電氣工程自動化控制中PLC技術(shù)實施探究

劉長國

摘要：PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅全面促進(jìn)了電氣工程及其自動化行業(yè)的發(fā)展，也進(jìn)一步推動了行業(yè)的改革和創(chuàng)新。PLC技術(shù)對比傳統(tǒng)技術(shù)，在電氣工程機器自動化控制中的應(yīng)用要具有更加顯著的優(yōu)勢，可以有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時還能夠提升電氣工程自動化系統(tǒng)的整體運行性能。電力企業(yè)的相關(guān)工作人員應(yīng)加大對電氣工程及其自動化控制的研究力度，并采取有效對策，全面提升電氣工程的自動化控制水平，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動化控制;PLC技術(shù);實施

1 PLC技術(shù)

1.1含義

PLC技術(shù)是一種可擴(kuò)展的編程控制器，這是一種結(jié)合了計算機技術(shù)的先進(jìn)控制方式。PLC系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分為眾多的控制模塊，例如電源模塊，中央處理器模塊，模擬量輸入輸出模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊，特殊模塊等，實現(xiàn)了智能控制功能。PLC技術(shù)的基本運行原理是通過輸入模塊，將現(xiàn)場信號及設(shè)備狀態(tài)讀取到系統(tǒng)內(nèi)，然后通過中央處理器根據(jù)編寫的程序處理邏輯關(guān)系，最后通過輸出模塊輸出控制信號，以實現(xiàn)智能邏輯控制。隨著現(xiàn)階段計算機技術(shù)的進(jìn)步，在自動化控制技術(shù)的研究過程中更多的將PLC系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)有效地集成在一起，組成一套大型的DCS系統(tǒng)。另外，隨著計算機處理技術(shù)的發(fā)展，在系統(tǒng)中應(yīng)用了高速CPU、高速計數(shù)，脈沖控制等模塊，以提高PLC在實際過程應(yīng)用中的控制能力。并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，遠(yuǎn)程控制等功能。另外在PLC系統(tǒng)的設(shè)計過程中，通過靈活多樣的程序設(shè)計，將工藝流程通過梯形圖、語句表的方式系統(tǒng)的展現(xiàn)出來。

1.2電氣自動化中PLC的作用

PLC技術(shù)在電氣工程自動化當(dāng)中具有一定的地位與作用，并體現(xiàn)在兩點，第一，增加電氣設(shè)備數(shù)據(jù)存儲量，CPU是PLC的核心，將其作為計算機當(dāng)中具有強大邏輯控制功能的應(yīng)用系統(tǒng)，可以完成程序的編輯，并且實現(xiàn)軟件的存儲，在應(yīng)用PLC之后，能夠促使電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲量增多，也能為后期的運行檢修奠定基礎(chǔ)。第二，PLC技術(shù)推動了電氣設(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)一步實現(xiàn)電氣設(shè)備操作的自動化，并且還能及時的對CPU當(dāng)中所存儲的數(shù)據(jù)加以提取，對預(yù)設(shè)值進(jìn)行對比，找出電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，提高電氣設(shè)備的智能化程度。

2 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的實際應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)控制

在實際開展數(shù)據(jù)控制的過程中，應(yīng)有效利用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計領(lǐng)域的知識保證電氣工程自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定運行，同時確保設(shè)備可以自動運行也是系統(tǒng)工程的重要組成部分。數(shù)據(jù)控制環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)輸出是單向的，因此相關(guān)工作人員需要完成數(shù)據(jù)確認(rèn)之后才可以進(jìn)行后續(xù)的工作。另外，在數(shù)據(jù)控制的過程中應(yīng)用PLC技術(shù)可以充分確保相關(guān)工作的科學(xué)性，并以此為基礎(chǔ)展開編程從而確保PLC技術(shù)可以有效對數(shù)據(jù)控制中的各個環(huán)節(jié)展開分析，保證工作人員可以在第一時間發(fā)現(xiàn)其中存在的不合理之處，并提出相應(yīng)的解決策略。

2.2開關(guān)量

機械繼電器作用十分明顯，對于傳統(tǒng)電氣工程自動化控制而言，機械繼電器是不容或缺的一部分，但是在傳統(tǒng)模式下，繼電器當(dāng)中的電路對通電控制存在問題，不僅運行的速度比較慢，而且控制的時間比較長，導(dǎo)致難度增加。然而將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制當(dāng)中，能夠從本質(zhì)上改變這一問題，也能通過可編程存儲器取代機械繼電器，將傳統(tǒng)機械繼電器當(dāng)中的不足加以補充，不斷提高其作用。

2.3順序控制

電氣工程實際運行中的相關(guān)工序?qū)LC順序?qū)a(chǎn)生直接的影響，而借助PLC技術(shù)進(jìn)行順序控制則可以顯著提升電氣工程運行的安全性與穩(wěn)定性。實際上，PLC系統(tǒng)可以以電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)流程為基礎(chǔ)，完成對運行情況的監(jiān)控，并結(jié)合不同需求發(fā)布不同的指令，進(jìn)而將整個電氣工程劃分為多個階段，為每一個階段賦予不同的責(zé)任任務(wù)，確保各個工序運轉(zhuǎn)職能的有效強化。與此同時，還可以將整體調(diào)控作為技術(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)，從而促進(jìn)PLC控制效率與效果的不斷增強。例如可以應(yīng)用PLC技術(shù)對電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的石灰以及鍋爐燃燒渣滓進(jìn)行清理，該技術(shù)的應(yīng)用可以有效對整體流程進(jìn)行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況及時發(fā)出報警，不僅有效提升了其智能化水平，還對優(yōu)化資源配置起到了重要的作用。

2.4閉環(huán)控制

在電氣工程及其自動化控制過程當(dāng)中存在著許多非固定量，為了避免在工程運行中出現(xiàn)相關(guān)問題，需要有效控制這些非固定量，使二者之間實現(xiàn)無障礙轉(zhuǎn)化，并通過相關(guān)編程儀器有效控制和操作模擬量。對PLC技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，可對目前閉環(huán)控制應(yīng)用系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行及時掌握，并能有效監(jiān)控閉環(huán)控制系統(tǒng)。在該過程當(dāng)中，相關(guān)操作人員需要對PLC技術(shù)和閉環(huán)控制應(yīng)用系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行明確，并要結(jié)合實際情況，使二者能夠有效融合，從而使PLC技術(shù)和閉環(huán)控制應(yīng)用技術(shù)的主要優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，更好地解決電氣控制工程當(dāng)中所存在的相關(guān)問題。例如當(dāng)恒速工作的具體速度出現(xiàn)變化時，可通過PLC技術(shù)利用傳感器輸出相關(guān)的模擬電流信號，并在模塊中輸入模擬量，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)將模擬量有效轉(zhuǎn)化為相關(guān)的電流信號，并實現(xiàn)閉環(huán)控制，從而確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

2.5機床電氣系統(tǒng)

對于機床的數(shù)控系統(tǒng)而言，機床的控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)多軸聯(lián)動。而傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)只能去加工簡單的、精度要求不高的零部件。對于復(fù)雜的、精度要求高的機械加工場合只能使用具有PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)。在使用了PLC技術(shù)的數(shù)控系統(tǒng)中，整個加工過程各個聯(lián)動軸的動作完全由編寫的程序及編碼器反饋的參數(shù)控制。此外多軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)中急需解決的問題是動態(tài)性能和加工精度，這對控制系統(tǒng)的硬件提出了更高的要求，例如高位數(shù)CPU（64位）在數(shù)控裝置上的應(yīng)用，高速納米級插補運算、高分辨率伺服，開放式PLC。而在軟件方面，指令代碼的發(fā)展成為了提高加工質(zhì)量的關(guān)鍵要素，將簡單的指令組合在一起形成帶輸入輸出參數(shù)功能塊、對精度的補償、加工全過程的仿真、標(biāo)準(zhǔn)件加工的自動編程等功能都是對加工質(zhì)量的保證。開發(fā)出一套操作簡單、加工精度高，多軸聯(lián)動的數(shù)控機床為包括PLC技術(shù)在內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。

3 PLC技術(shù)的發(fā)展前景

單純的從電氣自動化角度分析，在PLC技術(shù)的應(yīng)用下相關(guān)的環(huán)節(jié)均得到了良好的應(yīng)用，不僅可以促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)，還能加強企業(yè)實際生產(chǎn)當(dāng)中的質(zhì)量，優(yōu)化生產(chǎn)體系，保障企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。同時在未來的發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中，PLC技術(shù)已經(jīng)朝著電子操作系統(tǒng)方向不斷發(fā)展，但沒有任何防護(hù)狀態(tài)的發(fā)展背景下，可以體現(xiàn)出智能性，如此更好的避免因為外界因素所帶來的一系列影響，也能避免程序出錯，推動企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。但是嚴(yán)格意義上分析，PLC技術(shù)的有效應(yīng)用下成本比較高，所以不管在系統(tǒng)優(yōu)化還是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備創(chuàng)新方面都要加強投入，使其這集約化方向不斷發(fā)展，這樣才能真正降低成本，推動企業(yè)的有效變革。

結(jié)束語：

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科技水平的不斷提升，自動化控制技術(shù)和計算機技術(shù)也得到了有效發(fā)展，這為電氣工程及其自動化控制的全面普及和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。而在電氣工程及其自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以有效提升生產(chǎn)效率和自動化控制水平。對此，相關(guān)電力企業(yè)需要結(jié)合自身的實際情況明確具體發(fā)展需求，從而在電氣工程當(dāng)中有效融入PLC控制系統(tǒng)，使該項技術(shù)能夠在電氣工程及其自動化控制中得到有效應(yīng)用，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國電力工程的可持續(xù)發(fā)展。

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