PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用研究

王子源

摘 要：隨著科技水平的提升，PLC技術(shù)在電氣工程里取得了良好的應(yīng)用，讓電氣工程的自動(dòng)化控制得到了很大的進(jìn)步，也推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展?；诖耍疚南仁欠治隽薖LC技術(shù)，然后分析了PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，最后研究了電氣工程自動(dòng)化控制的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù) 電氣工程 自動(dòng)化控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）11（c）-0036-02

在電氣工程中，使用PLC技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的控制水平，更能獲得良好的應(yīng)用效果。PLC技術(shù)的應(yīng)用最主要體現(xiàn)在控制電氣工程上，不僅讓電力系統(tǒng)安全得到保障，更有力地保障了系統(tǒng)可靠性。在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠發(fā)揮出諸多優(yōu)勢(shì)。因此，需要對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)研究，讓其發(fā)揮出更大的作用。

1 PLC技術(shù)

PLC也就是可編程邏輯控制器，是利用數(shù)字運(yùn)算展開(kāi)操作從而實(shí)現(xiàn)編程的存儲(chǔ)裝置，用來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行的控制，專門(mén)執(zhí)行和控制邏輯運(yùn)算。PLC的硬件結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)是相同的，工作原理可以分成是3個(gè)階段，包括輸入采樣階段、執(zhí)行階段以及輸出階段。在采樣階段中，PLC將輸入數(shù)據(jù)和輸入狀態(tài)展開(kāi)掃描，同時(shí)依照單元形式在映像區(qū)輸入。隨之進(jìn)入到后續(xù)階段，在輸入數(shù)據(jù)之后產(chǎn)生變化。存入映像中的數(shù)據(jù)并不會(huì)出現(xiàn)改變。只有輸入脈沖信號(hào)和臊面周期的時(shí)候，才會(huì)再次讀入后面的數(shù)據(jù)。在執(zhí)行階段中，PLC按照由上到下的順序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行運(yùn)算，通過(guò)運(yùn)算結(jié)果可以確定邏輯線圈的位置。在這個(gè)過(guò)程中，如果使用指令可以讀取對(duì)應(yīng)點(diǎn)，且映像寄存器值不會(huì)出現(xiàn)改變，程序在取值的時(shí)候，輸出過(guò)程將會(huì)對(duì)寄存器產(chǎn)生影響，這和立即輸入存在很大的差別。在輸出階段中，CPU依據(jù)映像區(qū)的狀態(tài)、數(shù)據(jù)，對(duì)輸出鎖存電路進(jìn)行輸出，輸出電路將會(huì)驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，讓電氣自動(dòng)化控制得以實(shí)現(xiàn)。

2 PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）PLC技術(shù)的編程比較簡(jiǎn)單，也便于展開(kāi)操作。在PLC技術(shù)中應(yīng)用梯形圖、邏輯圖以及語(yǔ)句展開(kāi)編程，不再需要掌握專業(yè)知識(shí)，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需要的時(shí)間也比較短，在現(xiàn)場(chǎng)使用也十分便捷。即使有必須要修改的程序，也不需要拆除硬件。

（2）PLC技術(shù)的應(yīng)用能夠提供完善的功能。在PLC設(shè)備中含有上千件編程元件，設(shè)備功能可以得到復(fù)雜控制，相比于繼電器系統(tǒng)具有良好的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。在互聯(lián)網(wǎng)中，PLC技術(shù)能夠讓分散控制得到實(shí)現(xiàn)，方便展開(kāi)集中管理。

（3）隨著PLC產(chǎn)品逐漸標(biāo)準(zhǔn)化、系列化以及模塊化，讓使用者可以對(duì)硬件裝置進(jìn)行選擇，對(duì)系統(tǒng)配置進(jìn)行自由的搭配，讓功能得以實(shí)現(xiàn)。在完成配件配置之后，用戶可以對(duì)程序進(jìn)行修改，從而讓技術(shù)要求得以實(shí)現(xiàn)。

（4）PLC技術(shù)是利用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的控制，讓外界因素引發(fā)的故障減少。PLC使用了很多硬件和軟件的抗干擾措施。使得PLC技術(shù)具備了可靠的抗干擾能力。同時(shí)PLC技術(shù)的應(yīng)用并不需要過(guò)多維修工作，由于儲(chǔ)存邏輯替代了接線邏輯，讓故障情況被不斷減少，同時(shí)PLC技術(shù)具有診斷和顯示功能，能夠自動(dòng)排除故障。

3 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

3.1 應(yīng)用

3.1.1 閉環(huán)控制

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，電機(jī)存在很多啟動(dòng)方式，最為普遍的啟動(dòng)方式就是手動(dòng)啟動(dòng)方式、自動(dòng)啟動(dòng)方式以及機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)方式等。在自動(dòng)化控制中使用PLC技術(shù)還有一個(gè)非常重要的作用就是實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。在閉環(huán)控制上，PLC技術(shù)的使用涉及到轉(zhuǎn)速測(cè)量、電液執(zhí)行以及電子調(diào)節(jié)等單位，能夠讓轉(zhuǎn)速測(cè)量順利開(kāi)展工作，同時(shí)能夠合理控制調(diào)節(jié)器。在自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，若動(dòng)力泵開(kāi)啟，需要在利用控制器的基礎(chǔ)上加強(qiáng)控制模板工作，同時(shí)要采集泵機(jī)運(yùn)行效率，從而設(shè)定主備用泵的選擇。在機(jī)旁屏手動(dòng)啟動(dòng)的方式中，利用啟動(dòng)泵機(jī)能夠應(yīng)用啟動(dòng)泵機(jī)能夠調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，也能夠控制好泵機(jī)運(yùn)行的時(shí)間，讓主設(shè)備泵可以完成設(shè)備開(kāi)啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)。在電氣自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效完成閉環(huán)控制，讓系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率得到保證，同時(shí)提高運(yùn)行質(zhì)量，讓系統(tǒng)能夠提升自動(dòng)化控制功能。

3.1.2 順序控制

隨著PLC技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，很多企業(yè)將PLC技術(shù)應(yīng)用在順序控制器之中進(jìn)行使用。例如：在火力發(fā)電廠中，合理使用PLC技術(shù)能夠清理生產(chǎn)中產(chǎn)生的爐渣和飛灰。在清理過(guò)程中，應(yīng)用PLC技術(shù)，讓順序控制器得到合理的使用。對(duì)于這種現(xiàn)象，自動(dòng)化控制器需要充分發(fā)揮作用，才能保證生產(chǎn)效能，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。在自動(dòng)化控制中，為了讓順序控制器充分發(fā)揮出實(shí)際效能，首先要做的就是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化工作，一般情況下將自動(dòng)化控制系統(tǒng)劃分成3個(gè)部分，分別是現(xiàn)場(chǎng)傳感、主站層以及遠(yuǎn)程控制[1]。這3個(gè)方面在整個(gè)系統(tǒng)的控制作用具有重要作用，PLC技術(shù)的應(yīng)用將成為發(fā)揮順序控制器效能的必要條件。

3.1.3 開(kāi)關(guān)量控制

在自動(dòng)化控制中，對(duì)于機(jī)械繼電器的控制需要花費(fèi)很長(zhǎng)一段適應(yīng)時(shí)間，短時(shí)間內(nèi)并不能得到充分發(fā)揮，且在應(yīng)用過(guò)程中，缺陷也會(huì)逐漸暴露出來(lái)，需要積極采取有效時(shí)間展開(kāi)控制進(jìn)行解決。在自動(dòng)化過(guò)程中，需要有效應(yīng)用PLC技術(shù)，將PLC技術(shù)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，利用可編程存儲(chǔ)器應(yīng)用在虛擬繼電器中。在實(shí)際應(yīng)用中，需要讓虛擬繼電器以及機(jī)械繼電器兩者之間展開(kāi)交換，這樣能夠讓反應(yīng)時(shí)間得到縮短，從而可以發(fā)揮出最大的優(yōu)勢(shì)作用。

3.2 優(yōu)化建議

3.2.1 加強(qiáng)自動(dòng)化管理

隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，讓電器工程自動(dòng)化建立了技術(shù)基礎(chǔ)，電力行業(yè)的發(fā)展也被注入了新鮮血液。例如：在變電站中使用自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以讓工作效率得到提升，更有利于系統(tǒng)降低操控的失誤率。同時(shí)能夠?qū)ψ冸娬竟ぷ髡归_(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證電力輸配送更加安全穩(wěn)定。為了讓技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到最大程度發(fā)揮，還需要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化體系的科學(xué)管理，企業(yè)務(wù)必要根據(jù)實(shí)際情況制定出和控制系統(tǒng)相互適應(yīng)的管理制度，重視對(duì)自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，保證控制系統(tǒng)能夠依照具體的規(guī)范進(jìn)行完成，同時(shí)需要讓技術(shù)操作更加規(guī)范，能夠保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

3.2.2 發(fā)展電子自動(dòng)集成化

電力能源作為我國(guó)最為重要的能源，對(duì)于社會(huì)的發(fā)展有著重要作用。社會(huì)在不斷發(fā)展下，電力輸配送得到了網(wǎng)絡(luò)化的延伸，讓電力系統(tǒng)在不斷運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生了大量的信息，讓電力工程不斷增加控制難度。為了更高效地處理大量信息，需要讓管控單位建立信息中樞，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行的采集、編輯、儲(chǔ)存以及分析，讓電子設(shè)備可以受到統(tǒng)籌控制[2]。在電氣工程中展開(kāi)集成化控制還需要建立在提升設(shè)備兼容性的條件上。在電氣工程的建設(shè)過(guò)程中，使用統(tǒng)一的設(shè)備接口。在控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的時(shí)候，使用同一個(gè)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證系統(tǒng)可以獲得統(tǒng)一的管理，讓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著電力網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的時(shí)候需要保證系統(tǒng)可擴(kuò)展性，從而根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模對(duì)控制平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文先是分析了PLC技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)，然后研究了PLC技術(shù)的具體應(yīng)用，主要是在閉環(huán)控制、順序控制以及開(kāi)關(guān)量控制上得到應(yīng)用。要想優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用，需要加強(qiáng)自動(dòng)化管理，更需要發(fā)展電子自動(dòng)集成化。隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，能夠讓技術(shù)得到重視和完善，通過(guò)提高PLC技術(shù)的應(yīng)用水平，可以有效地推動(dòng)電氣工程的發(fā)展和完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉渝.淺論P(yáng)LC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2018（11）：174，176.

[2] 唐元恒，劉振崗，張玎，等.PLC技術(shù)的原理、優(yōu)點(diǎn)及其在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的實(shí)踐研究[J].電子世界，2017（8）：28.