電氣工程及其自動化控制中PLC技術的應用

范玉春 (黎明化工研究設計院有限責任公司，河南 洛陽 471003)

0 引言

當前，PLC技術在電氣領域中應用更為廣泛，其具有很多優勢，且實用性比較強，同時其在電氣自動化行業中體現出更加重要的基本作用。在實際生產中應用PLC技術可以提高一定的生產效率，還能降低人力資源投入。因此，想要合理運用該項技術，需要不斷強化PLC技術在電氣自動化項目中的分析和研究，提升電氣自動化整體控制水平。

1 PLC技術基本原理

PLC是當代計算機網絡技術和電子信息技術的融合產物，其也是互聯網技術發展和研究的成果之一。在我國當代互聯網技術發展的過程，有關人員應利用數據分析和處理技術，整合電氣自動化生產過程中的有關數據，并對其進行轉換和調整，從而形成全自動化或是半自動化的控制技術模式。PLC技術存儲器的容量很大，在具體操作過程起到良好的作用，其能對更多信息數據進行合理的存儲，還可以依照有關指令開展相應的操作，因此PLC技術可利于操作人員更好地降低操作難度，提升工作效率。此外，PLC技術自身還具有一定的控制性，在很大程度上降低了操作難度與復雜度，能更好地提高具體工作效率。運用PLC技術過程中，還需要對各類工業數據進行相應工作，確保工作環境的穩定性與可靠性。在PLC技術運行過程中，其內存主要用于編程的設置與物流作業中，通過運用現有的生態環境，確保設備與各類發動機的穩定運行，但內部復雜度在一定范圍會只是過多能量出現損失和不穩定，以及低效率性。而PLC則是一項利用計算機輔助信息技術，和替換現有的中繼器等，通過集成連接進行創新與融合，同時利用音序器工序技術，可承受來自外界因素的影響，也就是說外部環境較為復雜時也能輕松進行移動。PLC技術簡單和便捷，利于在命令的模式下進行應用，其效果很顯著，人們也能在電子與自動化設備中運用PLC技術[1]。

2 PLC技術應用優勢

第一，可靠性。圍繞各項數據計算流程所形成的應用操作系統為PLC技術，各類操作系統都是鑒于對應的編程來實現的，該類系統控制有著一定的可靠性。在這里我們將數控車床作為例子，控制體系中最為原始的信息數據以認定傳輸方式錄入到整個控制系統中，通過內部控制系統各項程序化的操作方式落實指令，從而完成指定處理內容，在程序運作整個過程，可靠性主要來源為精準數據。需要掌握和了解工業機床類設備其機械各項指標，精準輸入有關數據，杜絕數據狀態和器械設備要求不符的不良情況發生，從而降低設備受損的風險，確保產品質量和精度。

第二，操作簡便。當代PLC技術涉及指令更為直觀與簡便，有關人員只需掌握操作界面有關指令及操作手段即可，能有效開展生產各項互動。同時，操作簡便性在一定程度上也降低了相關技術人員操作工作門檻，只要進行相關培訓就能勝任此項工作[2]。

第三，完善性。PLC技術是一項綜合性的融合性技術體系，主要包含邏輯運算和人機互動，以及即時記錄和數據信息處理等事項，在進行系統化的運行模式下，可以更好的控制工業整體的生產作業線。在實際運用階段，該類工業設備由于包含一定的軟繼電器類抗干擾零部件，因此，可以阻斷或是隔離系統操作過程中的外界干擾因素，同時在出現異常時，能第一時間以工業設備作為中心，啟動外部預警體系進行識別和比對出現的異常信息，而中央控制器則會接受到運行故障及等待維護的請求，整個流程很好的體現了完善細致性的特點，在很大程度上降低了整個運行故障的出現，還能提高設備應用壽命。

第四，控制體系更具針對性。對比現階段市場中同型號與同等價位控制器，PLC技術優勢主要體現在應用功能與性能上，所以該項技術在電氣自動化控制過程中，具有一定的針對性，由于PLC技術自身具備編程功能，能夠滿足各類客戶群體需求，而在此發展時代背景之下，可制定具有針對性的功能控制，符合現階段工業發展需求，同時在實際運行過程中，利用網絡技術作為輔助，對其內部信息數據進行收集并統一管理，提高其管理工作的精準性，并不斷改善其內部結構，確保生產效率。

第五，通用性強。在實際過程中應用PLC技術能夠發揮其自身通用性有點，可以同時完成對各類硬件設施的兼容和整合作業，并通過其自身表現其通用性未來發展的基本特點，同時滿足當代電氣工程自動化技術的發展需求，提升其整體生產效率，從而實現社會與經濟效益兩者之間的協調發展[3]。

3 電氣工程及其自動化控制中PLC技術的應用

3.1 數據處理及運行

相比于其他自動化控制技術來說，PLC技術控制數據處理的速度會更快，且數據處理技術的準確率也會更高。通過應用PLC技術的控制器運行全過程模式會依照數據信息的采集與規整，滿足和事項數據信息的編號，結合相對應的點符號，完成其信號的發送與傳輸。在該過程的第一步主要是進行數據自動化的處理，將PLC系統脈沖量的計算作為例子，數據機床調整角度時可利用系統化管控進行實現，明確電機具體的細分數之后，經過相應計算得出電機運行一圈所需要的脈沖量總數；第二步則是要明確電機滾輪直徑，在對滾輪周長的最終結果計算每次脈沖運行的距離，才可以依照所設定的距離計算，進行反向推出運行中需要的脈沖量總數；第三步則是應以電氣化設備智能化通信作為目標使用PLC控制技術，聯合多項通信接口完成信號的各項傳輸與接收工作。在這里以數控機床的加工作為實例，其常規的精準度為0.05～0.1 nm，而整個精準度是借助數字信號的完成，每次數控裝置脈沖信號的輸出過程中，其機床移動配件會移動0.001 nm，其約等于一脈沖量[4]。此外，一旦有關人員應用PLC技術，需要重點分析和考慮數據傳輸整個過程的細節，需要確保數據信息傳輸工作的安全性和穩定性，同時在數據傳輸過程和后續處理過程中，相關技術人員應定期對計算機內部系統中的各類問題進行整理，調整子系統相關數據鏈條的主體內容。

3.2 閉環控制

在閉環階段應用PLC技術，均屬于一項補充類的運用技術，可結合自動化和現場管控運行兩類方式滿足各類閉環體系的操作，使得PLC系統能夠能夠得到更為常規體系的補償支持，可有效保證閉環控制工作的安全穩定性。通常情況下，PLC技術系統尤為重要的部分為：電子調節和轉述測量，以及電液執行三個單元，可以將此三項內容組合到一起，發揮系統調解運行的基本作用，只有這樣才可以在調節極端，依照特定設備運行規律對系統進行操作，保證操作層面的合理性。在我國當前電氣閉環階段，運行系統能夠滿足控制泵機過長的工作時間長，使其保持在合理范圍之內，才可以通過調整整個運行工作時間確保控制泵機受損狀況，杜絕運行給泵機造成損耗的現象發生。

3.3 順序控制

現階段，電氣自動化管控過程對于生產流程需要嚴格把控，從而保證生產運行的安全性和穩定性。通過應用PLC技術，優化生產全過程，實現電氣系統自動化控制。同時，應將PLC技術作為電氣自動化系統的定序器，實現序列排序，并減少用戶處理步驟，在實際應用中經由主體結構和通用模塊部分的組成，可以借助現代化運程程序對電氣設備進行管控。此外，PLC技術在實際運行中可以分為以下幾部分：現場傳感、遙控，以及順序控制的主站等。如在火電廠實際運行過程，會形成很多殘渣，過去常依靠人工方式進行處理，但工作整體效率較低，還存在很大安全隱患和因素。運用PLC技術后，則可以利用傳感器及時發現其內部體系中存在的殘留物，運用相關設施對其開展集中化的自動化清除。只有這樣，才可以清除掉發電體系中存在的雜質，也保證了整個發電體系的穩定運行，提高了火電廠生產的安全。

3.4 開關量控制

開關量控制對電氣自動化工程領域來說尤為重要。以往傳統類電氣自動化設備其自身線路較為復雜，在維護階段常常會消耗一定時間，且維護難度比較大，在很大程度上直接影響設備工作效率[5]。通過PLC技術能很好的對開關量進行控制，采取數字化編程方式提升開關量管控的穩定性和可靠性。利用PLC強化開關量的控制可以檢測到整個設備系統運行的實際狀態，自動調節其電流的大小，保證設備運行有效性，使開關能保持到抵擋的狀態。如果發現設備體系一直保持高速運行狀態，并大于額定的功率，開關量系統會跳轉至輔助電源的選項，同時自動調節額定電壓，保證電氣工程系統的穩定和安全性。此外，在開關量管控中應用PLC技術，能對系統開展實時監測，就是進行預警故障處理，還可以記錄好有關故障數據信息，進行保存，為后續故障分析和系統的維護工作提供相應的依據。

3.5 數控系統

現階段，隨著我國當代PLC技術的不斷發展，更多企業將PLC技術運用到機電一體化系統過程中，可以更好地解決阻力問題。而從機床加工能調節這一方面分析來看，PLC技術自身具有極強的抗干擾能力和很強的運行可靠性，在機床加工過程中，不易受到外來因素方面的影響，可以始終處于穩定狀態。再從機電工程智能自動化綜合控制方面來說，借助PLC技術可以確保機電產品的優勢得以發揮，電氣改造工程的成本能夠得到有效控制。具體來說，在電氣工程改造中，PLC技術的改造流程簡單快捷，同時具有故障判斷、自動控制和遠程監控的優勢，有利于實現電氣工程的自動化。若是電氣技術應用過程中需要優化，則用戶一方面可以借助PLC技術對電氣設備進行編程，另一方面可以在網絡上自動編程。此外，將PLC技術運用到數控系統中，能簡化復雜的管控過程，其所應用的屏蔽技術與調頻技術可以更好地避免電磁方面的干擾，在數控系統實際運行中，也不會發生操作偏差和數據計算錯誤等有關問題，數控系統的安全性與穩定性能夠得到保證。

3.6 在計算機監控系統中的應用

PLC技術是當代新型技術之一，其自身具有一定的科技型，在我國計算機監控系統中發揮著很重要的作用。首先，在開發應用階段，可利用PLC技術滿足有關數據信息的搜集和整理，提高數據信息處理作業的合理性和穩定性，確保控制器性能不會受到影響。同時還可以提高有關電氣設備自身檢查能力，保證電氣自動化設備自身分析及應用能力。另外，在PLC技術運用階段，想要保證電氣自動化設備整體的安全性，還應強化對智能技術方面的安全監管，保證電氣自動化控制過程中智能技術應用的適用性，更好地發揮其自身作用。在進行電氣設備自動化試運行過程中，需要有關人員依照工程實際狀況進行分析，其所獲取的信息結果要如實進行分析和記錄，并進行反饋，全面改善技能技術的應用。同時還應對電氣設備運行狀況進行充分了解，便于對其進行合理分析，并依照設備故障情況制定相應的分析曲線，了解設備運行發展中設備故障最初的高發期，有關人員應不斷提高自身風險管控意識，強化對電氣設備的維護和監督管理，最后在設備投入到智能運行環節時，設備發生故障也會減少，但有關工作人員不能夠放松警惕，還需要高度重視電氣設備運行發展中可能會受到的影響，便于發生問題時能夠及時進行處理，確保電氣工程自動化控制工作質量。

3.7 集中控制中的應用

當前，在電氣工程自動化集中控制中運用PLC技術，能夠全面提高電氣運行工作效率。集中控制主要包含內容就是有關電氣設備與自動化設備，可通過利用PLC技術進行全方位管控，滿足集中管控的目的，并實現有關設備間的互通。另外，在分散控制過程中PLC技術的應用發揮了很重要的作用，而分散控制系統主要是將電氣設備進行分散管理，可以從整體或個體角度獲得管理，保證電氣自動化控制水平。總之，在電氣自動化管控中，有關人員應將PLC技術運用到集中控制過程中，對其進行嚴格的監督管理，并結合設備運行實際狀況實現電氣設備管理工作的優化[6]。

4 結語

總之，將PLC技術運用到電氣工程自動化過程中，不但可以實現對生產工序的把控，還能更好地實現對于設備智能化的控制。此外，將PLC技術運用到電氣自動化過程中，可以提升整個系統的穩定性，利于推動電氣項目發展，提高電氣設備整體的運行效率。