PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

焦世平，孫園園，李 偉

（河北鋼鐵集團(tuán)司家營(yíng)研山鐵礦有限公司，河北 唐山 063701）

1 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中應(yīng)用的重要性

隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，電氣工程及其自動(dòng)化控制技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能更加全面與強(qiáng)大，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率不僅得到了提升，其運(yùn)行的質(zhì)量也有很大的突破。目前，將PLC技術(shù)運(yùn)用到電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)中可以提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，確保運(yùn)行效率的提升。在電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以提高其自動(dòng)化控制能力，促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化和信息化控制水平的提高。根據(jù)PLC技術(shù)的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)中，可增加電器的儲(chǔ)存量，提高設(shè)備的反應(yīng)速度。將其應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)，可以有效地提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率[1]。

2 PLC技術(shù)特點(diǎn)

2.1 PLC技術(shù)原理

PLC技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中其原理比較簡(jiǎn)單，用戶根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置相應(yīng)的程序，通過(guò)PLC技術(shù)系統(tǒng)根據(jù)特定的掃描規(guī)則對(duì)該程序進(jìn)行掃描，從而對(duì)其進(jìn)行分析。掃描的過(guò)程中既可以清晰地將梯形圖，也可以將不同類型的電氣自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部的回路進(jìn)行清晰的展示，結(jié)合PLC技術(shù)的邏輯計(jì)算功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[2]。

2.2 PLC技術(shù)特點(diǎn)

操作方便是PLC技術(shù)的一個(gè)重要特征，根據(jù)PLC技術(shù)操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，相關(guān)操作人員可以在沒(méi)有足夠計(jì)算機(jī)知識(shí)的情況下，結(jié)合操作流程圖科學(xué)地選擇梯形圖和邏輯圖，并且包含語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，按照PLC技術(shù)的工作次序進(jìn)行操作。同時(shí)PLC技術(shù)在實(shí)際工作中其運(yùn)算速度快，相關(guān)操作人員可以方便地進(jìn)行調(diào)整。此外，PLC技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中體現(xiàn)出更多的優(yōu)越性，使操作人員在調(diào)整系統(tǒng)程序工作過(guò)程時(shí)，可以利用PLC技術(shù)系統(tǒng)，并結(jié)合其自動(dòng)控制方式，在與上位機(jī)組成的復(fù)雜系統(tǒng)中進(jìn)行程序修改工作，從而提高對(duì)系統(tǒng)的控制質(zhì)量。與此同時(shí)，由于PLC技術(shù)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，在何種情況下仍能保持正常運(yùn)行。

3 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.1 PLC技術(shù)在電氣工程順序控制中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中，為了確保生產(chǎn)的穩(wěn)定與安全需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)流程。運(yùn)用PLC技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，因而具有重要的應(yīng)用價(jià)值?？删幊炭刂破髯鳛轫樞蚩刂破鞯闹匾娲?，在電氣工程自動(dòng)化控制中發(fā)揮著重要的替代作用。在可編程序控制器中充分發(fā)揮順序控制功能，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程順序控制能起到很大幫助。采用PLC技術(shù)進(jìn)行電氣工程順序控制，其控制效率十分顯著，能極大地提高電氣工程生產(chǎn)運(yùn)行效率。例如，火電在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)殘?jiān)?，傳統(tǒng)的處理方法大多采用人工處理，處理效率不高同時(shí)存在很多安全隱患。而采用先進(jìn)的 PLC技術(shù)，在傳感器系統(tǒng)的支持下，能有效地檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的大量殘留物，并借助設(shè)備設(shè)施實(shí)現(xiàn)自動(dòng)集中清洗?？梢?jiàn)，采用PLC技術(shù)，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)影響發(fā)電系統(tǒng)的雜質(zhì)進(jìn)行及時(shí)、有效的處理，保證發(fā)電系統(tǒng)和設(shè)備的正常運(yùn)行，而且還能起到良好的節(jié)能、環(huán)保效果，大大提高了火電生產(chǎn)的安全性以及穩(wěn)定性。

3.2 PLC技術(shù)在電氣工程開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制設(shè)備內(nèi)部線路十分復(fù)雜，技術(shù)人員在維修過(guò)程中需要消耗大量的時(shí)間，同時(shí)維護(hù)難度也很大，從而給設(shè)備的運(yùn)行效率和生產(chǎn)帶來(lái)一定影響。而采用PLC技術(shù)，可通過(guò)開(kāi)關(guān)的數(shù)量控制實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，大大降低了技術(shù)人員的工作量，提高了工作效率，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要支撐。采用PLC技術(shù)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制，可檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行狀況，再結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)電流自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證設(shè)備正常運(yùn)行，保證開(kāi)關(guān)處于低檔狀態(tài)。反之，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)處于高速運(yùn)行狀態(tài)，甚至超過(guò)額定功率，此時(shí)開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)將控制系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)到輔助電源選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)額定電壓的調(diào)節(jié)，確保機(jī)電系統(tǒng)的安全。除此之外，PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用，還具有故障自診斷與修復(fù)功能，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及時(shí)預(yù)警并自動(dòng)處理出現(xiàn)的故障問(wèn)題，同時(shí)也能及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地記錄故障數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的分析存儲(chǔ)，為今后系統(tǒng)的故障分析與運(yùn)行提供重要的參考依據(jù)。采用PLC技術(shù)支持，大大減少了電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機(jī)率，更好地保證了系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

3.3 PLC技術(shù)在電氣工程閉環(huán)控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在電氣工程閉環(huán)控制中的應(yīng)用，電機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)了遙感技術(shù)和聲控技術(shù)的應(yīng)用，雖然使系統(tǒng)操作更為方便，操作效率也更高，但在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)感知和調(diào)節(jié)方面的功能并不理想。而PLC技術(shù)在閉環(huán)控制的工程應(yīng)用，可以使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及高效的智能化，不僅大大提高了控制效率，而且更好地保證了閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。不僅如此，目前PLC控制系統(tǒng)中加入了PID指令后，還能夠?qū)ν獠凯h(huán)境因素進(jìn)行全面的分析，科學(xué)、合理地調(diào)整各種參數(shù)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

3.4 在工程整體運(yùn)行管理中的應(yīng)用

電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，技術(shù)人員需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、有效的管理，并在實(shí)際應(yīng)用PLC技術(shù)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以提高其運(yùn)行管理水平，增強(qiáng)PLC技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)PLC技術(shù)與電力工程及其自動(dòng)化深度融合。對(duì)于管理工作，管理者應(yīng)根據(jù)PLC技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，與相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行應(yīng)用探討，不斷的優(yōu)化電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行模式，促進(jìn)PLC技術(shù)的應(yīng)用更高效，并使PLC技術(shù)與電氣工程及其自動(dòng)控制系統(tǒng)更緊密地結(jié)合，從而使這種系統(tǒng)運(yùn)行方式發(fā)揮更高效的作用，促進(jìn)運(yùn)行效率的提高，保證運(yùn)行過(guò)程的安全可靠，提高電氣工程及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用效果提升策略

4.1 強(qiáng)化管理工作

目前我國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，社會(huì)生產(chǎn)的要求也逐漸提高，所以在電氣工程及其自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。PLC技術(shù)具有高質(zhì)量、高效率、高智能的優(yōu)點(diǎn)，因此在采用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)需要做好相關(guān)管理工作，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的行業(yè)類型，確定PLC技術(shù)的要求和條件，科學(xué)地制定符合自己實(shí)際情況的管理制度，同時(shí)切實(shí)落實(shí)相關(guān)的權(quán)責(zé)，讓全體員工從自己的崗位上著手，協(xié)調(diào)和配合PLC技術(shù)的應(yīng)用。此外，企業(yè)還要求能定期組織管理人員和基層工作人員進(jìn)行系統(tǒng)的、專業(yè)化的培訓(xùn)，使全體員工能正確認(rèn)識(shí)PLC技術(shù)的重要性，并能按照相應(yīng)的規(guī)范要求，使PLC技術(shù)在企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，切實(shí)實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理水平的提高。

4.2 提高自動(dòng)化集成水平

如今，電力能源已成為社會(huì)不可缺少的資源，特別是目前電力工程需求日益增長(zhǎng)，電力工程控制難度日增。把PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣企業(yè)中，可以提高電氣自動(dòng)化的集成程度，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立起信息集中分析系統(tǒng)和控制中心，重點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)各部分的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行控制，進(jìn)而能有效地收集、分析、處理和儲(chǔ)存電力數(shù)據(jù)信息。利用PLC技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為后期管理創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化提供可靠的技術(shù)支撐。例如，在電氣工程集成中，可利用統(tǒng)一的電氣設(shè)備接口來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的兼容性，然后利用該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行計(jì)算機(jī)控制軟件。值得注意的是，當(dāng)開(kāi)發(fā)PLC電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，工作人員要對(duì)未來(lái)的電氣工程需求進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，以確保該系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，并能更好地適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)發(fā)展[3]。

4.3 提高PLC技術(shù)的抗干擾能力

目前，隨著我國(guó)工業(yè)行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用要求也逐漸提高。為了保證電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全，技術(shù)人員需進(jìn)一步深入研究PLC技術(shù)，切實(shí)提高PLC技術(shù)對(duì)高強(qiáng)度信號(hào)的屏蔽及抗干擾能力。此外采用科學(xué)有效的途徑將PLC技術(shù)與電波信號(hào)濾波裝置、隔離變壓器相結(jié)合，使其更好地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

4.4 注重工作人員專業(yè)能力的提高

要想有效發(fā)揮PLC技術(shù)的潛在作用，關(guān)鍵在于提高相關(guān)人員的業(yè)務(wù)水平和操作能力。第一、所有的技術(shù)人員必須具備一定的PLC技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，對(duì)于PLC技術(shù)系統(tǒng)的操作流程必須熟練掌握。第二、要有良好的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)操守，保證工作的專業(yè)化和規(guī)范化，切實(shí)提高工作效率和工作質(zhì)量。因此，企業(yè)必須做好技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)，不斷強(qiáng)化員工PLC技術(shù)知識(shí)和操作能力，保證企業(yè)的的生產(chǎn)效率得以提升。

5 PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

5.1 深化PLC技術(shù)的集成度

技術(shù)人員在進(jìn)一步創(chuàng)新PLC技術(shù)時(shí)，必須把重點(diǎn)放在對(duì)PLC技術(shù)集成度進(jìn)行深入研究上，關(guān)注PLC技術(shù)的創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)。在實(shí)際操作的過(guò)程中，要不斷提高電氣設(shè)備的兼容性和精確度，使其達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，保證電氣工程自動(dòng)化綜合管理水平有效提高。同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)高度重視操作系統(tǒng)電氣接口的選擇工作，以保證接口的統(tǒng)一性，為系統(tǒng)的集成管理奠定良好的基礎(chǔ)。另外，還應(yīng)重視對(duì)統(tǒng)一控制平臺(tái)和操作系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，使系統(tǒng)之間具有更高的互動(dòng)性，最終推動(dòng)PLC技術(shù)集成水平的提高。

5.2 增強(qiáng)PLC技術(shù)的數(shù)字化水平

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我們已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字時(shí)代。目前PLC技術(shù)已具有多種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，如自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。在未來(lái)幾年內(nèi)，必須進(jìn)一步提高其數(shù)字化水平，這也是其發(fā)展的必然要求。有效地提高 PLC技術(shù)的數(shù)字化水平，可以使電氣工程設(shè)備具有較高的精確度和靈敏度，為企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更大的效益[4]。

5.3 提升PLC技術(shù)智能應(yīng)用水準(zhǔn)

近幾年來(lái)，電氣設(shè)備的操縱主要以人工方式為主，整個(gè)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)工作質(zhì)量以及效率無(wú)法得到保障，人工操縱方式逐漸不能滿足工作要求。為進(jìn)一步提高PLC技術(shù)的智能應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的智能操作操作，企業(yè)必須結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況制定合理的應(yīng)對(duì)方案。此外，PLC技術(shù)將與5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)深度融合發(fā)展，以多種先進(jìn)技術(shù)為支撐，提升PLC技術(shù)的智能控制水平[5]。

6 結(jié)論

總之，隨著我國(guó)信息化水平的不斷提高，PLC技術(shù)已不再僅僅應(yīng)用于電氣工程領(lǐng)域，它的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制過(guò)程中，在提高整體工作效率和質(zhì)量的同時(shí)，也能作為員工的預(yù)警輔助，幫助員工查找電氣工程中的故障點(diǎn)，使電氣工程自動(dòng)化控制工作更加科學(xué)、高效、方便。