PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用

霍達(dá)

【摘要】目前，現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展迅速，我國的電氣工程建設(shè)的發(fā)展迅速，在我國社會不斷發(fā)展的背景之下，科學(xué)技術(shù)水平也到了一個新的階段，新興PLC技術(shù)日漸被大范圍應(yīng)用。在電氣工程管理中，自動化控制水平影響其工作效率，對于推動工程的整體進(jìn)展效果顯著，基于此，本文將對PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用情況展開深入研究。文章通過對PLC技術(shù)的核心理念進(jìn)行闡述，并且針對PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的對策展開分析，最終推動我國電氣工程的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);電氣工程自動化控制;應(yīng)用

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.12..007

近年來，基礎(chǔ)建設(shè)迅速，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的企業(yè)生產(chǎn)也逐漸引用了多種類型的自動化控制系統(tǒng)來提高工作效率。從20世紀(jì)70年代起，大規(guī)模的集成電路和微型電子計算機逐漸在工業(yè)的機械化生產(chǎn)中實現(xiàn)應(yīng)用，促進(jìn)了我國工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展水平的全面提高。21世紀(jì)之后，數(shù)字化與信息化技術(shù)在全社會的推廣中實現(xiàn)普及，我國的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備在電機技術(shù)、電子技術(shù)以及計算機控制技術(shù)發(fā)展的帶動下實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的系統(tǒng)優(yōu)化，PLC技術(shù)也在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的帶動下實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，提高了我國電氣設(shè)備的自動化水平。

1. PLC技術(shù)相關(guān)內(nèi)容概述

PLC技術(shù)是指能夠?qū)⑵湔归_進(jìn)行編輯的控制器，利用把此項技術(shù)運用到電氣工程自動化控制中的方式，實現(xiàn)其對工作中生成的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位準(zhǔn)確計算，從而自動完成其結(jié)果分析，最終運用此系統(tǒng)把數(shù)據(jù)存儲的一種新技術(shù)。通常而言，此項技術(shù)主要涵蓋數(shù)據(jù)輸入、輸出和存儲裝置等諸多部分的內(nèi)容。在具體的運行中，相關(guān)技術(shù)操作人員可以對應(yīng)的工作需求為參照依據(jù)完成對系統(tǒng)的各項參數(shù)設(shè)置，在充分考慮各項目差異性的基礎(chǔ)上，自行增減對應(yīng)的工作環(huán)節(jié)，如工作中存在不可抗力需連接額外的設(shè)備，也可自由實現(xiàn)。因PLC技術(shù)自身有性能強、使用便捷、受外界環(huán)境干擾性小、后期維護(hù)方便等獨特優(yōu)勢。因此，在自動化控制工程應(yīng)用中發(fā)揮了極大的促進(jìn)作用。綜合而言，如在電氣系統(tǒng)中選用PLC技術(shù)作為主要控制方式，能輕松實現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部將此項技術(shù)和其對應(yīng)軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)的操作，大大節(jié)約人工環(huán)節(jié)及成本，提升電氣控制系統(tǒng)運行過程中的穩(wěn)定性和持續(xù)性，將生產(chǎn)風(fēng)險降到最低。

2. PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

2.1 編程控制，可靠性強

PLC控制技術(shù)是一種基于數(shù)據(jù)測算所形成的操作應(yīng)用系統(tǒng)，其主要是基于一定編程來進(jìn)行系統(tǒng)化的操作，從而在操作中實現(xiàn)系統(tǒng)化的控制，可靠性較強。例如在電氣數(shù)控車床的控制系統(tǒng)中，原始的數(shù)據(jù)狀態(tài)通過信號傳輸?shù)男问捷斎肟刂葡到y(tǒng)中，并通過控制系統(tǒng)內(nèi)部的程序化運作來實現(xiàn)系統(tǒng)指令的操作與處理，通過精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)來保證程序運作的可靠性。這就能夠基于電氣工業(yè)機床等機械設(shè)備的器械指標(biāo)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入，從而降低因數(shù)據(jù)狀態(tài)不符合器械要求而產(chǎn)生器械損壞的風(fēng)險，提高工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的精確程度。

2.2 功能完善，故障較少

PLC技術(shù)具備邏輯運算、數(shù)據(jù)處理、人機互動、即時記錄等方面的應(yīng)用功能，其能夠?qū)⒍鄻踊墓δ苋跒橐粋€整體，從而通過系統(tǒng)化的運作來進(jìn)行整個工業(yè)生產(chǎn)線的控制。這種工業(yè)設(shè)備在運作的過程中，由于應(yīng)用了大量軟繼電器等抗干擾的部件，能夠在系統(tǒng)化的操作中對于外界的干擾及時進(jìn)行隔離與阻斷，并且在整個工業(yè)設(shè)備發(fā)生異常的時候，能夠通過外部設(shè)置的預(yù)警系統(tǒng)來對于異常信息進(jìn)行辨別與比對，并提示中央控制器及時進(jìn)行故障的處理與維護(hù)，從而使得整個運作系統(tǒng)的故障率降低，實現(xiàn)其長期可持續(xù)運轉(zhuǎn)。

3. 影響電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用效果的因素分析

3.1 客觀因素

電氣工程自動化技術(shù)要想成功應(yīng)用于生產(chǎn)，需借助一定的電力設(shè)施來實現(xiàn)，電力設(shè)施的狀態(tài)在一定程度上影響和決定著電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用成效。我國地域?qū)拸V，幅員遼闊，其中山區(qū)或無人區(qū)范圍也相當(dāng)廣泛，當(dāng)在這些地區(qū)運行電力設(shè)備時極易受到自然因素的作用，從而影響其性能發(fā)揮。在當(dāng)前國內(nèi)的部分山區(qū)，電力設(shè)備受潮出現(xiàn)短路現(xiàn)象非常普遍，此外，山區(qū)中的動物很多，電線遭受啃食問題頻發(fā)，也是造成電線絕緣皮破損而降低其絕緣效果的一個重要因素，所以，山區(qū)的電力設(shè)備存在的漏電、短路等問題均由此而生。此外，處于沙漠、戈壁灘等無人區(qū)的電力設(shè)備，風(fēng)沙則是影響其性能發(fā)揮的一個重要考驗，如不能保證電力設(shè)備和輸電線路定期被維護(hù)時，則會在一定程度上加劇電力設(shè)備運行狀態(tài)的不確定性。因而，前述自然因素等不可抗力引起的應(yīng)用障礙則應(yīng)引起足夠重視。

3.2 主觀因素

在電氣工程自動化技術(shù)的具體應(yīng)用中，管理方面的主管因素也不容忽視，通過人為管控的方式能消除其隱患。一些技術(shù)人員在工作實踐中，對自動化仿真技術(shù)和電網(wǎng)控制技術(shù)的預(yù)防價值不夠重視，很多人存在對預(yù)防工作的認(rèn)知誤區(qū)，認(rèn)為其可有可無，因而在工作過程中對技術(shù)應(yīng)用過于隨意，他們從思想根源上并未意識到電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性。此外，在此技術(shù)的應(yīng)用實踐中，一些電力工人還存在操作不夠?qū)I(yè)性和規(guī)范的問題，其知識結(jié)構(gòu)的片面化和不系統(tǒng)化，是造成技術(shù)操作人員無法及時、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用問題，準(zhǔn)確做出處理的又一主要原因，進(jìn)而影響了技術(shù)應(yīng)用的實際成效。技術(shù)管理和設(shè)備管理之間關(guān)系緊密技術(shù)管理力度不足會降低設(shè)備的運行效率?？v觀當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用情況，技術(shù)管理和設(shè)備管理方面均存在不同程度的問題。舉例來說，在電力設(shè)備系統(tǒng)無法運載時，其相應(yīng)軟件則無法被正常應(yīng)用，除此之外，一些單位在電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用方面的經(jīng)驗不足和管理缺位，均是造成電力設(shè)備運行故障的主要原因。

4. PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用實踐

4.1 PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)控制中的應(yīng)用

在PLC技術(shù)在實際開展數(shù)據(jù)控制的時候，要盡可能提升操作管理人員在數(shù)學(xué)與統(tǒng)計領(lǐng)域方面相關(guān)的專業(yè)知識儲備，以提升電氣工程自動化控制設(shè)備運行的穩(wěn)定性，在此過程中，設(shè)備作為系統(tǒng)工程中的一項重要構(gòu)成部分，其自動運行同樣重要，技術(shù)管理人員專業(yè)技術(shù)知識儲備的豐富同樣能為此提供保障。實際上，由于數(shù)據(jù)控制環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)輸出具有單向性的特點，所以，在日常的運用管理中，工作人員應(yīng)先對數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，在確保其準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)入下一環(huán)節(jié)中。此外，數(shù)據(jù)控制應(yīng)用過程中，PLC技術(shù)還具有提升相關(guān)工作的科學(xué)性的突出作用，以確保以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)而展開的編程中各環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)據(jù)控制的精準(zhǔn)度，為管理人員第一時間發(fā)現(xiàn)并解決問題提供了實現(xiàn)可能，為PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)控制方面的效率提升提供保障。

4.2 PLC技術(shù)在開關(guān)邏輯控制中的應(yīng)用

由于電氣設(shè)備內(nèi)部控制關(guān)聯(lián)復(fù)雜，其中邏輯開關(guān)對電氣自動化設(shè)備的運行安全和穩(wěn)定性有直接影響，因而，要保證電氣設(shè)備的正常運行，必須加強PLC技術(shù)在開關(guān)邏輯控制中的應(yīng)用管理。為進(jìn)一步提升其控制成效，消除運行中可能存在的潛在風(fēng)險問題，PLC技術(shù)能完成對邏輯開關(guān)的自動化控制，為整體設(shè)備的全面運行奠定了基礎(chǔ)保障。因PLC技術(shù)在應(yīng)用中特點鮮明，擁有良好的抗干擾能力，安全系數(shù)高，所以，對比其他控制技術(shù)，其在具體應(yīng)用中的優(yōu)勢發(fā)揮顯著。其中，屏蔽雙絞線與磁環(huán)的安裝能有效降低因環(huán)境變化因素給電路帶來的干擾影響，利用PLC技術(shù)可提升對系統(tǒng)中指令輸入、指令編輯、指令傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的有效控制。加之PLC技術(shù)還具有隨電氣設(shè)備運行時間和開關(guān)對邏輯開關(guān)進(jìn)行控制的作用，通過檢測功能實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)置值改變后自動閉合，提升電氣設(shè)備運行穩(wěn)定性的功能。所以，為進(jìn)一步提升對設(shè)備的控制水平，操作人員應(yīng)著力強化對控制開關(guān)的閉合路徑的深度優(yōu)化，以確保設(shè)備運行安全。如，在實驗中出現(xiàn)電氣系統(tǒng)繼電器故障時，若處于通電狀態(tài)下存在反應(yīng)時間長的問題，則表明繼電器在電氣工程系統(tǒng)推進(jìn)中有短路情況。據(jù)此，可通過PLC技術(shù)在內(nèi)部數(shù)據(jù)中進(jìn)行分析，并輔以自動切換系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的聯(lián)合作用，消除繼電器短路、反應(yīng)慢等不良反應(yīng)，提升電氣系統(tǒng)運行質(zhì)量。

4.3 PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用

在電氣工程運行過程中，工序?qū)LC順序的影響重大，利用PLC技術(shù)加強順序控制可提升電氣工程運行的安全性與穩(wěn)定性。在具體應(yīng)用中，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以參照電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)流程，在實現(xiàn)運行全過程監(jiān)控的過程中，根據(jù)不同項目的實際需求輸入并發(fā)布差異化的指令，從而實現(xiàn)對電氣工程的分段管理，在具體管理中應(yīng)根據(jù)各分段的實際情況制定差異化的責(zé)任任務(wù)，以不斷提升各工序運轉(zhuǎn)職能的效率。在此過程中，也可考慮從整體調(diào)控角度來進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化調(diào)整，以提升PLC控制效率與效果。如，PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用中，應(yīng)將石灰以及鍋爐燃燒渣滓清理干凈，并強化對整體流程的全面運行監(jiān)督和管理，運行中一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則應(yīng)第一時間發(fā)出報警，該項技術(shù)的應(yīng)用不但能提升控制的智能化水平，還能實現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化。

4.4 PLC技術(shù)在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

閉環(huán)控制的主要運行原理為：先行完成輸出信息的有效處理，將這些信息運抵到開端環(huán)節(jié)，通過不斷的往復(fù)形成閉環(huán)管理，在此過程中，反饋機制是影響其運行效率的另一個主要因素。因此，在對電氣系統(tǒng)進(jìn)行啟動管理時，應(yīng)確保各類信息的輸出準(zhǔn)確有序，并將其中生成的相應(yīng)數(shù)據(jù)做錄入處理。在此需要提醒的是，相關(guān)信息錄入后還應(yīng)對系列關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)做修正處理，以確保數(shù)據(jù)的輸出成效。因閉環(huán)控制在具體應(yīng)用中具有靈活性強和效率高的特性，閉環(huán)系統(tǒng)正是憑借這一優(yōu)勢在工業(yè)生產(chǎn)被普遍應(yīng)用開來，應(yīng)用實踐表明，其應(yīng)用效果顯著。此外，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員可根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)的相應(yīng)特點對系統(tǒng)運行情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以提升電氣自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

5. 結(jié)語

在電氣自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，對提升工作效率、優(yōu)化控制成果，和提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益等方面均具有積極的推助作用。近年來，隨著科技水平的日益提高，各項生產(chǎn)要求也在水漲船高，PLC技術(shù)應(yīng)用中的電波干擾性要素集中分析成為研究重點，其在整合各項先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)電氣控制效率的提升方面具有重要的影響，只有加強PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用實踐，找準(zhǔn)影響因素，方可提升應(yīng)用成效，為企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供助力。

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