電氣設備的自動控制設計分析

謝東陽

（河南平高電氣股份有限公司，河南 平頂山 467000）

引言

時代在飛速前進，所有的科技也在不斷完善，自動化控制技術也日趨成熟，跟工業(yè)發(fā)展的需要符合度也在不斷提高。電氣設備在自動控制中融入較為先進的電子信息技術，讓自動控制技術可以得到廣泛的使用，讓控制系統(tǒng)可以日趨簡單化。在電氣設備這一塊選擇自動控制技術，也就表明自動控制技術行業(yè)的發(fā)展走向。在絕大多數(shù)條件之下，PLC等一些高科技自動控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮傳統(tǒng)控制設備的作用，進而將其取代，讓電氣設備的易操作性、功能性、可靠性得以達到[1]。

1 電氣設備自動控制設計分析

1.1 控制任務評估

在對電氣設備自動控制進行設計的過程中，若要將PLC技術的優(yōu)勢、功能完全發(fā)揮出來，第一步就是對控制任務進行評估。需跟電氣設備的具體情況充分結合，通過相應的PLC型號、運行方式，進而充分、平穩(wěn)地將電器設備控制系統(tǒng)的作用發(fā)揮出來。在進行控制任務的評估時，要對PLC的處理速度、設計難易情況、規(guī)模等方面進行詳細地分析，使其可以實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)所以具備的標準，以總體角度為準，對系統(tǒng)功能進行評估，讓PLC應用效率得到充分提高[2-5]。

1.2 確定PLC型號

參考電氣設備的穩(wěn)定性，使用合理的PLC型號，以電氣設備真實的運行參考為依據(jù)，選擇與此相應的PLC型號，實現(xiàn)科學匹配。與此同時，要對不同的因素進行統(tǒng)籌分析，比如客戶需要、設計習慣、PLC廠商和設備配套等，所選擇的廠商需要具有一定的可靠性同時PLC的穩(wěn)定性也要有所保證。輸出/輸入點數(shù)屬于PLC核心參數(shù)標準，需要有充分的空域，在輸出、輸入點數(shù)據(jù)進行估算時，需基于統(tǒng)計得到輸出/輸入點，跟電氣設備特征等一些實情相結合，對其進行有效的調控。確定PLC型號需對存儲量進行相關的分析的，存儲量需要大于程序容量，因為部分運用程序未曾編制，因此要提前進行評估。

1.3 自動控制系統(tǒng)設計

在電器設備自動控制過程中，自動控制系統(tǒng)設計是一種關鍵性環(huán)節(jié)，一定要嚴格遵守安全、完整的標準，讓設計出來的電氣設備自動控制系統(tǒng)可以跟生產功率相關規(guī)定相符合。自動控制系統(tǒng)的設計工作環(huán)節(jié)較多，主要有設計的電路、抗干擾、控制器等，應有一份合理的軟件程序，設計出相應的系統(tǒng)基礎框架，進而推動自動控制系統(tǒng)工作的完成[6]。

1.4 系統(tǒng)調試

在電氣設備自動控制系統(tǒng)的設計工作結束后，需開展系統(tǒng)調式。相關的技術人員需對自動控制系統(tǒng)開展針對性、規(guī)范化、專業(yè)的測試，比如模擬調試、聯(lián)機測試等，要檢查設計系統(tǒng)是不是跟控制目標相符合，讓PLC技術可以將其作用充分發(fā)揮出來，進而實現(xiàn)電氣設備自動控制系統(tǒng)的平穩(wěn)開展。所以，技術員要具備專業(yè)、出色的工藝操作水平，在自動控制系統(tǒng)之中接進開關，將模擬系統(tǒng)開啟，進而評價自動控制系統(tǒng)的實際標準，對二極管的具體運行情況進行觀察，讓聯(lián)機調試工作得以成功結束。與此同時，能將編程器的功能完全發(fā)揮出來，開展分級（分段）的調試工作，對調試的方法以及策略有所掌握，可以快速將系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題找出來，并將其處理好。

2 電氣設備自動控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

2.1 PLC功能運用

PLC為電源、存儲器、接口電路、CPU為其主要結構，至于電源又是由系統(tǒng)電源、備用電源、掉電保護電源一起構成的。就自動控制系統(tǒng)而言，CPU屬于一個必不可少的存儲部件，具備運算、邏輯的功能，可以發(fā)揮出協(xié)調的功能，讓自動控制系統(tǒng)可以有效地工作。借口電路是由現(xiàn)場設備、外圍設備一起構成，能通過輸出電路、輸入電路，進而讓輸入、輸出信號可以進行電平轉化，讓現(xiàn)場電氣設施開展驅動，讓信號監(jiān)控、系統(tǒng)存放等一些工作可以有效的進行。在對電氣設備自動控制系統(tǒng)進行相關設計時，PLC的作用極其關鍵。比如對數(shù)據(jù)的處理、技數(shù)控制、開關量的控制等。在開關量進行控制時，可以對按鈕進行操控，將限位開關打開，對現(xiàn)場控制信號開展相關檢查，隨后對設備機械的工作流程進行合理的控制；在對數(shù)據(jù)進行處理時，可以將移位寄存器的工作完全發(fā)出來，有利于數(shù)據(jù)的處理，可以進行乘法、開方、加減等不同運算，讓移位、傳遞工作可以完成；在計數(shù)的過程中，可以通過自動控制系統(tǒng)的PLC設置計時，其時效性、靈活性都非常顯著。在科學性的系統(tǒng)設計保障條件下，可以讓計數(shù)工作快速結束。自動控制系統(tǒng)計算器主要有兩種：可逆性計數(shù)器、高速計數(shù)器。

2.2 開關量控制

若要將PLC技術的作用在電氣設備自動控制系統(tǒng)中完全發(fā)揮出來，就要進行開關量控制，讓電氣設備控制功能可以在PLC的推動下完成，實現(xiàn)有效、精準、科學，對運行過程、系統(tǒng)的運動進行有效的控制?；趯﹂_關量控制技術的深入認識，通過PLC讓自動系統(tǒng)控制功能得到完成，要將過去的電力設備放棄，讓PLC的順序控制、邏輯控制功能可以實現(xiàn)。就電器設備自動控制系統(tǒng)內部而言，選擇開關量控制的過程中，可以讓設備故障得到更好的維護，可以讓相關人員更好地進行工作，讓開關量的效率得到提高[4]。系統(tǒng)選擇開關量控制方法，能讓企業(yè)成本得到控制，讓人力資源、物力資源的投入得到有效的減少，可以讓自動化單臺設施得到更好的控制，與此同時，也可以利用流水線的模式對電氣設施進行控制。此方法有效簡化了過去使用的控制系統(tǒng)，同時還讓員工的業(yè)務水平得以增強，讓系統(tǒng)的操控體驗得以提升，有利于員工的工作。

2.3 過程控制

就自動控制系統(tǒng)而言，過程控制占有重要地位，系統(tǒng)在工作的過程中，需重視PLC控制設備的整個流程，對于運動控制工作也要落到實處，讓電氣設施在進行控制時可以讓PLC的作用得到充分的展現(xiàn)。就自動控制系統(tǒng)的內部而言，跟離散以及連續(xù)兩個過程的控制有關的工作，一定要以PLC為其依托，對相對應的控制量有全面的觀察，比如不斷變化的電壓、溫度、電流等，將過去的數(shù)據(jù)信息跟模擬量進行比較分析，以使用人員的具體需求為依據(jù)，對系統(tǒng)參數(shù)進行有效的調整，讓電氣設備得以保證正常工作。在系統(tǒng)開展工作時，在選擇PLC技術使用的過程中，一定要隨時控制住有關的數(shù)據(jù)，比如直線運動、圓周運動、脈沖量等，讓機械的工作效率得以有效提升，讓系統(tǒng)控制可以更精準的進行工作。進而讓管理人員更全面、有效地掌握系統(tǒng)運動的具體情況。

2.4 模擬量控制

由于電氣設備自動控制系統(tǒng)功的正常工作以及完成都需要PLC技術的參與，特別是在使用控制技術的過程中，能利用儀表監(jiān)控的作用，讓系統(tǒng)可以做到精準化、靈敏化的管理控制。也能在自動控制系統(tǒng)進行升降溫的時使用自動化控制的形式，讓電氣設備得到更好的管控。在檢測并得出自動控制系統(tǒng)中存在的故障之后，可以信號、中間記憶單元件兩者間在邏輯方面的關系得以明確，若是電氣設施發(fā)生故障，此關系會被影響，能以此為依據(jù)進行診斷，以此對問題實施全面的分析，讓系統(tǒng)可以更好的工作。管理者在接受到系統(tǒng)發(fā)出的警報后，要立即進行相關的處理，讓電氣設施可以更好的運作。圖1為電氣設備自動化控制流程的詳細圖解。

2.5 信號抗干擾

在自動控制系統(tǒng)是融入PLC技術，有利于輸入信號的電平轉化，其抗干擾性顯著。能選擇輸入模塊在進行抗干擾的設計工作，在將模塊濾波加入到輸入信號中，可以減小外界因素造成的不利影響，能讓輸入信號水平得以增強。為了避免信號干擾，讓自動控制系統(tǒng)的控制器跟地面相接，不然輸出信號、輸入信號都會發(fā)生信號干擾的情況，還會對新路信號產生感應，對信號抗干擾的優(yōu)勢、功能進行全面的運用，可以保證系統(tǒng)中硬件系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，有利于避免干擾問題。在設計信號抗干擾工作過程中，同樣要對配線抗干擾技術有充分的運用，進而將系統(tǒng)抗干擾作用增強。配線之間會發(fā)生互感電容，因此應對輸出/輸入信號對電纜造成的影響有所研究，讓電纜得到更好的保護，通過中間繼電器開展信號的轉換，讓干擾得以從根上解決，對接地線、電源線進行合理地劃分，讓信號線、動力線可以獨立地運行，讓引發(fā)干擾問題的原因得到減少，避免外部配線出現(xiàn)負面影響。

3 電氣設備自動控制設計發(fā)展趨勢

由于自動化控制技術的飛速進步，自動控制也日趨完善，所以電氣設備也得到更好的發(fā)展。電子信息的進步，人們對于電氣自動化控制技術的關注度也在隨之提高，并在真正的電氣設備中有所運用，讓電氣設備能將自身自動化效能發(fā)揮出來，讓所有領域以及行業(yè)的發(fā)展需要得到滿足。能從以下兩方面預測電氣自動控制技術未來的發(fā)展情況。

3.1 集成性

由于自動控制技術的飛速進步，技術間比較影響進而產生新技術，以及技術協(xié)作通過相關的平臺，讓自動控制設計功能可以得到豐富的發(fā)展。除此之外，電氣設備集成程度同樣在完善，事實上相應的操作經(jīng)驗得到長期的積累，推動了自動控制設計框架更好、更穩(wěn)定的發(fā)展。這兩點導致其研發(fā)經(jīng)費越來越多，也就讓設計的集成性更好顯著。

3.2 專業(yè)性

電氣設備自動化控制設計會以特定的領域為主，產生有針對的設計格局，同時創(chuàng)建出相關的設計系統(tǒng)，讓每一個設計需要都可以被滿足，相關人員在運用系統(tǒng)時對其專業(yè)性有一定的要求，如此才可以讓設計工作得以成功結束，最后讓自動化控制設計可以有效、專業(yè)的發(fā)展以及不斷進步。

4 結語

電氣技術發(fā)展到現(xiàn)在，其成果驚人，在一定程度上讓傳統(tǒng)的設備工作流程得到簡化，讓設備的不穩(wěn)定得到優(yōu)化，可以更精確的進行控制。電氣設備的自動控制技術可以在不同行業(yè)運用，使其工作效率得以提升，使工作系統(tǒng)得以優(yōu)化。不過，在未來的發(fā)展中要求會越來越高，電氣技術的弊端也越來越明顯，因此人們要繼續(xù)優(yōu)化設備，進而通過最低廉的成本得到最大化的工作效率。