電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)運(yùn)用

李建奇

摘 要：步入21世紀(jì)以來，我國開始重視科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。因此，許多新的科學(xué)技術(shù)被研究出來并廣泛應(yīng)用，這些新的技術(shù)帶動(dòng)了我國各行各業(yè)的發(fā)展。其中PLC的技術(shù)發(fā)展很快，而且科教部已將PLC控制技術(shù)投入我國的電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中。文章研究了電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)運(yùn)用，PLC技術(shù)的主要功能是用于控制與解決電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一些困難工程，同時(shí)又不會(huì)對整個(gè)電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)造成任何影響。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；自動(dòng)控制；PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種可遠(yuǎn)程操作的控制處理系統(tǒng)，現(xiàn)如今被我國的電氣行業(yè)普遍利用，主要應(yīng)用于電氣設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)方面。PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中占有很多優(yōu)勢：一方面，PLC技術(shù)使舊的復(fù)雜的控制系統(tǒng)工作步驟被簡化；另一方面，PLC技術(shù)使之前利用的控制系統(tǒng)成本大大降低。同時(shí)，PLC技術(shù)的應(yīng)用使電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全性提高了，這樣就不會(huì)給工作人員的生命安全造成威脅。

1 電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)介紹

我國很早就開始在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制技術(shù)了，主要是利用特定的程序編寫來完成信號輸出過程，最終實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制。因此，PLC技術(shù)是歸屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)范疇的，它在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面和計(jì)算機(jī)設(shè)備有異曲同工之妙，兩者均包括電源、顯示裝置、主機(jī)裝置、線路等結(jié)構(gòu)。而PLC技術(shù)優(yōu)于計(jì)算機(jī)設(shè)備與傳統(tǒng)繼電裝置的地方在于它可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)作用，所以PLC技術(shù)存在的作用是控制電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的電壓變化。

2 電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的硬件設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)的硬件設(shè)計(jì)包括主控器、線路、干擾器等部分，這些都是針對電氣設(shè)備周圍的外界環(huán)境而設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)。PLC技術(shù)中應(yīng)用到的主控器部件是可以被操作控制的，并且其附帶有記錄儀設(shè)備，此記錄儀設(shè)備可以采集電氣設(shè)備工作現(xiàn)場的環(huán)境信息。除此之外，記錄儀設(shè)備還可以完成數(shù)據(jù)的收集整理工作，將此設(shè)備與打印設(shè)備連接，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的打印工作。

3 電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的軟件設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)的軟件設(shè)計(jì)跟計(jì)算機(jī)軟件的書寫方式相同，都是通過技術(shù)人員遠(yuǎn)程操作進(jìn)行代碼的書寫來完成軟件編程工作。主要工作步驟有：（1）確定PLC技術(shù)的控制對象。（2）確定PLC技術(shù)中對控制對象的約束條件。（3）進(jìn)行控制對象的編程輸入。（4）結(jié)合控制對象設(shè)計(jì)工程圖。（5）二次確認(rèn)控制對象。（6）結(jié)束編程工作。

4 電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)調(diào)試

4.1 對PLC技術(shù)進(jìn)行模擬調(diào)試

PLC控制技術(shù)必須要經(jīng)過不斷地模擬調(diào)試，確認(rèn)沒有缺陷，才能投入電氣工程的使用中。而PLC技術(shù)的模擬調(diào)試不能直接在原電路上進(jìn)行，也不能進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)試，必須將其調(diào)試到手動(dòng)檔位。其次，在PLC技術(shù)的調(diào)試階段開啟模擬信號的輸出，并且檢測調(diào)試電路中是否有電流通過，有電流通過才能形成完整的閉合回路。如果信號輸出正常，則表示PLC技術(shù)應(yīng)用正常。除此之外，要反復(fù)核對完成輸出的信號是否與輸入信號相一致。如果兩個(gè)信號對比有誤差，則說明PLC技術(shù)程序編寫有問題，必須加以更正。

4.2 對PLC技術(shù)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試

PLC技術(shù)模擬調(diào)試成功后，將其投入電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中再次對其進(jìn)行調(diào)試。在聯(lián)機(jī)調(diào)試中也需要將其與原電路分離開來進(jìn)行。同時(shí)，聯(lián)機(jī)調(diào)試的觀察項(xiàng)目也增多了，包括電氣設(shè)備的線路接觸問題，聯(lián)機(jī)調(diào)試系統(tǒng)等。其他調(diào)試步驟保持不變，在完成聯(lián)機(jī)調(diào)試工作后需要對調(diào)試內(nèi)容與數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，這樣可以為以后的聯(lián)機(jī)調(diào)試工作節(jié)省時(shí)間。

5 PLC技術(shù)的抗干擾功能分析

5.1 PLC技術(shù)的抗干擾電源設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)中的電源與計(jì)算機(jī)技術(shù)的電源部件一樣，均屬于核心裝置。而且構(gòu)成PLC控制技術(shù)的這些部件非常容易受到外界一些客觀因素的干擾。一般地，在進(jìn)行PLC技術(shù)的電路連接過程中會(huì)選擇規(guī)格高出兩倍的電容器與電壓器。除此之外，進(jìn)行多線圈纏繞，以增加各電壓器之間的阻力，也可以選擇電波過濾設(shè)備來抵抗外界干擾因素。

5.2 PLC技術(shù)的抗干擾信號設(shè)計(jì)

5.2.1 抗干擾輸入信號設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)中的信號輸入與輸出階段最容易受到干擾，這時(shí)的信號干擾極易影響控制系統(tǒng)的工作。信號輸入階段最容易出現(xiàn)的干擾因素是輸入信號與線路之間的頻率差干擾，以及電路中各種線路的頻率差干擾。出現(xiàn)這種情形時(shí)可以利用頻率交換擴(kuò)張器來進(jìn)行干擾排除。

5.2.2 抗干擾輸出信號設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)的信號輸出階段也非常容易受到外界干擾，信號輸出階段會(huì)由于外界干擾導(dǎo)致信號的流失。因此，在進(jìn)行信號抗干擾的同時(shí)，也要采取一些有效措施來防止輸出信號的流失。防止輸出信號流失階段可以根據(jù)PLC技術(shù)的信號接觸點(diǎn)來進(jìn)行電路信號的吸收。常見的電路負(fù)載有直流負(fù)載和交流負(fù)載，這兩種類型的電流負(fù)載都是可以妥善解決的。

5.2.3 PLC技術(shù)的其他抗干擾部件設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中還會(huì)受到各種連接電器的干擾。這種情況下就要觀察電路中配線的距離，如果配線距離小于30 m，則必須對電流和電路信號進(jìn)行分級管理；如果配線大于30 m，小于300 m，則在對電流和電路信號分級管理的同時(shí)，還要更換電路信號線；如果配線大于300 m，則通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)更改來實(shí)現(xiàn)電路信號的交換工作。

6 電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的設(shè)計(jì)內(nèi)容

6.1 PLC技術(shù)程序的設(shè)計(jì)內(nèi)容

PLC技術(shù)程序內(nèi)容除了對主控器完成程序編寫外，還要結(jié)合主控器設(shè)備的功能特點(diǎn)，以及主控器的價(jià)值，將主控器設(shè)備設(shè)計(jì)為與技術(shù)人員相匹配的操作裝置，這樣在電氣設(shè)備接通電源以后就可以開始相關(guān)操作步驟。

6.2 PLC技術(shù)地址的設(shè)計(jì)內(nèi)容

PLC技術(shù)是作為一種可以進(jìn)行程序書寫與編程而存在的控制器處理系統(tǒng)，但是它在工作時(shí)必須具備相應(yīng)的地址，類似于計(jì)算機(jī)的ID地址一樣。區(qū)別點(diǎn)在于PLC技術(shù)地址稱呼不同于計(jì)算機(jī)技術(shù)，只有掌握了PLC技術(shù)的I/O地址才能進(jìn)行其他操作步驟。

7 電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的評估分析內(nèi)容

7.1 評估分析PLC技術(shù)的控制任務(wù)

在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，要對PLC技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的評估與分析，這樣做的原因是用于判定PLC技術(shù)設(shè)備是否適用于該電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)，并且結(jié)合電氣工程周圍的環(huán)境因素與條件，要考慮到PLC控制技術(shù)可調(diào)控的局部面積，以及PLC技術(shù)處理數(shù)據(jù)的方式是否科學(xué)合理，只有滿足以上條件，才算結(jié)束操作。

7.2 評估分析PLC技術(shù)的投入作用

PLC技術(shù)在對電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要符合完整性原則，不能出現(xiàn)任何的線路遺漏問題，存在不完整條件因素的PLC控制技術(shù)絕對不能投入電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)工作中，這樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電氣工程發(fā)生癱瘓。除此之外，在對PLC控制技術(shù)進(jìn)行評估分析過程中還要注意此項(xiàng)技術(shù)手段有沒有錯(cuò)誤信息，如果有錯(cuò)誤信息必須要馬上更正，以防止錯(cuò)誤的PLC技術(shù)信息使電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生紊亂。以上這些評估要點(diǎn)缺一不可，必須高度重視。

7.3 評估分析PLC控制技術(shù)機(jī)型

PLC控制技術(shù)的應(yīng)用要依賴于特殊的PLC控制技術(shù)設(shè)備，這樣才能將此技術(shù)條件放入電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用。除此之外，在選擇PLC時(shí)要注意所選擇的PLC是否能夠滿足整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，以及是否能夠使得整個(gè)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中達(dá)到最大運(yùn)行效率。所以本文認(rèn)為企業(yè)要綜合PLC技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)要求，這樣才能滿足廣大操作技術(shù)人員的需要。

7.4 評估分析PLC技術(shù)的I/O模塊點(diǎn)數(shù)

在對電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中投入PLC技術(shù)時(shí)，必須要評估與分析PLC控制技術(shù)的各種信號聯(lián)系與模塊條件，而且也要求技術(shù)人員要注意各信號與 I/O模塊的必要聯(lián)系。I/O模塊點(diǎn)數(shù)的控制也是很有必要的，因?yàn)檫@個(gè)模塊點(diǎn)數(shù)是PLC控制技術(shù)應(yīng)用中必須擁有的部分。如果缺少任何一個(gè)模塊點(diǎn)數(shù)，整個(gè)電氣工程的進(jìn)度都將會(huì)受到影響。

8 PLC控制技術(shù)的應(yīng)用

8.1 合理選擇應(yīng)用PLC技術(shù)設(shè)備的型號

電氣工程的操作人員在針對PLC技術(shù)設(shè)備的選擇過程中要綜合考慮各方面因素，選擇能夠適應(yīng)電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)工程的PLC技術(shù)設(shè)備。除此之外，要求技術(shù)人員高度重視PLC技術(shù)設(shè)備在運(yùn)行中的功能，是否具有可靠性，是否能夠滿足該電氣工程的工作運(yùn)行要求。另外，PLC控制技術(shù)在應(yīng)用時(shí)要留有一定的可調(diào)節(jié)的空間，這樣方便在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中可以任意進(jìn)行調(diào)試與擴(kuò)展，同時(shí)也有利于運(yùn)用PLC技術(shù)控制系統(tǒng)提高電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制水平。

8.2 選擇恰當(dāng)?shù)腎/O地址

I/O地址的選擇是很重要的，所以技術(shù)人員在給PLC控制技術(shù)輸入地址時(shí)，必須要結(jié)合整個(gè)電氣工程各方面的特點(diǎn)來進(jìn)行I/O地址的編制。這樣做的目的是使PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用更準(zhǔn)確，同時(shí)使此工程技術(shù)能夠滿足電氣設(shè)備的要求。I/O地址在選擇時(shí)必須要恰當(dāng)，必須能夠被電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)所應(yīng)用，不能受到任何應(yīng)用地址的干擾，并且I/O地址是獨(dú)立的，每一個(gè)I/O地址都有與之相對應(yīng)的PLC技術(shù)控制系統(tǒng)。

8.3 系統(tǒng)控制元件的設(shè)計(jì)與利用

PLC控制技術(shù)應(yīng)用中最不容易掌控的部件就是系統(tǒng)控制單元，因?yàn)橄到y(tǒng)控制單元的控制需要專業(yè)存儲(chǔ)器的輔助調(diào)控。有了專業(yè)的存儲(chǔ)器裝置就可對電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行初步程序的設(shè)計(jì)與編程。完成了上述工作任務(wù)后需要對電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)進(jìn)行硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)內(nèi)容調(diào)試與檢驗(yàn)。只有檢驗(yàn)工作合格了，技術(shù)人員才能完全放心地將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)工作中去。

9 電氣設(shè)備自動(dòng)控制中可應(yīng)用PLC技術(shù)的領(lǐng)域

9.1 在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)

PLC控制技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的數(shù)控系統(tǒng)方面?zhèn)涫軞g迎。因?yàn)镻LC技術(shù)操作簡單，安全性能高，同時(shí)利用PLC技術(shù)得到的數(shù)據(jù)資料都很精密，一般不會(huì)存在任何的差錯(cuò)。以上這些都使得PLC技術(shù)能夠在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中獲得長足發(fā)展。

9.2 在交通系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)

PLC技術(shù)被應(yīng)用于電氣工程的交通運(yùn)輸方面，在此控制系統(tǒng)中投入PLC控制技術(shù)大大提高了整個(gè)工程的交通運(yùn)輸效率，同時(shí)也形成了完整的電氣設(shè)備交通運(yùn)輸路線，使整個(gè)電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)工作流程更統(tǒng)一。

9.3 在中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)

PLC技術(shù)除了應(yīng)用于電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的數(shù)控系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)外，還涉及電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)中的中央空調(diào)控制系統(tǒng)。PLC控制技術(shù)之所以在中央空調(diào)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，主要是因?yàn)樗梢员Ｗo(hù)電路，并且可以通過自動(dòng)化設(shè)置實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制模式，這兩大原因都使得PLC技術(shù)的發(fā)展前景越來越好。

10 結(jié)語

綜上所述，PLC技術(shù)可提高電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的可靠性。同時(shí)，PLC控制技術(shù)還可以通過調(diào)控裝置來排查電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的故障，從而使電氣設(shè)備能夠正常進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)工作。PLC控制技術(shù)的存在對于電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)來講利大于弊，它在電氣設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全調(diào)控中功不可沒。而且最近幾年來，越來越多的投資商開始青睞PLC控制技術(shù)，在不久的將來，PLC控制技術(shù)會(huì)普及于各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。

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