電氣設備自動化控制中PLC技術

王艷年

摘要：進入21世紀以來，在經濟發和科技進步驅動下，我國電氣自動化學科得到發展迅速，尤其近年來將PLC引入電氣化控制領域，使工業生產的效率逐步提高，轉變了原有落后的生產現狀。另外PLC技術在電氣自動化系統應用的過程中，具有很強的自我修復功能，可以將系統運行時出現的問題解決，監督系統的內部設備運行狀況，及時發現設備的故障并且報警，保證工業生產的穩定性和連續性。PLC技術的應用優勢很多，本文具體分析PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用，以期對今后工作有所幫助。

關鍵詞：PLC技術;電氣設備;自動化控制;應用

1.PLC技術的架構分析

PLC技術系統的構架主要分成5個部分，傳輸設備、交換機、電源系統、存儲器、終極處理器，主要的工作流程如下。在數據經過終端處理器處理后，傳輸系統對數據進行加密，并且向交換器傳輸，然后在交換器當中對數據解密，根據指令傳送到相應的存儲器當中實現信息的傳輸、收集、分析、處理。指令是未加密的明文，使用二進制方法對數據進行加密在二進制下傳輸，設備會將收集到信息自動轉換成0、1組成的代碼后進行壓縮傳輸。這些0、1組成的代碼字符串是信息的主要載體，PLC系統利用二進制進行加密后，交換機設備可以對所獲得的信息和指令進行自動識別處理，以符合后續信息加工和處理的具體需要。存儲器能夠對海量數據進行存儲，以符合系統對數據調取分析的需要。在信息系統構建的過程中，需要對電源系統進行支持，而電源系統是確保PLC正常運轉的重要基礎，需要依照機電設備控制具體需求，自動化的對電流強度進行調節，以保證整個系統的平穩性。比如說系統在長期高壓運行時，如果監測到電流出現異常電源，系統可以自動開啟保護功能，將電源切斷發出警報，以避免出現安全事故。與此同時，系統還具有異常數據分析上報等功能，技術員可以通過獲得的信息第一時間進行處理，采取針對性的方案控制系統的運行狀態[1]。

2.PLC技術在電氣設備自動化控制中的優勢

在電氣行業自動化建設發展的過程中，傳統控制系統出現了大量的弊端，PLC技術由于優勢明顯，在電氣設備自動化控制當中逐步嶄露頭角。在電氣設備控制時，PLC技術的優勢在以下幾點。

首先具有整體化控制的優勢，在接線方面較為簡潔，只需要將傳輸線電源線和信號線連接就可以將傳統技術重復性操作和相關人員安裝的負擔解決，可以大幅度減少人為失誤導致的故障。

其次，電氣設備自動化系統當中，對PLC技術進行應用可以大幅度提升整個系統的穩定性和安全性，降低機電設備的使用率，可以防止周邊環境的干擾，使電氣設備的運行安全性提升，防止出現一些不必要的安全事故。

第三，PLC技術較為簡單，在實際操作時生成的電源損耗較低，這就意味著使用門檻不高，而且符合當前節約能源和生態環保的需求。

第四，由于PLC技術的適應性較強。和傳統技術相比，PLC技術操作過程中，容錯率極高，其編程語言方面可以是邏輯圖，對程序修改和編譯難度降低，與此同時基礎性的維護工作可以由一些基層員工自行進行。在PLC的支持下，可以快速的使自動化系統搭建起來，減少人員的使用量，實現人崗協調。另外PLC具有較強的自動識別能力，在系統運行過程中，可以通過掃描功能快速地檢測系統數據，確保輸出數據的完整性，防止數據丟失而造成的設備故障[2]。

3.PLC技術在電氣工程自動化領域的應用情況

在自動化控制的過程中，PLC技術由于其高效、全面、智能化等優點，廣泛地應用于工業生產等各個系統。具體而言，在控制方面可以分為開關量控制、閉環控制、順序控制等，而下面對PLC的各種層面應用進行有效分析。

3.1開關量控制

以機電控制系統為例，傳統電氣化控制系統當中整個系統較為復雜，運維人員需要花費大量時間對系統進行梳理，工作過程中維護難度較大，復雜性較高，而且由于長時間運維會導致設備運行效率受到影響。

PLC控制系統可以利用開關量控制的方式實時監控整個系統的運行狀態，使運維人員的工作壓力大幅度緩解，提升機電設備運行的穩定性。在實際操作過程中，開關量控制功能可以實時監控系統的運行狀態，依照監控到的情況自動化地對電流的大小進行控制，使整個設備處于平穩狀態。如果設備處于高功率狀態，特別是實際運行功率接近電極額定功率時，開關量控制系統可以將調節作用充分發揮出來，調整至輔助電源，以便使系統的額定電壓增加。

3.2閉環控制

PLC技術自動化控制系統具有自我修復功能，自我診斷等各種功能，不單單可以監控系統的各部分運行狀態，提前發出警示信息，自動化的對問題進行修復和調整，還能夠對已經出現的故障進行詳細記錄和分析，因為人員可以定期對這些事物數據信息進行分析和梳理防治電系統運行過程中后續出現類似的故障，由此可以發現PLC控制系統可以幫助機電設備進行運維提供相應的技術支撐，不管是提前對隱患進行預警，還是快速對故障進行處理，都具有較好的現實意義，可以保障自動化控制系統的穩定運行[3]。

PLC閉環控制系統主要應對電機啟動環節，能夠使液壓轉速電流調控時產生的異常情況得到有效控制，比如說在電機長時間處于高壓運行過程中，內部電路和油路會受到不斷增加的壓力，如果油管的內部壓力超過一定閾值，液壓油可能會出現濺射，導致油管內部被腐蝕。通過PLC進行閉環控制可以有效防止這種情況出現。該程序可以實時監控油管內部的壓力，并且依照傳感器獲得的返回值來分析設備的壓力情況，進而對相關開關進行調控，就算液壓系統超過正常范圍，自動化控制系統也可以通過特定過程控制液壓壓力，使其符合正常要求。與此同時，PLC閉環控制還可以對轉子溫度等進行監控，同樣具有很好的效果，能夠有效對轉速進行平衡并且調節溫度。比如說電機轉速增加會導致電機的散熱能力削弱，而高速動轉子又會導致電機溫度超出正常值。長時間處于高溫運行的狀態，設備很有可能會出現較大的問題，輕則會對電機運行效率產生影響，重則有可能會導致電機損壞。

3.3順序控制

PLC控制系統可以在順序控制器當中廣泛應用，以此為基礎可以形成完善的控制體系，保證電氣設備的穩定運行。在應用過程中，可以通過分層式的控制系統有效的協調控制傳感器系統、主站控制模塊、自動控制模塊等外圍設備，以達到全面的控制效果。以火力發電廠為例，利用PLC可以有效實現順序控制，針對廢棄物、飛灰和爐渣等進行高效的清理，在操作過程中需要注意加強遠程調試、現場傳感控制。保障實際運行過程中各種模塊都能有效配合聯動，實現一體化控制的效果，使電氣運行時控制系統的操作負擔降低[4]。

結束語

伴隨當前我國科學技術快速發展，國內的電氣設備當中自動化技術應用逐步升級。尤其是PLC技術，在電氣設備自動化控制當中廣泛應用，具有較高的智能化和自動化水平，能夠確保電氣設備在自動化條件下有效運行，提高工業生產的效率。

參考文獻：

[1]巫加大.電氣設備自動化控制中應用PLC技術的實踐分析[J].數字技術與應用，2013，000（005）：114-114.

[2]袁志發.電氣設備自動化控制中應用PLC技術的實踐分析[J].電源技術應用，2013（13）.141-143

[3]王宇愷.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用研究[J].科技展望，2016，26（033）：86，88.

[4]張營.PLC技術在電氣設備自動化控制中的運用[J].環球市場信息導報，2017（13）.111-112.