PLC技術在電氣自動化控制中的運用

石文科，高倩，孟凡文

（濟寧職業(yè)技術學院，山東濟寧，272000）

0 引言

現(xiàn)代化技術為電氣自動化水平提升提供了重要支持，作為其中的關鍵核心要素，PLC技術成為電氣工程快速發(fā)展與電氣自動化控制合理應用的重要基礎，以實現(xiàn)提升電氣設備運行速度的最終目的。因此，有必要加強對PLC技術在電氣自動化控制中實際應用的研究，進而為相關技術的未來發(fā)展拓展更廣闊的空間。

1 PLC技術闡述

■1.1 基本運行結構

PLC又可以稱之為可編程控制器，是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提升，PLC技術與計算機技術也開始得到不斷融合。PLC技術在實際使用的過程中體現(xiàn)出較強的綜合性和系統(tǒng)性，其主要由編程架構與交互端口等結構組成。隨著技術水平的不斷提升，PLC技術也面臨著全新的發(fā)展機遇，進而在工業(yè)領域當中獲得了十分廣泛地應用。當前，人們更加清楚地認識到了PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用效果，從而應持續(xù)進行深入研究，推動PLC技術的發(fā)展與革新。

■1.2 工作原理與方法

在PLC技術實際應用的過程中主要可以分成四個環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)是內(nèi)部檢查，主要任務是對內(nèi)部硬件功能、運行情況以及監(jiān)控定時器等部分進行檢查；第二環(huán)節(jié)是通信服務，在此環(huán)節(jié)中，需要將控制器與其他形式的智能裝置連接起來，以此來完成鍵入命令的響應與顯示內(nèi)容的更新；第三環(huán)節(jié)是輸入輸出處理，即通過控制器將外部輸入電路的連接狀態(tài)反饋到寄存器，實現(xiàn)運行狀態(tài)的有效管理；第四環(huán)節(jié)是指令執(zhí)行，之前反饋到寄存器的外部輸入電路連接狀態(tài)并不會隨著外部輸入信號的變化而發(fā)生改變，因此一旦出現(xiàn)輸入信號發(fā)生變化的問題，只有保證在響應周期內(nèi)進行輸入處理才可以完成新狀態(tài)的讀入。而在PLC系統(tǒng)進行程序設計的過程中，最常用的方法就是梯形圖，進而實現(xiàn)對繼電器的有效控制[1]。而需要注意的是，引入PLC技術之后系統(tǒng)內(nèi)部的繼電器并不是真實存在的繼電器，因此相關人員也需要采取和原來不同的操作方法。原有繼電器控制方法與PLC控制方法的對比如圖1所示。

圖1 原有繼電器控制電路圖

圖2 PLC控制梯形圖

2 PLC技術在電氣自動化控制中的實際應用

■2.1 在數(shù)據(jù)控制中的應用

在實際開展數(shù)據(jù)控制的過程中，應有效利用數(shù)學與統(tǒng)計領域的知識保證電氣工程自動化控制設備的穩(wěn)定運行，同時確保設備可以自動運行也是系統(tǒng)工程的重要組成部分。數(shù)據(jù)控制環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)輸出是單向的，因此相關工作人員需要完成數(shù)據(jù)確認之后才可以進行后續(xù)的工作。另外，在數(shù)據(jù)控制的過程中應用PLC技術可以充分確保相關工作的科學性，并以此為基礎展開編程從而確保PLC技術可以有效對數(shù)據(jù)控制中的各個環(huán)節(jié)展開分析，保證工作人員可以在第一時間發(fā)現(xiàn)其中存在的不合理之處，并提出相應的解決策略。

■2.2 在開關邏輯控制中的應用

在電氣設備運行的過程中，其內(nèi)部的控制關聯(lián)十分復雜，而邏輯開關的有效控制會對電氣自動化設備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生直接的影響。面對這樣的問題可以借助PLC技術實現(xiàn)邏輯開關的自動化控制，進而保證整體設備的穩(wěn)定運行。PLC技術在應用的過程中，具有抗干擾能力強、安全程度高的特點，因此相較于其他控制技術也展現(xiàn)出了突出的應用優(yōu)勢。屏蔽雙絞線與磁環(huán)的安裝可以有效減少環(huán)境因素對電路產(chǎn)生的干擾，而PLC技術的應用可以通過指令輸入、指令編輯、指令傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)實現(xiàn)對操作對象的有效控制[2]。除此以外，PLC技術還可以根據(jù)電氣設備運行時間與開關對邏輯開關進行控制，在檢測到設置值改變之后就會自動閉合，從而確保電氣設備的穩(wěn)定運行。而且為促進控制水平的進一步提升，應對控制開關的閉合路徑加以優(yōu)化，為設備的穩(wěn)定運行奠定基礎。以實驗過程中電氣系統(tǒng)繼電器故障為例，如果在通電之后出現(xiàn)反應時間過長的情況就說明了繼電器在電氣工程系統(tǒng)推進的過程發(fā)生了短路問題。面對這樣的情況，就可以借助PLC技術對內(nèi)部數(shù)據(jù)展開分析，同時結合自動切換系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，有效改善繼電器短路、反應慢的問題，促進電氣系統(tǒng)運行質量的有效提升。

■2.3 在順序控制中的應用

電氣工程實際運行中的相關工序對PLC順序將會產(chǎn)生直接的影響，而借助PLC技術進行順序控制則可以顯著提升電氣工程運行的安全性與穩(wěn)定性。實際上，PLC系統(tǒng)可以以電氣設備運轉流程為基礎，完成對運行情況的監(jiān)控，并結合不同需求發(fā)布不同的指令，進而將整個電氣工程劃分為多個階段，為每一個階段賦予不同的責任任務，確保各個工序運轉職能的有效強化。與此同時，還可以將整體調控作為技術優(yōu)化的基礎，從而促進PLC控制效率與效果的不斷增強。例如可以應用PLC技術對電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的石灰以及鍋爐燃燒渣滓進行清理，該技術的應用可以有效對整體流程進行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況及時發(fā)出報警，不僅有效提升了其智能化水平，還對優(yōu)化資源配置起到了重要的作用。

■2.4 在閉環(huán)控制中的應用

閉環(huán)控制的主要運行原理是完成輸出信息的有效處理之后再將其返還到開端環(huán)節(jié)，這樣就形成了一個完整的閉環(huán)；而在其運行的過程中，很大程度上會受到反饋機制的影響。在啟動電氣系統(tǒng)的時候需要對各類信息完成有序輸出，并做好相應的數(shù)據(jù)錄入工作。值得注意的是，錄入完成之后還需要對相關數(shù)據(jù)進行進一步地修正，以提升其輸出效果。閉環(huán)控制在實際應用的過程中具備極強的靈活性與高效性，也正是憑借著這樣的優(yōu)勢，讓閉環(huán)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)當中獲得了廣泛地應用，并體現(xiàn)出良好的應用成效。與此同時，相關專業(yè)技術人員還可以根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)所具備的實際特點完成系統(tǒng)運行狀態(tài)調整，為電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定基礎。

■2.5 在電氣機床中的應用

線路的運行情況將會對電氣機床工作產(chǎn)生直接的影響，一旦出現(xiàn)線路問題，不僅會降低電氣機床的整體工作效率，還會對產(chǎn)品的數(shù)量與質量造成不利影響。對于這樣的問題，可以通過PLC技術來妥善解決：首先，PLC技術的應用使得機床的設備控制手段得到改良與創(chuàng)新，最大限度地避免了因接觸器、執(zhí)行器故障而對整體生產(chǎn)造成影響，進一步提升電氣機床的工作效率；其次，PLC技術可以顯著提升電氣機床的自動化控制水平，并對其生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，第一時間將故障與問題報告給工作人員；最后，PLC技術的應用還可以帶動電氣機床抗干擾能力的提升，為保障電氣機床的平穩(wěn)運行提供重要支持。

■2.6 PLC技術未來的發(fā)展與應用

就當前的發(fā)展情況來看，PLC技術憑借其突出的應用優(yōu)勢在工業(yè)生產(chǎn)、建筑工程以及機械化生產(chǎn)線等多個領域得到廣泛使用，并體現(xiàn)出良好的效果。將PLC技術引入到電氣設備自動化控制系統(tǒng)當中可以有效提升設備運行的可靠性和穩(wěn)定性，進而實現(xiàn)提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本以及增加生產(chǎn)效益的目的。隨著科學技術水平的進一步提升，PLC技術在未來會進一步朝向生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，通過有序的操作流程實現(xiàn)工程設計的自動化和智能化。一方面，PLC系統(tǒng)的體積會變得更小，速度會更快，進而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)個性化發(fā)展的需要，提升整體系統(tǒng)運行的性價比；而另一方面，PLC系統(tǒng)的容量將會明顯提升，推動其技術朝向更加成熟的方向發(fā)展。為了保障PLC技術可以逐漸適應更多領域，在近年來的研究中開始將智能輸入輸出、溫度自動控制等模塊引入到系統(tǒng)開發(fā)中，進而有效借助這部分新型模塊促進PLC技術穩(wěn)定性的提升。隨著信息化技術水平的不斷提升，人們對數(shù)據(jù)信息與傳輸需求也開始提出更高的要求，因此應不斷推進PLC系統(tǒng)多種編程語言互補功能的革新，確保指令語言、圖形語言等功能的豐富和完善，提升PLC技術的應用水平。

3 結語

綜上所述，PLC技術的合理運用對推動電氣工程高效發(fā)展起到了至關重要的作用，因此在實際應用的過程中應充分認識到市場對于電氣工程自動化控制的需求，繼而保證相關工作的合理推進。為進一步促進電氣工程自動化的轉型發(fā)展，還需發(fā)揮PLC技術在其中的重要作用，為電氣工程自動化提供技術理論支持。