電氣控制與PLC應用技術探析

曹傳陽

（中核核電運行管理有限公司技術二處，浙江 海鹽 314300）

新時期，市場競爭日益激烈，各大企業之間的競爭程度也逐漸加深。面對這一發展形勢，企業必須加強技術創新、技術優化，方可逐步提高企業在市場發展中的地位。換言之，先進的技術支持是保證企業順利發展的前提性條件。電氣行業的發展過程中，PLC技術的有效應用、創新技術等對企業的發展具有深遠影響，必須不斷提高電氣技術的應用水平，方可有效提升企業在市場中的地位。PLC技術和計算機、通信技術、自動控制技術有效結合后，可廣泛應用于電氣工業企業的發展制造中。

1 PLC與電氣控制概述

PLC技術有效結合了自動控制技術、通信技術、計算機技術，屬于一種新型現代技術，可廣泛應用于工業控制方面，其中包括CPU、PLC、存儲器、輸入出接口、外部編程設備等部分。其特點是具有較強的編程功能。PLC技術應用中，需不斷進行循環掃描處理，一般單次掃描時間稱作一個掃描周期。計算機CPU作用下，會有序執行用戶要求的指令，到最終程序為止，隨后便會進行新一輪的掃描。其整個工作過程一般包括輸入、程序處理、輸出三大部分。輸入環節中是PLC在輸入數據存儲器中所表現出來的工作狀態。執行程序過程中，不管輸入內容是否變化，存儲器的內容都不會發生改變。后續周期的輸入處理中，可寫入輸入數據。程序處理期間，PLC需要結合存儲器設備進行工作，執行相關操作命令，結合輸入存儲設備或其他設備進行信息讀取，全面了解對應軟件的工作情況，然后便可進行順序運算處理，并及時在數據存儲器中錄入運算結果。輸出環節中，執行相關命令后，向輸出數據存儲器傳送輸出Y 的數據存儲器的ON/OFF狀態，便可理解為PLC的實際輸出。電氣設備的控制操作需要經過控制回路進行處理，也稱為電氣控制。如果對應不同設備，回路必然有所不同。常規情況下，高壓電氣設備、低壓電氣設備的控制回路是有區別的。借助電氣控制，可及時有效地進行電氣設備的妥善管理，完成自動管理、檢測分析、控制保護等操作。電氣控制操作可維持相關設備的正常運行，也是確保相關設備長期安全穩定的保障措施。

PLC技術有效融合了自動化技術、計算機技術，是一種新型電子設備，具體操作簡單、消耗功率低的優勢，滿足新時期機電一體化的發展目標。該技術在電氣操作系統中具有廣泛的應用。PLC技術的基礎能力包括：處理數據、運算數據，可及時對電氣控制系統的數據進行分析、整合，抗干擾能力突出。相比之下，傳統電氣控制系統的抗干擾水平較差，在外界干擾下，無法充分發揮設備的使用效果，相應裝置的基礎功能較為薄弱。合理使用PLC技術后，便可在集成電路作用下，合理抵抗外界干擾作用，從而有效確保了機械電氣控制裝置的性能，利于機械工程項目的進步。此外，還可及時自我檢測。一旦設備出現故障問題，借助PLC技術可進行快速檢測、自我診斷，并發出警報，利于相關人員及時了解故障信息、故障起因等，為后續維修工作奠定基礎。

2 PLC在電氣控制中的特點分析

2.1 系統結構大小不同

小型可編程控制設備一般具有重量小、體積輕、便于移動、便于安裝的特點，同時可廣泛應用于基礎領域中，能明顯提升其自身功效。大型可編程控制系統一般具有體積大的弊端，同時大型設備具有計算速度快、功能龐大的優勢。相關的大型設備可廣泛應用于自動化、工業化產業中，從而達到促進系統結構高效發展的目標，切實提升工業發展速度。

2.2 PLC操作性強、通用性高

PLC一般具有較為合理的人機交互界面，可及時進行各類信息的表達，如梯形圖編程語言、圖形符號等，更加利于使用，實用性突出，利于操作方、工程師的快速理解。僅需借助簡單的操作說明，便可進行指導，進而完成控制管理，可明顯擴大自動化電氣控制編程的應用范圍。

2.3 PLC技術抗干擾能力突出

PLC技術設計工作一般集中于大型集成電路系統，可通過抗干擾電路技術、監控報警等達到擴展內部結構的目標。一旦發生外部干擾、內部系統故障問題，極易觸發警報。因此，一定程度上帶動了PLC技術的廣泛應用，利于實現工業化進步。

2.4 PLC轉換維護便捷

相比于傳統布線邏輯模式，PLC技術借助存儲器邏輯設計方法進行工作，可省去器件外的布線。從而縮短了控制系統的設計、施工操作，為后續維護工作的發展提供了足夠便利。編程程序也可及時更改，從而更加滿足生產需求，達到節省時間、縮減成本的目標。

3 PLC技術在電氣自動化控制中的應用

3.1 順序控制中PLC技術的應用

電氣自動化系統的應用中，電氣自動化系統可能會隨著時間的延長，出現能耗增加的情況，進而會嚴重降低企業經濟效益。為了合理解決上述問題，必須及時在電氣自動化系統中引入PLC技術，從而完成電氣自動化系統的運轉順序控制。電氣自動化控制中，PLC技術一般是通過開關量的控制進行處理，實現對電氣自動化設備運行順序的管控。同時，借助PLC技術，還可實現對電氣自動化控制的模塊化管理，達到單獨控制的目標。

3.2 開關量控制中的PLC技術的應用

PLC技術在電氣自動化控制方面具有重要價值。虛擬繼電器條件下，PLC技術可作為編程的存儲設備。一般情況下，繼電器通段控制環節中，存在反應時間長的特點，繼電器的短路保護控制難度高。傳統發展中，PLC技術一直存在諸多問題有待解決，同時這些問題急需專業人士進行解決。在進行反應時間過長問題的解決中，可借助控制繼電器通斷達到目標，促進PLC技術在電氣控制過程中得到廣泛應用。

3.3 閉環控制中PLC技術的應用

生產機構在進行電氣自動化控制過程中，為了達到閉環控制的目標，需要借助模擬量運行達到最終目標。電氣自動化發展期間，要合理應用新型PLC技術，逐步實現閉環控制功能，在傳統PLC技術中，一般并未具有閉環控制功能，限制了其發展。閉環控制工作一般需要借助下述方法實現：合理應用PLC技術、PID指令，從而實現PID控制的目標，這一方法將會明顯提升閉環控制的穩定性，促進電氣自動化技術廣泛應用于各大領域中。

4 PLC應用技術在電氣控制中的現存問題

4.1 控制性問題

原始電氣設備應用期間，由于缺少高科技體系，極易導致設備出現整體發展緩慢的特點。融入PLC技術之后，也有可能出現錯誤，一旦控制工作出現紕漏問題，極易導致整個工程無法順利開展。造成這一現象的主要原因便是設備內部出現線路老化的情況，此外，還有可能是機械拉扯等因素導致線路出現問題，上述問題都會對輸送信號產生負面影響，造成線路輸出故障問題。相關人員要及時對其進行控制，避免出現錯誤問題。上述問題的發展無法避免的會對其他工作產生負面作用。

4.2 執行性問題

實際工作操作環節中，一旦發生執行錯誤，必然會對相關指令產生干擾作用，進而導致控制結果存在精度差的問題。這也是其中較為關鍵的影響內容，因此，一旦控制負載設備出現缺陷問題，必然會導致設備接觸不良，易導致電磁干擾問題，最終便會導致PLC使用環節中易發生指令錯誤，進而無法進行執行內容的有效傳遞。

5 PLC技術在電氣控制中應對策略分析

5.1 提高PLC控制系統型號的可靠性

電氣設備中，電氣控制工作需要借助PLC技術方可有效實現，為了保證輸入信號的可靠度，同時還要充分考慮相關系統、設備的合理分配，確保系統設備具有全面系統的接收信息，同時還要充分考慮傳輸信息的完整性。通過加強其中界面的主要功能，可初步實現重新規劃、科學設計，還要不斷進行更新處理，從而合理地帶動電氣行業的進步和發展。在進行相關界面設置時，還要充分考慮最新功能的設計，合理進行全面規劃處理，增加信號可靠度，降低控制系統中出現錯誤的概率，從而更好地提高設備的使用效率，提高設備整體使用效果。還可合理進行系統的全面分析，確保電氣工作的順利開展，

并做出正確判斷。

5.2 優化PLC控制系統的預警能力

為了合理進行PLC系統的有效監測，確保其快速發現電氣設備中的故障問題，必須及時進行預警系統的完善，從而達到智能化、人性化的管理控制。此外，還要合理構建智能化的故障預警機制，確保相關工作能夠順利進行，保證PLC系統可達到合理監督、安全管理的目標，避免設備故障等導致的電氣產業事故或人員傷亡。除了上述解決措施之外，相關機構還要及時進行這一設備科學技術投資方面的優化，降低PLC使用環節中的弊端，確保相關技術具有更加廣泛的使用和發展空間，并且還要不斷進行相關技術的完善。

6 PLC應用技術在電氣控制應用中的案例分析

6.1 PLC技術在機床中的應用

在機床電氣控制環節中，需合理使用PLC系統對數字化控制機床進行控制，經過相應指令作用，數字控制機床便會完成命令解讀，及時進行設備控制、設備管理，完成運作要求。數控機床運行時，PLC系統、控制機床系統屬于相互獨立的兩大部分。前者控制程序包括：初始化、急停、坐標顯示、警報等。PLC控制利于實現監控機床的發展目標，當機床出現異常情況時，便可技術進行故障位置的判斷，發出警報，并及時進行處理。

6.2 PLC技術在紡織機中的應用

新時期，紡紗機處理作業已經達到了自動化控制。紡紗設備中融入PLC系統后，便可進行電氣設備的精確控制管理。包括人機界面管理、電機控制管理等。合理使用PLC系統，便可快速完成采集紗錠控制器的相關信息的工作，并及時進行信息傳輸，將其傳送到人機交互界面。相關崗位工作人員結合PLC傳輸數據，可快速了解紡紗機的工作信息，達到判斷設備故障與否的目標。再者，合理應用PLC系統，還可進行紡紗機相關信息的收集、檢測、數據統計等方面的處理，從而降低企業生產成本的同時，優化了整個紡紗工作的操作流程。

6.3 PLC在環形打孔銑平面中的應用

環形打孔銑平面一般具有較好的集成功能，合理進行PLC流程編制后，將其輸入到打孔銑平面位置，設備便可執行相關指令完成相應工作。PLC系統可及時進行設備相關工作的有效設置，并達到相應標準，一旦相關工作流程中，設備出現材料不達標的情況，相關系統便會及時啟動預警程序，從中可看出PLC系統的合理應用能夠明顯提高產品合格率。

6.4 PLC 技術在立體倉庫中的應用

物流管理工作中，必須充分考慮立體倉庫的功能作用。對立體倉庫而言，其電氣控制系統中，一半采用閉環控制，而整個倉庫的核心控制設備是PLC。在電氣控制中，首先要收集編碼器相關信息，轉換為數字信息后，將其反饋到高速計數器。然后高速計數器還會將相應的數字信號傳送到PLC系統，然后再借助PLC發送命令到電氣設備處，從而實現電氣設備的閉環控制。

7 結語

電氣控制環節中，合理應用PLC技術，可促進電氣自動化技術、智能化技術的快速發展。此外，應用PLC技術還可簡化電氣系統的邏輯，同時優化整個工作流程，降低運行控制系統的成本，提高整個系統的可靠度。從中可看出，PLC技術自身具有較高優勢，可高效應用于電氣控制系統中，屬于其核心技術部分。當下，電氣控制與PLC技術的融合越來越廣泛，不但帶動了國內工業自動化的有效發展，同時還可推動電氣控制、PLC技術的結合。