電氣工程自動(dòng)化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用

文/張千朋 洪騰飛 陳龍

1 PLC技術(shù)及其在電氣工程自動(dòng)化控制中的重要作用

1.1 PLC技術(shù)

PLC是可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)稱，這是一種非常先進(jìn)的電子系統(tǒng)，主要是為工業(yè)生產(chǎn)過程電氣控制設(shè)計(jì)研發(fā)的?？蓪LC看作是一個(gè)具有編程能力的存儲(chǔ)器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖1中可以看出，CPU是PLC是核心部分，它的性能如何對(duì)整個(gè)PLC的性能具有直接影響，CPU的處理效率越高，PLC的運(yùn)行速度就越快。通過數(shù)模轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。

1.2 PLC在電氣自動(dòng)化中的作用

在電氣工程自動(dòng)化控制中，PLC技術(shù)具有非常重要的作用，具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.2.1 有利于電氣設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的增加

由于PLC的核心是CPU，所以可將其視作為計(jì)算機(jī)中一個(gè)具有強(qiáng)大邏輯控制功能的應(yīng)用系統(tǒng)，其通過邏輯運(yùn)算可快速完成相關(guān)程序的編輯，并實(shí)現(xiàn)軟件存儲(chǔ)。在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC后，可使電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量隨之增多，由此可為運(yùn)行檢修提供可靠的參考依據(jù)。

1.2.2 有利于促進(jìn)電氣設(shè)備智能化

常規(guī)的電氣設(shè)備智能化程度相對(duì)較低，隨著PLC技術(shù)的應(yīng)用，可使電氣設(shè)備的操作實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制，通過對(duì)CPU中存儲(chǔ)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，能夠快速判斷出電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，大幅度提升了電氣設(shè)備的智能化程度。

2 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中具體應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化控制在中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1.1 在降低輔助開關(guān)量中的應(yīng)用

相關(guān)的電路元件是電氣自動(dòng)化接線時(shí)不可或缺的基礎(chǔ)，并且部分電氣系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)化控制，會(huì)加入大量的電路元件。從電路元件本身的角度上看，其具有一定的脆弱性，在使用中常常會(huì)發(fā)生故障問題，由此對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性造成了影響。PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，使電路元件的用量大幅度減少，降低了電磁繼電器的動(dòng)作次數(shù)，系統(tǒng)的運(yùn)行安全性隨之提升。同時(shí)，隨著電路元件使用數(shù)量的減少，不但使一些干擾問題得以消除，而且維護(hù)也變得更加簡(jiǎn)單方便，更為重要的是輔助開關(guān)量顯著下降，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的集中管控，系統(tǒng)的適用范圍得以擴(kuò)大，運(yùn)行效率進(jìn)一步提升。

2.1.2 在自動(dòng)切換中的應(yīng)用

通過對(duì)大量實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，部分電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障問題后，基本上都需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能使故障消除，并使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。而在這一過程中，故障可能會(huì)逐步擴(kuò)大，從而引發(fā)其他問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成不可逆的損壞。在對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用后，如果發(fā)生故障，PLC系統(tǒng)的自動(dòng)診斷功能會(huì)自行啟動(dòng)，對(duì)故障原因進(jìn)行全面分析，并將結(jié)果反饋給操作人員，由此可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行排除。PLC具備的可編程功能，使程序的改寫變得非常簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高效的自動(dòng)切換，電氣系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性得到顯著提升。

2.1.3 在流程控制中的應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的自動(dòng)化控制，通常需要運(yùn)用多種控制技術(shù)，由此不但會(huì)造成控制過程的能耗增大，而且還會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用增加，這種情況在流程控制中更為明顯。而PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，可以將工業(yè)流程中的電氣系統(tǒng)集中起來進(jìn)行管理，這樣操作人員便可借助PLC對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行控制，資源的利用效率隨之提升，能耗進(jìn)一步降低。

2.2 PLC的應(yīng)用策略

為使PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中得到更加廣泛的應(yīng)用，除了要不斷加大對(duì)PLC技術(shù)的研究力度之外，還應(yīng)當(dāng)逐步提升系統(tǒng)的集成化水平，具體可采取如下應(yīng)用策略：

2.2.1 提高集成度

對(duì)于電氣工程PLC自動(dòng)控制而言，想要實(shí)現(xiàn)集成管理的目標(biāo)，就必須逐步增強(qiáng)電氣設(shè)備的兼容性。故此，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，在電氣接口的選擇上，應(yīng)當(dāng)盡量以相同接口為主，這樣便于系統(tǒng)集成。為使子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)性能獲得進(jìn)一步提升，可在統(tǒng)一的平臺(tái)下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。通過上述措施，能夠?yàn)橄到y(tǒng)集成目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

2.2.2 強(qiáng)化管理

PLC在電氣工程中的合理運(yùn)用，為自動(dòng)化控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了條件。當(dāng)電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制后，人為操作失誤可以大幅度減少，在自動(dòng)化控制模式下，還可以完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，操作人員的工作量隨之減輕。想要使PLC的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在電氣工程中得到全面發(fā)揮，有必要對(duì)管理進(jìn)行強(qiáng)化，通過對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，使他們了解并掌握PLC的功能，增強(qiáng)應(yīng)用效果。

3 結(jié)論

總而言之，隨著PLC技術(shù)的逐步完善，其必將成為電氣工程領(lǐng)域的主流技術(shù)。故此，在對(duì)PLC進(jìn)行應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的目標(biāo)。在未來一段時(shí)期，要加大對(duì)PLC技術(shù)的研究力度，通過不斷地優(yōu)化和改進(jìn)，提升PLC的整體性能。