fā)成熟，為各領(lǐng)域廣泛認(rèn)可和使用，已經(jīng)成為現(xiàn)代化工業(yè)控制中不可或缺的重要基礎(chǔ)。

3.2更容易使用

PLC中所使用的編程語言更加簡(jiǎn)單，有關(guān)工作者只需要能夠掌握對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備知識(shí)就可以，無論是系統(tǒng)開發(fā)還是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，相對(duì)來說都更加簡(jiǎn)單。只需要通過短期的對(duì)應(yīng)培訓(xùn)，技術(shù)人員便能夠熟練使用PLC系統(tǒng)。此外，進(jìn)行硬件改進(jìn)工作中，為了提高使用效果，有關(guān)工作者可隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需求，來進(jìn)行控制方案的更改。作為近些年來最受電氣行業(yè)歡迎的新型技術(shù)。PLC技術(shù)設(shè)備已經(jīng)取替了大多數(shù)的傳統(tǒng)元件，相比于以往控制方法，能夠有效的降低控制工作的任務(wù)需求。使得技術(shù)應(yīng)用更加便利，在行業(yè)中獲取到更多的重視。

3.3較低的維修工作量

因?yàn)镻LC技術(shù)更容易學(xué)習(xí)，所以，維修人員可以很快的掌握其特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。在使用時(shí)，可以利用功能優(yōu)勢(shì)迅速發(fā)現(xiàn)自身的故障。而且PLC自帶診斷功能。能夠?qū)⒊霈F(xiàn)的問題以及原因在屏幕上進(jìn)行顯示，工作者即可根據(jù)顯示的結(jié)果，及時(shí)針對(duì)性進(jìn)行修理工作，降低檢修工作量，提高設(shè)備使用率。

4 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用

4.1順序控制層面

在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中將會(huì)涉及許多環(huán)節(jié)，其中較為基礎(chǔ)的是順序控制環(huán)節(jié)。在我國(guó)大部分火力發(fā)電廠的發(fā)電工作中，均采用了PLC技術(shù)，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?jiān)瑥亩ＷC相關(guān)設(shè)備不會(huì)因清潔不到位而發(fā)生相應(yīng)的故障，影響火力發(fā)電廠的發(fā)電工作。但隨著我國(guó)社會(huì)對(duì)電力需求的日益增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的電力設(shè)備清潔技術(shù)已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求，因此需要針對(duì)現(xiàn)階段存在的問題進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

在具體實(shí)施電力設(shè)備清潔工作過程中，應(yīng)對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用模式進(jìn)行創(chuàng)新，同時(shí)將PLC技術(shù)應(yīng)用于邏輯控制、監(jiān)控以及報(bào)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(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用過程中，需要對(duì)輸入輸出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)化估量，這樣才能更好的開展多元化電氣設(shè)備控制工作。與此同時(shí)，為了保證PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中發(fā)揮最大的效用，相關(guān)工作人員可以將PLC技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的進(jìn)行科學(xué)整合，從而在一定程度上提高生產(chǎn)效率。

4.2開關(guān)量控制層面

通過詳細(xì)分析電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本運(yùn)行現(xiàn)狀可知，其控制開關(guān)系統(tǒng)一般情況下將會(huì)消耗大量的電能，若在實(shí)際應(yīng)用過程中操作時(shí)間過長(zhǎng)，那么系統(tǒng)發(fā)生短路的概率將會(huì)增大。將PLC技術(shù)應(yīng)用至電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其將會(huì)在一定程度上有效的解決該類問題。在電氣工程自動(dòng)化控制的開關(guān)量階段，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠保證內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)滿足電氣系統(tǒng)的運(yùn)行需求，同時(shí)提高電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。PLC技術(shù)在滿足實(shí)際需求的前提下，其還能夠縮短控制程序中繼電器的響應(yīng)周期，提高內(nèi)部能源的生產(chǎn)利用率。雖然科學(xué)合理的應(yīng)用PLC技術(shù)能夠顯著的增強(qiáng)電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用效率，但也存在一定的不足之處。在實(shí)際應(yīng)用過程中相關(guān)工作人員需要根據(jù)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本運(yùn)行特點(diǎn)，找到其在運(yùn)行中存在的問題點(diǎn)，并結(jié)合其它技術(shù)對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化，真正提高生產(chǎn)效率。

4.3閉環(huán)控制

在PLC技術(shù)應(yīng)用背景下，可借助模擬量完成電氣設(shè)備系統(tǒng)的閉環(huán)控制。基于PLC模擬量閉環(huán)系統(tǒng)，可圍繞被控制量多種指標(biāo)變化實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的控制，如設(shè)備流量、壓力、轉(zhuǎn)速以及溫度等主要元素控制量。其中，變頻器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥為閉環(huán)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在此閉環(huán)過程中需配合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)外界被控制量數(shù)據(jù)的技術(shù)捕捉，同時(shí)將所獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳輸至設(shè)備集中處理中心，并將其信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏骱椭绷麟妷盒盘?hào)。系統(tǒng)利用PID控制模塊將所轉(zhuǎn)化的信號(hào)重新轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，此時(shí)數(shù)字量已傳遞至電氣設(shè)備控制中心，可在系統(tǒng)編程作用下進(jìn)行數(shù)字量判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果下達(dá)設(shè)備操作指令，以實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)下的電氣設(shè)備閉環(huán)控制。

目前，電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中常采用泵類啟動(dòng)模式，主要包括機(jī)旁手動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)化啟動(dòng)以及現(xiàn)場(chǎng)控制箱手動(dòng)啟動(dòng)等。其中，自動(dòng)化啟動(dòng)最先進(jìn)，但操作難度較高。在PLC技術(shù)作用下，可實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與自動(dòng)化啟動(dòng)的有效融合，形成現(xiàn)代化電氣設(shè)備新型控制模式，并實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的補(bǔ)充與優(yōu)化。新型控制模式下，閉環(huán)控制可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全化和可靠化轉(zhuǎn)變，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)自動(dòng)化啟動(dòng)的缺陷，從而極大地提高了工作效率，為電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語：

對(duì)于電氣設(shè)備自動(dòng)化控制而言，PLC技術(shù)具有顯著性優(yōu)勢(shì)。它不僅可有效推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展，還在一定程度上提高了電氣設(shè)備控制的質(zhì)量。面對(duì)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，PLC技術(shù)全面應(yīng)用于電氣設(shè)備自動(dòng)化控制已是必然趨勢(shì)，即從電氣設(shè)備順序控制、開關(guān)量控制、閉環(huán)控制、機(jī)床控制、程序編譯以及集中控制等多個(gè)角度全面應(yīng)用，以延長(zhǎng)電器元件壽命，提高電力設(shè)備利用率。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬媛媛.電氣設(shè)備自動(dòng)化控制之PLC與變頻器應(yīng)用[J].電子元器件與信息技術(shù)，2020（8）：114-115.

[2]張勇.試論電氣自動(dòng)化設(shè)備中PLC變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2020（7）：87-88.

[3]朱江橋.基于PLC的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用分析[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2020（8）：3-4.

[4]高志魁.PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的發(fā)展與運(yùn)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020（6）：145.

[5]王萌，余剛.PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探究[J].電子世界，2020，42（22）：12-13.