PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計與應(yīng)用分析

邱天宇

摘? 要：自動化技術(shù)的快速發(fā)展，能夠有效作用于電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中，且PLC已被廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備運行中，通過PLC技術(shù)能夠加強電氣設(shè)備控制質(zhì)量，為電氣設(shè)備自動化控制提供參考依據(jù)，全面提升電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的自動化水平。此次研究主要是探討分析PLC在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計與應(yīng)用，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價值。

關(guān)鍵詞：PLC? 電氣設(shè)備? 自動控制系統(tǒng)? 設(shè)計應(yīng)用

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（a）-0111-03

Abstract： The rapid development of automation technology can effectively act in the electrical equipment control system， and PLC has been widely used in the operation of electrical equipment， through PLC technology can strengthen the quality of electrical equipment control， to provide reference for electrical equipment automation control， improve the automation level of electrical equipment control system. This research is mainly to discuss the design and application of the PLC in the automatic control system of electrical equipment， hoping to be of reference value to the relevant personnel.

Key Words： PLC; Electrical equipment; Automatic control system; Design application

1? PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的設(shè)計

1.1 評估控制任務(wù)

在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中，為了合理應(yīng)用PLC技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計工作，必須科學(xué)評估控制任務(wù)，確保PLC技術(shù)能夠全面應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)中。按照電氣設(shè)備運行狀態(tài)，合理選擇PLC運行方式與類型，確保電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定。在具體應(yīng)用期間，需要全面分析PLC技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模、設(shè)計難度及數(shù)據(jù)處理速度，全面滿足電氣設(shè)備運行需求，科學(xué)評估系統(tǒng)功能，以此加強PLC技術(shù)的應(yīng)用效果。

1.2 合理選擇PLC型號

由于電氣設(shè)備對于安全性能的要求較高，因此必須科學(xué)分析和開亮PLC型號經(jīng)濟性。聯(lián)合電氣設(shè)備運行參數(shù)，合理選擇PLC型號，同時兼顧生產(chǎn)廠家要求，全面分析設(shè)備需求與使用習慣，以此加強產(chǎn)品設(shè)施的配套性，進一步加強PLC技術(shù)的可靠性。在PLC技術(shù)應(yīng)用期間，輸入點數(shù)和輸出點數(shù)屬于重要參數(shù)標準，存在標準余量。將統(tǒng)計輸入點數(shù)和輸出點數(shù)，作為點數(shù)估算數(shù)據(jù)，按照產(chǎn)品特點與性能，實時調(diào)整輸入點數(shù)和輸出點數(shù)。明確PLC存儲器容量大小，確保存儲器容量大于程序容量。針對未編制應(yīng)用程序現(xiàn)象，可以提前評估程序容量。

1.3 自動控制系統(tǒng)設(shè)計

通過PLC技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計電氣自動控制系統(tǒng)，全面遵循完整性與安全性原則，以此優(yōu)化自動控制系統(tǒng)，確保系統(tǒng)運行功率滿足生產(chǎn)需求。圖1為系統(tǒng)控制原理圖。在開展設(shè)計時，依次開展抗干擾設(shè)計、控制器設(shè)計和電路連接設(shè)計，同時編寫系統(tǒng)軟件程序和硬件程序，建立系統(tǒng)框架，順利開展后續(xù)工作。在自動控制系統(tǒng)設(shè)計中，還應(yīng)當注重控制單元設(shè)計。在選擇儲存器后，能夠合理分配存儲器空間，設(shè)計和編輯專用存儲器、初始化程序、功能子程序與輔助程序。完成上述操作步驟后，技術(shù)人員需要調(diào)試整個硬件系統(tǒng)，但軟件系統(tǒng)調(diào)試屬于自動控制系統(tǒng)的核心內(nèi)容，為了確?？刂圃O(shè)計質(zhì)量滿足標準要求，技術(shù)人員需要將控制元件安裝到控制系統(tǒng)內(nèi)，通過試運行方式明確系統(tǒng)要求。

1.4 系統(tǒng)調(diào)試

在PLC設(shè)計期間，系統(tǒng)調(diào)試屬于最終設(shè)計環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)當針對系統(tǒng)開展聯(lián)機測試和模擬調(diào)試，確保整個調(diào)試過程的專業(yè)化與嚴格化，及時掌握電氣設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計目標，以此確保PLC技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價值。通過應(yīng)用專業(yè)技術(shù)工藝，將開關(guān)接入到系統(tǒng)中，以此啟動模擬信號，對控制系統(tǒng)工藝標準進行準確判斷，同時，觀察二極管運行狀態(tài)，開展系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，通過編程開展分段、分級調(diào)試，以此掌握安全運行策略，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)存在的不足與缺陷。

2? PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 PLC功能應(yīng)用

PLC系統(tǒng)組成包括存儲器、中央處理器、接口電路與電源。其中，電源包括備用電源、系統(tǒng)電源和斷電保護電源;中央處理器屬于核心存儲部件，具備邏輯功能與數(shù)學(xué)運算功能，能夠有效協(xié)調(diào)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的運行;接口電路主要包括外圍設(shè)備與現(xiàn)場設(shè)備，能夠通過輸入電路，將輸入信號轉(zhuǎn)化為電平信號，通過輸出電路，可以將輸出信號轉(zhuǎn)化為電平信號，對現(xiàn)場設(shè)備起到驅(qū)動作用，確保PLC系統(tǒng)廣泛作用于信號監(jiān)控、邏輯變量與系統(tǒng)存放中。在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)運行期間，PLC技術(shù)可以控制開光量，利用操作按鈕與限位開關(guān)，在現(xiàn)場控制信號檢測期間，科學(xué)掌控電氣設(shè)備機械運作。將計時器設(shè)置在PLC系統(tǒng)內(nèi)部，在有限時間內(nèi)的多邊形與靈活性比較高，準確設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)造。常見計數(shù)器包括高速計數(shù)器和可逆性計數(shù)器，通過計數(shù)器可以合理掌握相關(guān)計數(shù)。在處理數(shù)據(jù)信息時，通過移位存寄器處理數(shù)據(jù)信息，不僅涉及到基本運算方式，還牽扯到開方算法，高效開展移位和傳遞工作。圖2為高速計數(shù)模塊與可編程邏輯控制器接線圖。

2.2 開關(guān)量控制

在現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展過程中，為了全面發(fā)揮出PLC系統(tǒng)的應(yīng)用價值，合理控制開關(guān)量，確保PLC技術(shù)能夠滲透到電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，嚴格監(jiān)控系統(tǒng)運行過程，對開關(guān)量控制技術(shù)進行探究。比如某電力企業(yè)在應(yīng)用PLC技術(shù)時，高度關(guān)注開關(guān)量控制技術(shù)，通過PLC技術(shù)替換常規(guī)電力設(shè)備，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制功能，同時可以自由控制運行速度與接線操作，全面展現(xiàn)出PLC技術(shù)的應(yīng)用功能與優(yōu)勢。在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中，合理應(yīng)用開關(guān)量控制技術(shù)，能夠簡化電氣設(shè)備的檢修與維護難度，加強開關(guān)量控制質(zhì)量。通過開關(guān)量控制方式，可以減少人力與物力投入，避免浪費資源、在單臺設(shè)備中，通過應(yīng)用開關(guān)量控制技術(shù)，可以實現(xiàn)多臺電氣設(shè)備的流水化控制，有效提升技術(shù)操作人員的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)。

2.3 過程控制

在電氣設(shè)備過程控制應(yīng)用PLC技術(shù)，必須高度重視運動控制和過程控制的全過程，以此發(fā)揮出PLC技術(shù)的應(yīng)用價值。此外，PLC技術(shù)還可應(yīng)用于連續(xù)過程控制和離散過程控制中。通過PLC技術(shù)，能夠加強模擬量控制效果，包括電壓、電流、溫度與變壓等。比較分析歷史數(shù)據(jù)和模擬量數(shù)據(jù)，全面滿足用戶的用電需求。按照系統(tǒng)參數(shù)信息，能夠提升電氣設(shè)備運行的安全性與可靠性。在PLC系統(tǒng)運行過程中，實時掌握控制數(shù)據(jù)，包括直線運動數(shù)據(jù)、圓周運動數(shù)據(jù)和脈沖量，以此確保機械運動的高效性，維護系統(tǒng)控制精度，同時可以幫助技術(shù)人員掌握運行信息。圖2為變電設(shè)備自動化控制流程。

2.4 模擬量控制

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)的應(yīng)用效果顯著。在具體應(yīng)用控制技術(shù)時，需要應(yīng)用儀表監(jiān)控方式，以此加強系統(tǒng)控制精度。系統(tǒng)升溫與降溫操作中，通過應(yīng)用自動化控制技術(shù)，能夠集中控制電氣設(shè)備運行狀態(tài)，高效檢測和顯示控制系統(tǒng)故障問題，以此明確信號和中間記憶單元的邏輯關(guān)系。當電氣設(shè)備出現(xiàn)故障問題時，也會影響系統(tǒng)邏輯關(guān)系，按照有效信息與故障診斷程序，對電氣設(shè)備運行故障信息進行分析。當系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息后，檢修人員可以及時趕到現(xiàn)場處理，維護電氣設(shè)備故障處理的時效性。

2.5 信號抗干擾

在應(yīng)用PLC技術(shù)后，能夠加強輸入信號的抗干擾效果，通過輸入模塊可以優(yōu)化設(shè)計抗干擾措施，同時應(yīng)用輸入信號中的輸入模塊濾波，全面降低外界環(huán)境對于輸入信號的干擾影響。做好控制器接地處理，減少輸入信號和輸入信號的干擾，高度關(guān)注電路信號的感應(yīng)情況，同時注重信號感應(yīng)的負面影響。通過信號抗干擾技術(shù)，有助于提升硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，全面發(fā)揮出抗干擾技術(shù)的作用價值。通過應(yīng)用配線抗干擾技術(shù)，可以減少配線間互感電容影響，科學(xué)分析輸入信號、輸入信號和電纜的影響關(guān)系，加大電纜保護力度。通過繼電器信號轉(zhuǎn)換功能，能夠區(qū)分電源線和接地點，有效分離動力線和信號線，以此降低干擾影響，維護系統(tǒng)運行效益。

2.6 硬件濾波及軟件抗干擾措施

針對硬件濾波干擾問題，將信號導(dǎo)入到計算機設(shè)備之前，應(yīng)當在地線和信號線之間并接電容，以此減少共模干擾。在信號兩極間安裝濾波器，可以減少差模干擾。對于軟件濾波干擾問題，電磁干擾比較復(fù)雜，為了降低電磁干擾影響，需要優(yōu)化設(shè)計PLC系統(tǒng)組態(tài)與軟件，同時做好軟件設(shè)備抗干擾處理，以此提升系統(tǒng)可靠性與安全性。

3? 結(jié)語

綜上所述，深入分析珺技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用要點，通過輸入模塊實現(xiàn)抗干擾設(shè)計，通過輸入/輸出電路，能夠?qū)⑤斎?輸出信號轉(zhuǎn)化為電平信號，對現(xiàn)場設(shè)備起到驅(qū)動作用。通過故障診斷程度，能夠準確分析和判斷電氣設(shè)備運行故障。通過此次設(shè)計與應(yīng)用研究，能夠全面掌握PLC技術(shù)的價值作用，使其合理應(yīng)用到電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中，確保電力設(shè)備運行的安全性與實效性。

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