PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用分析

姚遠洋 于柏喬

摘 要：在傳統(tǒng)的機電設(shè)備控制系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)模式的限制，其應(yīng)用程序無法有效識別相關(guān)端口，導致系統(tǒng)設(shè)備在運行過程中無法有效讀取和分析相關(guān)傳輸數(shù)據(jù)。同時，機電設(shè)備系統(tǒng)無法有效地檢測和評估自身的運行狀態(tài)，導致故障檢測不及時，處理不合理，無法為機電設(shè)備的維護和維修提供支持。因此，具備更高全面性和智能化水 平的 PLC 技術(shù)逐漸被應(yīng)用到電氣工程自動化控制之中， 對提升機電設(shè)備運行效率、質(zhì)量以及保證運行穩(wěn)定做出了 重要貢獻。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動化控制;運用分析

【中圖分類號】TM76 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）02-0147-02

1 PLC技術(shù)在電氣工程以及自動化控制意義和優(yōu)勢

1.1 應(yīng)用PLC技術(shù)的優(yōu)勢

PLC技術(shù)可以解決傳統(tǒng)電氣工程自動化控制系統(tǒng)的復雜性，能夠有效地使其正常工作，提高工作效率和質(zhì)量，提高控制器的精度。PLC技術(shù)能有效地提高系統(tǒng)的工作質(zhì)量和水平，減輕員工的工作壓力，使員工對工作有一定的主動性和積極性。在傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，不同控制器的控制結(jié)果會有所不同，采用PLC技術(shù)可以使數(shù)據(jù)信息一致，從而嚴格控制數(shù)據(jù)分析，提高數(shù)據(jù)信息的準確性。在傳統(tǒng)電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，技術(shù)人員需要設(shè)計控制模型，并且技術(shù)人員會受到一些主觀因素的干擾，從而影響信息的準確性，而PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣工程的自動化控制，能夠提高信息的準確度。

1.2 應(yīng)用PLC技術(shù)的意義

電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)的主要控制方式是PLC技術(shù)，但由于傳統(tǒng)電氣工程存在的問題，目前電氣工程自動化控制系統(tǒng)存在很大的局限性。PLC技術(shù)要求具有較高專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì)的技術(shù)人員對一些復雜的數(shù)據(jù)進行分析判斷，從而完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)實驗工作。而傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制系統(tǒng)受電路設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的影響較大，會導致電力工程自動控制系統(tǒng)癱瘓，而一旦系統(tǒng)進行癱瘓之后，就需要一定的時間進行維修和修復數(shù)據(jù)。PLC技術(shù)能夠提高電力工程自動化控制系統(tǒng)的效率和質(zhì)量，防范癱瘓風險，從而對電力工程自動化控制系統(tǒng)具有重要意義。

2 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)中的運用

2.1 PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的運用

在電氣工程及其自動化控制中，繼電器的通電過程需要很長的反應(yīng)時間，在這個短路保護階段繼電器是不能正常工作的，而通過對PLC技術(shù)中的編程控制和編輯控制器的有效結(jié)合可以避免運行過程中出現(xiàn)短路的情況，保證繼電器的正常運行，同時還可以提高系統(tǒng)運行的效率，為開關(guān)量控制工作帶來了便利。PLC控制開關(guān)量少的十幾點，多的可以達到成百上千甚至幾萬點，可以利用網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)點的控制，由PLC控制的邏輯問題可以是組合的，也可以是順序的，可以隨時根據(jù)運行數(shù)據(jù)和時間進行調(diào)整。軟件程序中的控制非常靈活，完全可以滿足開關(guān)量控制的困難，節(jié)省了開關(guān)量控制的控制成本，提高了開關(guān)量控制的效率，是其他控制器無法比擬的。

2.2 閉環(huán)控制

在自動化技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，電機啟動系統(tǒng)中大量應(yīng)用了聲控技術(shù)、遙感技術(shù)、生物識別技術(shù)等，基于相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)雖然在運行效率以及操控便捷性方面有一定好處，但是后續(xù)的設(shè)備在運行狀態(tài)感知、調(diào)控等方面依然存在一些問題。而PLC閉環(huán)控制主要應(yīng)用于機電設(shè)備系統(tǒng)中的電機啟動系統(tǒng)之中，PLC技術(shù)可以在液壓、轉(zhuǎn)速、電流調(diào)控方面給予支持。尤其是在機電設(shè)備系統(tǒng)長時間高壓運行狀態(tài)下，設(shè)備內(nèi)部油管、電路壓力會不斷增大，例如油管內(nèi)部壓力增大量到達了1.0MPa以上的話，會出現(xiàn)液壓濺射問題，進而導致油管內(nèi)部被腐蝕。針對這種情況，基于PLC技術(shù)的閉環(huán)控制程序可以對油管內(nèi)部壓力進行實時監(jiān)測，然后根據(jù)壓力分析對調(diào)測開關(guān)進行控制。如果液壓值超過相應(yīng)標準，系統(tǒng)會自動化控制系統(tǒng)來適當降低壓力，并在后續(xù)檢測壓力到達正常水準之后再進行恢復操作。此外，眾所周知，機電設(shè)備電動機的散熱性能與設(shè)備的轉(zhuǎn)速有關(guān)。基于PLC技術(shù)的閉環(huán)控制系統(tǒng)還可以監(jiān)測轉(zhuǎn)子運行效率和溫度，科學地平衡轉(zhuǎn)速、強度和溫度。

2.3 PLC技術(shù)在順序控制中的運用

順序控制依賴于電氣工程的控制。PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用，保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。按照電氣工程的指令，進行有序運行，將控制系統(tǒng)下的獨立控制動作編成一定的操作順序。通過整體控制和調(diào)整，完成了工藝優(yōu)化，實現(xiàn)了PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用。例如：在火力發(fā)電廠的爐渣清理工作中，合理運用PLC技術(shù)進行工作將會大大減少自動化控制程序在使用中出現(xiàn)的問題，提高工作效率。

2.4 在流程控制層面的應(yīng)用

基于PLC技術(shù)的過程控制主要是嚴格按照要求的生產(chǎn)工藝提前確定規(guī)定的過程。根據(jù)PLC技術(shù)，訂單發(fā)出后，所有預先指定的流程都能自動、有序地執(zhí)行訂單，這在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域都非常普遍。過程控制的應(yīng)用主要涉及傳遞條件和傳遞目標以及主要內(nèi)容3個層面，根據(jù)確定的流程系統(tǒng)執(zhí)行自動控制指令，與此同時，流程控制還能夠劃分成多個種類，例如，根據(jù)時間順序以及流程順序、條件順序3種自動化控制。例如沖壓機運行機理，針對沖壓機運行流程而言，主要涉及初始、下沖以及返回3個狀態(tài)。并且3個狀態(tài)之間還涉及指定流程，若是開啟便能夠根據(jù)需要的流程展開不間斷運行，基于PLC技術(shù)下的電氣工程自動化控制能夠使愈發(fā)繁瑣的工作內(nèi)容變得簡便，最大限度地促使工作效率獲得進一步提升。

3 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化中的發(fā)展建議

3.1 加強技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化。

隨著科技的不斷進步，我國目前許多領(lǐng)域都開始引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行技術(shù)革新。在電氣工程及其自動化系統(tǒng)的控制中，應(yīng)用PLC技術(shù)涉及到工業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)性，在PLC的使用過程中加強與計算機存儲系統(tǒng)的有效結(jié)合能夠減少PLC的工作壓力，有效提升設(shè)備的運行效率。為科技發(fā)展的潮流中，計算機技術(shù)與PLC技術(shù)的結(jié)合，不僅可以促進電氣工程和自動化系統(tǒng)控制的發(fā)展，而且可以促進電氣工程行業(yè)的智能化發(fā)展，為我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展帶來方向和希望[4]。此外，數(shù)字信息的操作方式可以有效地減少人工操作的錯誤。提高PLC技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化水平，可以為不同的用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。PLC技術(shù)被廣泛應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，以滿足各行業(yè)的發(fā)展需求，提高PLC技術(shù)的適應(yīng)性，促進該技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 優(yōu)化運營環(huán)境。

PLC技術(shù)的多元化結(jié)合了電氣工程產(chǎn)品，在設(shè)計和制造上需要對運營環(huán)境進行優(yōu)化，使PLC技術(shù)能夠充分發(fā)揮其作用。在電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)中，人與機器之間的結(jié)合是至關(guān)重要的。為滿足自動化控制的需求，PLC技術(shù)必須進行優(yōu)化。操作人員在工作中需要保證現(xiàn)場操作環(huán)境必須達到PLC運行要求，為保證PLC技術(shù)的應(yīng)用效果，PLC運行溫度需要處于0℃-50℃，室內(nèi)濕度不可以超過85%，在電氣工程及其自動控制系統(tǒng)中，還應(yīng)安裝通風散熱工具，并與有害的腐蝕性空氣和物質(zhì)有效隔離。此外，操作技術(shù)人員還可以在PLC自動控制系統(tǒng)中增加預警功能，在智能掃描和故障排除工作中，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，保證設(shè)備穩(wěn)定運行，保證設(shè)備安全使用。

結(jié)束語：

綜上所述，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展和電力應(yīng)用要求不斷提高的環(huán)境下，電氣工程自動化控制系統(tǒng)技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和許多機遇。PLC技術(shù)具有高度的自動化和智能化，可以幫助電氣工程自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)運行狀態(tài)的監(jiān)測和優(yōu)化、故障報警和處理、數(shù)據(jù)采集和分析，在系統(tǒng)開關(guān)控制、閉環(huán)控制和順序控制等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用控制。因此，有必要基于PLC技術(shù)對當代電氣工程自動化控制系統(tǒng)進行深入研究，根據(jù)企業(yè)實際情況及社會發(fā)展趨勢，來構(gòu)建一套更高效、更穩(wěn)定、更安全，且能夠保持可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)的自動化控制系統(tǒng)。

參考文獻

[1] 尤向陽.采摘機械手伺服控制系統(tǒng)電氣自動化設(shè)計——基于PLC控制器[J].農(nóng)機化研究，2019，41（12）：220-223，228.

[2] 陳潛.電氣設(shè)備自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用研究[J].數(shù)碼設(shè)計（下），2019（10）：130-131.

[3] 朱志宇.探討PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用[J].裝飾裝修天地，2019（22）：398.