PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程控制的自動(dòng)化設(shè)計(jì)

湖南華電長(zhǎng)沙發(fā)電有限公司 羅劉鵬

在電氣工程控制的自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，PLC 技術(shù)推動(dòng)了電氣工程的自動(dòng)化不斷發(fā)展。電氣工程的智能化對(duì)于生產(chǎn)生活有著非常重要的意義。然而PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化的具體實(shí)施過(guò)程中，由于處理信息量過(guò)大，以至于電氣工程自動(dòng)化需要良好的保護(hù)措施，不斷提高運(yùn)行速度，使PLC 技術(shù)愈發(fā)完善。

1 PLC 技術(shù)應(yīng)用于電氣工程控制的自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)

1.1 概述

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷提升，社會(huì)對(duì)于技術(shù)與科技的需求日益增加。將PLC 技術(shù)應(yīng)用于電氣工程控制自動(dòng)化技術(shù)中，不斷提高電氣工程自動(dòng)化技術(shù)，并利用PLC 技術(shù)優(yōu)勢(shì)完善與電氣有關(guān)的技術(shù)，為提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度做出貢獻(xiàn)。PLC 技術(shù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子通訊技術(shù)，在自動(dòng)化控制裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)與分析處理，不斷提高電氣工程控制技術(shù)整體運(yùn)行效率和信息處理能力。

1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

降低勞動(dòng)量。將PLC 技術(shù)引入到電氣工程自動(dòng)化控制工作中，以自動(dòng)化控制各種機(jī)器的良性運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷提升生產(chǎn)工作的效率。但這些機(jī)器的運(yùn)行也需要人為控制，工程機(jī)械才進(jìn)入到生產(chǎn)生活過(guò)程中，PLC 技術(shù)可有效對(duì)電氣工程進(jìn)行幫助，而工作人員可進(jìn)行更高級(jí)別的工作，極大地解放了勞動(dòng)力、降低勞動(dòng)負(fù)荷，提高了工作效率、降低了工作人員的工作量。在自動(dòng)化控制下，極大程度的提高了工作效率。

對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把控。不斷利用PLC 技術(shù)來(lái)完善工作，增加產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷攀升。人為操控機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)工作主觀性較強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把控也有主觀意見(jiàn)，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的把控與提升。以規(guī)范性的操作把控產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到產(chǎn)品生產(chǎn)中，使用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)工作，將自動(dòng)化技術(shù)同生產(chǎn)流程相結(jié)合。以智能手段嚴(yán)格把控產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不斷推動(dòng)自電氣工程自動(dòng)化與相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行優(yōu)化整合，能夠極大程度的避免產(chǎn)品生產(chǎn)中的漏洞出現(xiàn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量[1]。

提升運(yùn)行效率。將PLC 技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化平臺(tái)操控過(guò)程當(dāng)中，以計(jì)算機(jī)自身的高效率運(yùn)行速度帶動(dòng)電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行。在工程實(shí)施的過(guò)程中，不斷提升提高電氣工程的整體運(yùn)行效率。電氣工程自動(dòng)化的運(yùn)行一部分需要人為操控，另外一部分需要計(jì)算機(jī)參與運(yùn)轉(zhuǎn)。將PLC 技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，不僅可以很好地降低誤差，還可以提高工程運(yùn)行的效率。

穩(wěn)定性與安全性不斷提升。對(duì)于電氣工程等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，需要不斷提高對(duì)于安全防護(hù)工作的重視，安全是各個(gè)領(lǐng)域都非常關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。在運(yùn)用PLC 技術(shù)時(shí)，當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)警報(bào)提醒。然而在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化工作過(guò)程中，人為操控機(jī)器進(jìn)行工作時(shí)不可避免的會(huì)出現(xiàn)機(jī)器故障，出現(xiàn)勞損等情況，對(duì)人的生命安全造成威脅。在發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)排查相關(guān)問(wèn)題，并切斷相關(guān)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)使用的電源，確保電氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)的安全，將安全生產(chǎn)重視起來(lái)。

1.3 自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則

科學(xué)性原則。電氣工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)需依托計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)提高自動(dòng)化模式，將PLC 技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，強(qiáng)化電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案，提高自動(dòng)化設(shè)計(jì)。不斷依托高端的電子信息技術(shù)，從硬件和軟件兩方面改善設(shè)計(jì)方針，使技術(shù)與技術(shù)間得以高效的緊密結(jié)合，提高電氣工程自動(dòng)化能力。不斷提高PLC 技術(shù)應(yīng)用于電氣工程控制的自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的科學(xué)性和合理性[2]。

全面性原則。利用PLC 技術(shù)全面地掌握工程的有關(guān)情況，在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中從整體原則入手，從多角度看待問(wèn)題。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)需在各個(gè)領(lǐng)域都有所涉獵，這就要求在進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的整體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需對(duì)電氣工程的整體進(jìn)行全面了解。不斷提高設(shè)計(jì)水平，引入先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念的同時(shí)，嚴(yán)格把控各個(gè)細(xì)節(jié)，提高電氣工程自動(dòng)化最終的系統(tǒng)質(zhì)量。切實(shí)加強(qiáng)對(duì)于電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，提高整體質(zhì)量，避免因某一細(xì)節(jié)失誤而造成整體的自動(dòng)化系統(tǒng)失靈。

安全性原則。在運(yùn)用LC 技術(shù)過(guò)程中堅(jiān)持安全性原則。在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中需提高自動(dòng)化控制技術(shù)的設(shè)計(jì)能力，避免在控制過(guò)程中出現(xiàn)極大的風(fēng)險(xiǎn)和弊端。而PLC 技術(shù)同電氣工程控制自動(dòng)化設(shè)計(jì)相結(jié)合，打破了傳統(tǒng)電氣工程工作的整體運(yùn)行模式，不斷提高電氣工程工作的安全性能。因此在提高技術(shù)水平的同時(shí)，不斷提高電氣工程在硬件和軟件兩方面的整體性能，確保電氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)的安全。

1.4 在自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

安裝步驟簡(jiǎn)單。PLC 技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，追尋了許多新科技都具有的簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)。在安裝時(shí)PLC 技術(shù)有較為簡(jiǎn)單的安裝方式，并不需要很多復(fù)雜的步驟。只需安裝人員將電源與數(shù)據(jù)線連接成功即可使用。十分簡(jiǎn)單的安裝步驟讓PLC 技術(shù)擁有了更高效的處理時(shí)間，同時(shí)也為工程節(jié)約了許多時(shí)間成本，使電氣工程可盡快進(jìn)行工作。

PCL 控制系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定與安全。在實(shí)際的工程施工過(guò)程中可能會(huì)存在許多風(fēng)險(xiǎn)，且一切技術(shù)都不能保證在工程中可以做到零失誤。而PLC 技術(shù)可在工程過(guò)程中對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中可能存在的失誤與風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)此及時(shí)做出報(bào)警，使技術(shù)人員可以盡早發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行有效的調(diào)整，使工程更加安全，處理更加有效。

能耗低，效率高。任何技術(shù)都需消耗一定的能源與資源，如何更好地在工程進(jìn)行中做到節(jié)約高效，是一個(gè)技術(shù)是否完備的有效參考方式。PLC 技術(shù)以其能耗低、效率高的特點(diǎn)，在實(shí)施過(guò)程中發(fā)揮著重要的功效。因?yàn)镻LC 技術(shù)在組裝過(guò)程中所需步驟簡(jiǎn)單，可有效節(jié)約時(shí)間成本，所以它所消耗的能源也大大降低，在一定程度上做到了節(jié)約與減耗。

適應(yīng)性強(qiáng)，反應(yīng)靈敏度高。隨著科技的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展涌現(xiàn)了越來(lái)越多的新技術(shù)與新設(shè)備，這些技術(shù)的高速發(fā)展使原有專業(yè)人員的學(xué)識(shí)與能力已不足以做到時(shí)刻都可以在工程中進(jìn)行操作。而PLC 技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)、反應(yīng)靈敏度高，無(wú)需操作人員掌握過(guò)多有關(guān)PLC 技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，也不需要懂得過(guò)多的計(jì)算機(jī)知識(shí)，只需明白每個(gè)按鍵的操縱對(duì)象就可對(duì)PLC 技術(shù)加以運(yùn)用。同時(shí)因?yàn)镻LC 技術(shù)的操作簡(jiǎn)單，所以在實(shí)踐過(guò)程中盡管使用了很長(zhǎng)時(shí)間，卻不需要耗費(fèi)太大的資源對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。

自動(dòng)識(shí)別能力強(qiáng)。PLC 技術(shù)是一種新型技術(shù)，在工程中可對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)其自主識(shí)別，相比人力更加精確與安全，可避免因人為記錄而造成的誤差。同時(shí)對(duì)輸出的數(shù)據(jù)保存的十分完整，可及時(shí)彌補(bǔ)數(shù)據(jù)中存在的問(wèn)題，使工程更加精確與安全[3]。

2 電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中PLC 技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用在變頻器中。變頻器是電氣設(shè)備中常見(jiàn)的一種，但其操作是非?？简?yàn)技術(shù)與操作人員相關(guān)能力的。在實(shí)踐中，對(duì)變頻器的調(diào)節(jié)需十分精準(zhǔn)的測(cè)量、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)才能使其有效運(yùn)行。技術(shù)人員在操作時(shí)須嚴(yán)格遵照步驟來(lái)進(jìn)行，需根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的頻率來(lái)保證設(shè)備的成功運(yùn)轉(zhuǎn)。這不僅會(huì)增加設(shè)備的運(yùn)行成本，在實(shí)際操作中還有可能會(huì)存在因精確度不高而造成的風(fēng)險(xiǎn)和失敗的概率。但依靠PLC技術(shù)可有效避免這些問(wèn)題，PLC 技術(shù)是采用先進(jìn)的方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行連接，使變頻器可穩(wěn)定工作。不僅提高了工作效率，也在一定程度上保證了變頻器本身的應(yīng)用效果。

應(yīng)用在控制開(kāi)關(guān)量中。在電氣工程的運(yùn)行中，技術(shù)人員所需進(jìn)行的操作是十分復(fù)雜的，且需時(shí)刻保持專注并牢記操作步驟，一旦出現(xiàn)步驟混亂或順序錯(cuò)誤等問(wèn)題，都會(huì)使工程結(jié)果受到影響，輕則影響工程的完整效果、重則造成更多的安全隱患。而PLC 技術(shù)可代替人力在一定程度上降低風(fēng)險(xiǎn)，工作人員依靠PLC 技術(shù)，只需提前將所需執(zhí)行的步驟輸入計(jì)算機(jī)，PLC 技術(shù)就可代替人力進(jìn)行運(yùn)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量的高效控制，這不僅節(jié)約了人力成本，也使電氣工程可以更安全地運(yùn)行。

應(yīng)用在控制順序中。電氣工程在實(shí)施過(guò)程中會(huì)造成許多能源消耗，而這些能源消耗會(huì)為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r帶來(lái)負(fù)擔(dān)。合理運(yùn)用PLC 技術(shù)不僅可解決電氣工程能源不足問(wèn)題，還可對(duì)工程有關(guān)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，可在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)設(shè)備運(yùn)行的人為規(guī)律進(jìn)行調(diào)整，使之更加高效有序的運(yùn)行，通過(guò)對(duì)于電氣設(shè)備的調(diào)整進(jìn)而提升工程的整體效率。

對(duì)PLC 技術(shù)抗干擾性進(jìn)行提高。雖然PLC 技術(shù)已是現(xiàn)如今非常安全高效的一項(xiàng)技術(shù)，但其本身存在的抗干擾性并不能完全解決工程中存在的干擾問(wèn)題，這就需加大科研投入力度，針對(duì)PLC 技術(shù)的抗干擾能力加以研究與改進(jìn)，使之能夠更好地在工程中發(fā)揮作用[4]。

集中性控制系統(tǒng)。在PLC 技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中，不僅需它本身進(jìn)行精準(zhǔn)有效的計(jì)算，還需要功能性完備的中央處理器對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)領(lǐng)。這使PLC 技術(shù)具有了集中性的特點(diǎn)，可使之提高效率，節(jié)約成本。但科技并不都只是只具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)他的集中性還使PLC 系統(tǒng)在操作過(guò)程中想要改變一個(gè)操作對(duì)象、就需整個(gè)機(jī)器進(jìn)行停止。

3 PLC 技術(shù)應(yīng)用于電氣工程控制的自動(dòng)化設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

促進(jìn)PLC 技術(shù)與電氣控制自動(dòng)化統(tǒng)一。PLC 技術(shù)應(yīng)用于電子工程自動(dòng)化的統(tǒng)一趨勢(shì)對(duì)于電子工程的整體系統(tǒng)運(yùn)行具有非常重要的意義。在周期性設(shè)計(jì)、調(diào)試工作以及維修維護(hù)工作等方面，電氣工程的自動(dòng)化技術(shù)的使用減少了資金投入，同時(shí)提高生產(chǎn)活動(dòng)的安全性，統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境在自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中的需求更為明顯。相關(guān)領(lǐng)域的不斷發(fā)展對(duì)電氣工程自動(dòng)化的整體水平要求不斷提高，需不斷完善自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方式，著力提升電氣工程的整體配置。依托PLC 技術(shù)與電子信息技術(shù)不斷推動(dòng)電子自動(dòng)化技術(shù)的向前攀升，著力提高技術(shù)水平。

提高整體安全性。依托PLC 技術(shù)在最大程度上避免可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，使工程整體安全性不斷提高，不斷提高保障人員在生產(chǎn)過(guò)程中安全的整體措施。將PLC 技術(shù)引入電氣工程控制自動(dòng)化設(shè)計(jì)中降低了影響人員安全的不利條件，不斷提高電氣工程工作的安全性能，使安全級(jí)別高的產(chǎn)業(yè)向安全級(jí)別低的產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展。在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域過(guò)程中，使生產(chǎn)過(guò)程更為規(guī)范、合理，自動(dòng)化技術(shù)可針對(duì)不同的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)行方案，電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的安全性原則在設(shè)計(jì)過(guò)程中具有非常重要的地位。

創(chuàng)新方向發(fā)展。將PLC 技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化相融合，強(qiáng)化電氣工程的整體創(chuàng)新優(yōu)化措施。在電氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，利用強(qiáng)電和弱電的結(jié)合不斷強(qiáng)化電力工程同信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、控制平臺(tái)的融合能力。同時(shí)依托硬件與軟件間相互配合，將電工技術(shù)同電子信息技術(shù)進(jìn)行融合應(yīng)用。對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，需要電氣工程自動(dòng)化技術(shù)不斷引入新的設(shè)計(jì)方案，提高自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化組合，促進(jìn)電氣工程產(chǎn)業(yè)的不斷攀升，著力提升整體的技術(shù)設(shè)計(jì)。

向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。PLC 技術(shù)可改善生產(chǎn)方式，以其快捷、便利、精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)使工程更加高效。在實(shí)際應(yīng)用中，可靈活考慮將電氣自動(dòng)化技術(shù)與PLC技術(shù)相結(jié)合，利用高科技與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷提高在實(shí)踐中的整體水平。同時(shí)讓簡(jiǎn)單的工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)而為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

綜上，將電氣工程同PLC 技術(shù)相結(jié)合，不僅可提高企業(yè)工作效率和工作方式，還可在工作中促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化形成開(kāi)放化、信息化、分布式的產(chǎn)業(yè)模式。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的不斷提高需引進(jìn)多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，將各個(gè)領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容不斷組合融合，切實(shí)強(qiáng)化電氣工程自動(dòng)化技術(shù)。