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

畢鵬飛

沈陽地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司 遼寧沈陽 110000

1 PLC系統(tǒng)的主要優(yōu)勢

隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，其功能逐漸增加，優(yōu)勢逐漸顯露，以下四個(gè)方面為PLC技術(shù)的主要優(yōu)勢。

1.1 PLC能夠快速響應(yīng)

PLC具有快速的響應(yīng)功能。就傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)來說，其中的繼電器能夠起到繼電保護(hù)的作用。在運(yùn)行繼電器時(shí)，主要利用繼電器內(nèi)部所產(chǎn)生的電磁反應(yīng)將觸電吸合，觸電在接觸與分開時(shí)能夠完成電路的開關(guān)工作，但由于繼電器內(nèi)部主要是由線路導(dǎo)線組成的，并且，在控制時(shí)節(jié)點(diǎn)時(shí)間會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致控制時(shí)存在一定的時(shí)間差距。而PLC為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要借助其內(nèi)部定義的繼電器保護(hù)繼電工作，在運(yùn)作PLC系統(tǒng)時(shí)，利用軟件編程的內(nèi)容，智能化的控制內(nèi)部硬件導(dǎo)線的連接部分[1]。

1.2 PLC操作便利且可控制性強(qiáng)

PLC自身系統(tǒng)中的程序邏輯中的編輯指令程序比較簡單。同時(shí)，PLC系統(tǒng)中的程序比較形象，直接，能夠使操作人員在短時(shí)間內(nèi)掌握控制的方法與技巧，在未來的使用中，如若需要按照今后的技術(shù)對此系統(tǒng)進(jìn)行完善與優(yōu)化，也可以對程序的執(zhí)行情況與系統(tǒng)的實(shí)際需求及電路具體情況開展調(diào)整與修改。

1.3 PLC能夠?qū)崿F(xiàn)對繼電器的長期保護(hù)

過去的機(jī)械式繼電器在運(yùn)行的過程中，需要完成觸電吸合控制電路，但觸電自身的壽命時(shí)間有限，經(jīng)過反復(fù)吸合后非常容易給觸電造成嚴(yán)重的損耗，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重?fù)p耗時(shí)，會(huì)無法有效保護(hù)并控制電路，還會(huì)使繼電器本身發(fā)生不良問題，影響其可靠性。而PLC系統(tǒng)中的輔助繼電器使用壽命較長，有著良好的使用性，并且具備抗干擾能力，能夠長期實(shí)現(xiàn)對繼電器的保護(hù)，確保電氣的穩(wěn)定運(yùn)行，提高其穩(wěn)定性。

1.4 PLC能夠廣泛應(yīng)用具有包容性

未來的電氣在發(fā)展過程中，會(huì)隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步而優(yōu)化，其他電器也會(huì)轉(zhuǎn)型成為高科技、智能化的設(shè)備。因此，今后使用電氣系統(tǒng)時(shí)，需要針對不同的電氣提高對其繼電器的保護(hù)。而PLC系統(tǒng)自身具備廣泛的應(yīng)用性，PLC系統(tǒng)中包含了變頻器與觸摸屏等較多的運(yùn)行設(shè)備，能夠共同運(yùn)行，不僅滿足了電氣系統(tǒng)的需求，對其他一些現(xiàn)代化特點(diǎn)與功能的電氣也能夠進(jìn)行良好的控制。具備較好的包容性，PLC系統(tǒng)能夠有效保護(hù)電路，滿足電力需求[2]。

2 應(yīng)用內(nèi)容

第一，開關(guān)量控制。根據(jù)上文內(nèi)容可知，可編程邏輯控制器具備維護(hù)投資成本低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢特征。將其拓展應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以有效提升系統(tǒng)控制效率，縮短系統(tǒng)反饋響應(yīng)時(shí)間。與傳統(tǒng)繼電器相比，可編程邏輯控制器具備自動(dòng)開關(guān)控制功能。基于自動(dòng)開關(guān)控制功能，可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中繼電器的虛擬化，加快繼電器的反饋響應(yīng)，以及整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。與此同時(shí)，開關(guān)量控制功能具備較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性，能夠充分保證電氣設(shè)備的性能安全。

第二，數(shù)控系統(tǒng)控制。在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的大環(huán)境背景下，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，工業(yè)生產(chǎn)中所引進(jìn)的信息技術(shù)種類越來越多。這對于工業(yè)生產(chǎn)效率的改善具有實(shí)際意義。其中，數(shù)控技術(shù)是最基礎(chǔ)且最重要的技術(shù)之一。為進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用水平，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將PLC技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中。由此，加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的自動(dòng)化控制效果，提高生產(chǎn)效率。PLC技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)出較強(qiáng)的靈活性和柔性。當(dāng)前，基于PLC技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所應(yīng)用的數(shù)控裝置，主要分為單板型和全功能型兩類。其中，單板機(jī)型數(shù)控裝置具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可以有效解決接口驅(qū)動(dòng)線路存在的問題。而這也是單板機(jī)型數(shù)控裝置被廣泛運(yùn)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的主要原因。而全功能型數(shù)控裝置的自動(dòng)化控制能力較強(qiáng)，但運(yùn)行成本較高，存在一定的局限性[3]。

第三，順序控制。通常，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用多體現(xiàn)在內(nèi)容順序控制方面。從本質(zhì)上來說，順序控制，即遠(yuǎn)程控制和協(xié)調(diào)性控制。順序控制不僅能夠增強(qiáng)生產(chǎn)工序流轉(zhuǎn)的有序性和銜接的流暢性，還能在很大程度上降低電氣設(shè)備的能耗指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益最大化。與此同時(shí)，在順序控制中，PLC技術(shù)的應(yīng)用還可以有效避免順序錯(cuò)亂問題，改善順序控制水平，縮短控制系統(tǒng)的反饋響應(yīng)時(shí)間。這里以采礦行業(yè)為例，輸煤控制系統(tǒng)是可編程邏輯控制的順序控制應(yīng)用的重要體現(xiàn)。輸煤控制系統(tǒng)主要由主站層、遠(yuǎn)程層以及現(xiàn)場傳感器三部分組成。這三部分的協(xié)調(diào)配合，對于增大煤炭生產(chǎn)的安全系數(shù)，降低煤炭企業(yè)的投資成本具有實(shí)際意義。

第四，閉環(huán)控制?；赑LC技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以高效且靈活地運(yùn)用各類控制方法，如人工現(xiàn)場控制法、自動(dòng)現(xiàn)場控制法和手動(dòng)控制機(jī)旁屏法。另外，基于可編程邏輯控制器的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以有效控制閉環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率。通過精確測量閉環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，實(shí)現(xiàn)對調(diào)節(jié)器等關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的強(qiáng)有力控制。以手動(dòng)控制機(jī)旁屏法為例，在動(dòng)力泵正常啟動(dòng)時(shí)，可以設(shè)置開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力泵的調(diào)節(jié)。技術(shù)人員可以根據(jù)動(dòng)力泵的工作時(shí)長，對主用泵或備用泵進(jìn)行靈活切換，促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)流程的快速運(yùn)轉(zhuǎn)[4]。

3 結(jié)語

當(dāng)前，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，PLC技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。PLC技術(shù)具有非常強(qiáng)的通用性和靈活性，具有良好的可靠性與安全性，具有很好的抗沖擊和抗電磁能力，對環(huán)境的要求不高，可以滿足不同環(huán)境的應(yīng)用需要。企業(yè)將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制中，極大地提高了生產(chǎn)作業(yè)效率，增加了自身的經(jīng)濟(jì)效益。未來，人們要充分認(rèn)識到PLC技術(shù)應(yīng)用的重要性，加快PLC技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制的結(jié)合，使得PLC技術(shù)更好地應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化控制中。