現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)微探

徐敏

摘? ?要：電氣工程系統(tǒng)的復(fù)雜性提升對電氣控制提出了更多要求，而現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的應(yīng)用就能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)實(shí)需求?；诖?，文章對智能控制技術(shù)、電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)等常見的現(xiàn)代電氣控制技術(shù)及其特點(diǎn)進(jìn)行了探究，并分析了PLC控制技術(shù)，闡述了其應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用場景，旨在增強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)性能。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣控制;PLC技術(shù)

在當(dāng)前的電氣控制領(lǐng)域中，PLC技術(shù)發(fā)揮了重要作用，并受到了相關(guān)行業(yè)企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。對于PLC技術(shù)來說，其主要來源于多種電氣基礎(chǔ)技術(shù)，融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)智能控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)，其更新發(fā)展對于推動(dòng)我國工業(yè)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、提升核心競爭力具有極為重要的意義。

1? ? 現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的研究

1.1? 常見的現(xiàn)代電氣控制技術(shù)分析

1.1.1? 智能控制技術(shù)

現(xiàn)代智能技術(shù)在當(dāng)前社會(huì)的生產(chǎn)生活多個(gè)方面已得到了廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了電氣控制領(lǐng)域的技術(shù)升級，促使現(xiàn)代電氣智能控制技術(shù)形成。智能控制技術(shù)推動(dòng)著電氣控制領(lǐng)域數(shù)據(jù)不斷向全面化、智能化、集中化的方向發(fā)展，更好地維護(hù)了電氣系統(tǒng)中多個(gè)設(shè)備的持續(xù)性安全運(yùn)行，也為電氣設(shè)備精準(zhǔn)化管理的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持，有效避免了人為錯(cuò)誤的發(fā)生。在實(shí)踐中，為了保證電氣系統(tǒng)能夠切實(shí)適應(yīng)智能控制系統(tǒng)，需要在保證原有功能的基礎(chǔ)上展開優(yōu)化處理，降低電氣系統(tǒng)運(yùn)行故障的發(fā)生概率[1]。

1.1.2? 電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)

在比例-積分-微分（Proportion-Integral-Derivative，PID）控制技術(shù)的支持下，電機(jī)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控，但容易發(fā)生錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性降低。電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)就能夠避免上述問題的發(fā)生，保證工業(yè)生產(chǎn)的效率與效果。依托電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)，相關(guān)人員能夠迅速掌握電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，并完成精準(zhǔn)化控制，提升系統(tǒng)相應(yīng)的速度與精度，更好地維護(hù)電氣系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

1.1.3? 非線性控制技術(shù)

現(xiàn)階段，特高壓線路得到了迅速發(fā)展，對電力工程系統(tǒng)的運(yùn)行提出了更多要求。但是，傳統(tǒng)的線性控制技術(shù)難以滿足現(xiàn)實(shí)需求，這推動(dòng)著非線性控制技術(shù)的形成與發(fā)展，其中包含的關(guān)鍵技術(shù)有Lyapuno直接法、魯棒控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制等。相比于下線性控制技術(shù)，非線性控制技術(shù)精度更高，且可以更好地維護(hù)電機(jī)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行?；谶@樣的優(yōu)勢，目前，非線性控制技術(shù)已經(jīng)逐步取代線性控制技術(shù)，成為電氣控制系統(tǒng)中的主流技術(shù)。

另外，電力系統(tǒng)非線性智能控制也是當(dāng)前電氣控制領(lǐng)域中電氣控制技術(shù)的主要發(fā)展方向，包括專家系統(tǒng)、模糊邏輯控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、綜合智能控制等。

1.2? 現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

現(xiàn)代電氣控制技術(shù)主要有以下優(yōu)勢。

（1）為電氣控制系統(tǒng)的升級提供支持。依托現(xiàn)代電氣控制技術(shù)，電氣系統(tǒng)中各個(gè)元件與數(shù)據(jù)之間的有效連接成為現(xiàn)實(shí)，共同構(gòu)建起一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)部件與數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與調(diào)試，且可以更加迅速地反映出系統(tǒng)運(yùn)行的問題。

（2）為電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)測提供支持。在運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)測中，現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的管理范圍更為廣泛，如電壓高低、電流大小、有效功率水平、環(huán)境空氣溫濕度等，且可以依托人機(jī)交互界面顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

2? ? PLC應(yīng)用技術(shù)的研究

2.1? PLC控制技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

在電氣控制中，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，也是應(yīng)用優(yōu)勢，具體如下。

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對較小。PLC控制器的體積與重量更小，相比于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來說，其移動(dòng)、安裝的簡便程度更高。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)還具備更快的計(jì)算速度與較多功能，能夠滿足電氣工程的現(xiàn)實(shí)需求。

（2）抗干擾能力更強(qiáng)。為了確保PLC控制系統(tǒng)可以在電氣系統(tǒng)中有效運(yùn)行，必須引入現(xiàn)代大規(guī)模集成技術(shù)，推動(dòng)電路抗干擾能力的增強(qiáng)。一般來說，在電氣工程中引入PLC控制技術(shù)，能夠保證電氣工程系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)間低于20 000 h的條件下不發(fā)生故障[2]。

（3）操作與維修簡單。在PLC控制系統(tǒng)中，擁有相對直觀的人機(jī)交互界面，相關(guān)人員可以在其中獲取需要的數(shù)據(jù)信息;同時(shí)，系統(tǒng)使用了存儲(chǔ)邏輯，因此，外部接線的數(shù)量大幅下降，且可以實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)報(bào)警，提升了故障維修的速度，也降低了故障維修的難度。

2.2? PLC在電氣控制中的應(yīng)用

2.2.1? 基于PLC的機(jī)床電氣控制

在機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（Computerized Numerical Control Machine，CNC）裝置與PLC裝置相互獨(dú)立。運(yùn)行中，在CNC裝置與T/O接口的支持下，完成PLC初始化、機(jī)車面板信號(hào)處理、故障自動(dòng)報(bào)警等功能。同時(shí)，依托PLC控制系統(tǒng)，刀位檢測、斷刀檢測、自動(dòng)換刀等操作成為現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的自動(dòng)化監(jiān)控，提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率。

2.2.2? 立體倉庫的PLC電氣控制

在物流行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中，立體倉庫發(fā)揮了重要的作用。為了實(shí)現(xiàn)行業(yè)升級，需要引入倉儲(chǔ)科學(xué)管理。就當(dāng)前的情況來看，垂直循環(huán)式、巷道堆垛式、圓形水平循環(huán)式、垂直提升式、升降橫移式為主要的立體倉庫形式。PLC為立體倉庫電氣控制的核心元件，實(shí)現(xiàn)了出入庫輸送機(jī)、穿梭機(jī)等的自動(dòng)化管理及故障監(jiān)測，提升了立體倉庫的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

3? ? 結(jié)語

PLC控制系統(tǒng)的抗干擾性更強(qiáng)、集成性更高、操作與維護(hù)更為簡單，因此在電氣工程系統(tǒng)的控制管理中得到了重點(diǎn)應(yīng)用。在現(xiàn)代電氣控制技術(shù)和PLC技術(shù)的支持下，電氣工程系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行效率效果得到了明顯提升，且其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性受到了更好的保障，值得重點(diǎn)探究與推廣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李曉宇.現(xiàn)代電氣控制技術(shù)及PLC應(yīng)用技術(shù)研究[J].黑龍江科學(xué)，2019（24）：102-103.

[2]趙乾，李喜鴿.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[J].信息記錄材料，2017（2）：57-58.