PLC技術在電氣自動控制中的應用研究

文／趙丹丹 北京豪儀測控工程有限公司 北京 100000

引言：

隨著當前科技的不斷進步和發(fā)展，自動化技術運用范圍也會越來越廣闊，不管是技術模型或者機制的運用，都會體現(xiàn)出技術水平的進一步提升與完善。而正是由于電氣自動控制和=工業(yè)及生活有著非常密切的關系，顯示出非常巨大的影響。如此，有關單位也就必須根據(jù)實際需要，來實施集中處理和綜合性控制。所以，我們也就有必要對PLC技術在電氣自動控制當中的應用進行深入探討。

1、PLC技術的基本內(nèi)涵

對PLC技術來說，主要目的就是對現(xiàn)場總線技術、通信控制技術以及計算機數(shù)字化技術等的技術結構以及總體模式加以總結，并普遍應用到整個工業(yè)生產(chǎn)自動化領域當中，從而能夠?qū)φ麄€技術模式及其使用效率加以提升。通俗來講，PLC技術和電力智能化控制技術實現(xiàn)緊密結合，就能夠保證整個技術領域?qū)崿F(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。其實，在PLC技術的基本架構當中，電源、接口電路、中央處理器等會發(fā)揮十分重要的作用，而且各自都會擁有著不同的功效。比如說，電源是技術模型的基石，一旦系統(tǒng)供電狀態(tài)不能更加平穩(wěn)，將會導致系統(tǒng)在正常工作的過程當中受到一定的負面影響，從而導致系統(tǒng)很容易出現(xiàn)崩潰的狀況。對于中央處理器而言，屬于核心的技術板塊，能夠?qū)?shù)據(jù)進行集中處理，實現(xiàn)系統(tǒng)工作狀態(tài)描述的提高，可以直觀對數(shù)據(jù)處理以及應用效果進行判斷，同時在數(shù)據(jù)處理過后也能夠比較快捷地對系統(tǒng)安全運行數(shù)據(jù)進行對應存儲，并且將其傳輸?shù)较鄳膫鬏斣O備元件當中，使得系統(tǒng)可以實現(xiàn)常規(guī)劃的運轉。對接口電路來說，需要整合數(shù)據(jù)的輸出以及輸入?，F(xiàn)階段，在電氣自動控制當中，PLC技術主要應用在中央空調(diào)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等方面，不僅可以對PLC技術的優(yōu)勢加以發(fā)揮，也可以對項目的效率進行優(yōu)化。

2、電氣工程自動化控制中PLC 技術的應用優(yōu)勢

2.1 使用便捷，具有較強通用性

在語言編寫的過程當中，通過對PLC技術進行使用，能夠讓開發(fā)人員只要了解計算機基礎知識即可，便于操作系統(tǒng)開發(fā)和現(xiàn)場的調(diào)試，技術人員也能夠比較迅速地熟悉。在對硬件設備進行修改的過程當中，控制方法也能夠隨之進行改變，可以根據(jù)現(xiàn)場的實際狀況，對編程方法進行調(diào)整。對于PLC技術而言，屬于相當新穎的一門技術，其軟件上已經(jīng)對傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)的許多配件進行取代，能夠把相應的工作量加以降低?，F(xiàn)階段，PLC技術獲得了市場的肯定，在使用的環(huán)境當中更加簡便靈活，和先進的要求相吻合。

2.2 可靠性高，抗干擾能力較強

目前，PLC軟件已經(jīng)被很多繼電器當中的器件進行了取代，這也就會對接線的工作量進行減少，并且減少因觸點接觸而引發(fā)的障礙。對PLC技術來說，具有很強的可靠性，可以對系統(tǒng)的抗干擾能力進行提高，對PLC技術運行過程當中存在的障礙進行減少，不畏懼于施工現(xiàn)場的干擾。在抗干擾比較強的情形下，也能夠順利工作。在現(xiàn)階段，由于PLC技術已經(jīng)相當成熟，在工業(yè)領域當中已經(jīng)獲得了非常普遍的接受和使用，同時也在工業(yè)控制設備當中屬于較為常用的一種技術。

2.3 維修方便，維修工作量較小

對PLC技術而言，可以對故障的出現(xiàn)進行降低。并且通過對這一技術進行不斷完善，也可以更快地對故障以及自身診斷功能進行顯示，不管是其自身以及外在，都可以對故障診斷進行顯示，可以在第一時間內(nèi)對故障進行處理。

3、PLC技術的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著PLC技術的誕生以及廣泛應用，電氣自動控制系統(tǒng)的工作效能及其信號存貯率也獲得了提高，整個系統(tǒng)顯示出更加智能化的特點。同時通過對當前PLC技術加以進一步完善與加強，也可以擴大當前電氣自動控制系統(tǒng)的使用范圍，從而能夠?qū)φ麄€設備整合工作起促進作用。而且，通過對當前PLC技術進行進一步應用，也能夠使整個系統(tǒng)實現(xiàn)了較為合理的設計，保證其能夠?qū)H有關標準進行吻合。由于當前PLC技術在電力自動控制應用領域中的進一步升級，也產(chǎn)生了全新的系統(tǒng)應用機理及其工作機制。所以，系統(tǒng)為了對機制加以完善，就生產(chǎn)出能夠結合PLC技術的電氣設備，與當前PLC技術的設計要求相吻合。但是，在實際運用的過程當中，就必須充分考慮模塊和參數(shù)系統(tǒng)是否會與產(chǎn)品的實際用途相符合。而且，為對PLC技術進行深入推廣，也必須使計算機散熱控制器和電腦進行密切銜接，從而對自動控制系統(tǒng)的使用有效性進行提高，完成系統(tǒng)的全方位提升。

4、PLC控制系統(tǒng)的設計原則

4.1 控制成本

在早期的電氣自動控制系統(tǒng)當中，正因為受到技術水平的影響，導致電氣系統(tǒng)運維成本比較高，工作流程會比較繁瑣。而對PLC技術加以應用也就可以對工作流程加以簡化，實現(xiàn)運維管理效果的有效提高，并且對各項成本進行更加科學以及合理的控制。因此，在對PLC控制系統(tǒng)進行設計的過程當中，也就需要對系統(tǒng)運維成本加以考慮，保證獲得更加良好的經(jīng)濟效益。

4.2 安全可靠

在對PLC控制系統(tǒng)進行設計的過程當中，需要保證系統(tǒng)運行更加安全以及可靠，盡可能對安全隱患進行降低，以防止故障頻繁發(fā)生，保障系統(tǒng)更加安全以及穩(wěn)定的運行。

4.3 質(zhì)量管理

在對PLC技術進行應用的過程當中，需要保證相關的系統(tǒng)設備以及技術質(zhì)量可以對實際使用需求加以滿足。除此以外，在對PLC控制系統(tǒng)進行設計的過程當中，也需要結合電氣自動化控制系統(tǒng)的實際情況匹配比較合適的中央處理器以及設備設施，對更加完善的系統(tǒng)流程圖加以繪制，做好程序調(diào)試，進而為PLC技術的應用奠定準備基礎。

5、電氣自動控制中PLC技術的應用

5.1 順序控制

如果把PLC技術運用在具體的解決問題當中，就能夠?qū)栴}解決效率加以提高，并且使技術運用的內(nèi)容也可以與預定要求相吻合。在電氣自動控制系統(tǒng)當中技術人員這樣就可以通過控制器與系統(tǒng)間的高度協(xié)同性，深度控制以及全面跟蹤整個項目，進而使PLC技術的控制工作可以應用在整個生產(chǎn)過程當中。與一些常規(guī)的工藝方法相比較，PLC技術可以直接對整個電氣流程的效果加以實現(xiàn)，同時還可以單獨對流程加以控制。如果對PLC技術加以實際運用，也將能夠達到整個系統(tǒng)工作模式與管理效果的改善。在電氣自動控制系統(tǒng)當中，會涉及PLC的模擬技術主站層面、以及PLC的現(xiàn)場傳感器等。而在該體系中，技術主站管理層與遠程工作站之間要有效地對系統(tǒng)化機制加以落實，從而使管理的目標和控制措施都能夠與現(xiàn)實需要相吻合。不僅如此，相關技術人員也需要依據(jù)具體問題，對具有實效的管理機制進行建構，從而確保電氣自動化控制系統(tǒng)的操作渠道能夠?qū)τ嘘P規(guī)范加吻合。也就是為了依靠更加高效的信息管理和數(shù)據(jù)采集能力，在實際的項目管理模型當中，相關人員往往會借助通信總線技術來對項目信息進行集成并且與系統(tǒng)進行連接，項目管理者也能夠?qū)こ滔到y(tǒng)以及控制的工作流通性加以統(tǒng)籌管理。這樣，就能夠通過對控制系統(tǒng)內(nèi)工作模式的復雜程度進行改善，達到整體工作品質(zhì)和對整個電氣自動化控制系統(tǒng)之內(nèi)檢測品質(zhì)的改善。

5.2 開關量控制

就電氣自動開關量的變化而言，主要就是指在電氣系統(tǒng)當中所產(chǎn)生的不連續(xù)信號變化，開關觸點的接通和斷電，則一般都是以1和0來表現(xiàn)。而在電氣自動開關量控制流程當中，若可以對PLC技術進行有效運用，也就能夠進行對電氣系統(tǒng)的連接和斷開。若在出現(xiàn)對輸出信號干擾的情形之下，運用PLC技術也就能夠?qū)^電器觸點的開關通斷限制加以解除。通過對電氣系統(tǒng)的電路結構加以控制，也就能夠避免產(chǎn)生繼電器觸點接觸不良、極限負載等的狀況。而且，在開關量自動化管理當中，運用PLC技術也將能夠?qū)﹄姎怆娐返姆磻獣r間進行有效縮短。而從中我們也能夠了解，運用PLC技術在電氣自動化的開關量管理當中可以進行有效運用，因為它將能夠運用其自動控制模塊來對系統(tǒng)開關量進行自動化管理，從而對電氣系統(tǒng)的各個模塊都實現(xiàn)控制管理。

5.3 電力系統(tǒng)

5.3.1 配電柜的自動化控制

在配電柜的自動化管理當中，PLC技術的運用主要可以包括在如下幾個方面。首先，控制可編程邏輯控制器，在智能化管理系統(tǒng)當中，可編程邏輯控制器通常會包括CPU，內(nèi)存等幾個系統(tǒng)。而PLC技術在這里的運用也就是能夠同時對二個配電箱實現(xiàn)遠程控制，通過實時的對系統(tǒng)開關量數(shù)進行采集，然后再將數(shù)據(jù)到平衡控制器當中，再通過對單儀器模數(shù)的切換來對數(shù)值進行變換，進而發(fā)揮出數(shù)據(jù)分析的功能。第二，遠程控制全球移動通信系統(tǒng)。在全球移動通信系統(tǒng)當中，PLC技術的應用可以在遠距離以及出現(xiàn)情況比較復雜的局面上對配電系統(tǒng)的開關量進行操控，進而實現(xiàn)遠程控制的功能。在這樣的情況之下，如果電力系統(tǒng)運行存在一定的故障，也就可以依靠遠程控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動報警，并且采取相應的措施來對故障進行排查以及解決。第三，對故障危害進行控制。在電力系統(tǒng)當中，PLC技術的應用可以為故障診斷排查以及處理提供一定的技術支撐。通過PLC技術加以應用，可以對電力系統(tǒng)運行當中的故障發(fā)生概率進行降低，使得電力系統(tǒng)可以更加安全以及穩(wěn)定的運行。不僅如此，PLC技術也可以利用編程技術對電力系統(tǒng)運行當中所存在的數(shù)據(jù)進行自動化處理，這樣也就可以為邏輯判斷工作奠定基礎，在故障發(fā)生時可以自動采取相關的解決措施，防止故障蔓延，對電力系統(tǒng)故所帶來的損失進行減少。

5.3.2 電機變頻調(diào)速的控制

通過將PLC控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)計算機進行緊密相連，可以控制電機變頻調(diào)速。在PLC控制系統(tǒng)的運行當中，可以主動對主機發(fā)送的初始脈沖參數(shù)加以接收，進而更加靈活地進行控制以及調(diào)節(jié)。

6、電氣自動控制中PLC技術的應用前景

6.1 提高網(wǎng)絡數(shù)字化水平

現(xiàn)階段，信息技術正在不斷發(fā)展，同時數(shù)字網(wǎng)絡化已經(jīng)成了主要趨勢。要想更合理的選擇plc產(chǎn)品進行使用，就必須對編程的技術進行進一步完善，從而根據(jù)社會的發(fā)展要求加以適應，并同時進一步完善，體現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)字化的特征，不斷擴大網(wǎng)絡的使用范圍。在企業(yè)實際運行的環(huán)境當中，PLC技術將會和比較先進的制造工藝加以密切結合，從而產(chǎn)生出新的生產(chǎn)系統(tǒng)。在對企業(yè)原有系統(tǒng)加以保護的情況下，進一步推動了企業(yè)的生產(chǎn)自主化進程。

6.2 抗干擾能力較強

隨著當前經(jīng)濟的日益發(fā)達和科技的提高，企業(yè)競爭關系也會越來越劇烈，在這樣的狀況下，對控制系統(tǒng)產(chǎn)品也將會有著越來越嚴峻的需求。在安全性方面，企業(yè)必須通過對產(chǎn)品質(zhì)量加大管理力量，并進行安全特性的有效改善，保證其擁有較強的抗干擾能力?，F(xiàn)階段，在新產(chǎn)品開發(fā)的過程當中，通過對PLC技術的進行使用，就能夠?qū)χ圃熨|(zhì)量以及生產(chǎn)效率做出一定改善。因此，PLC技術應用的過程當中也就必須加大優(yōu)化力度，因為假如制造業(yè)環(huán)境相當不好，那么在實際工作當中，工作環(huán)境也就存在干擾性電磁。一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號輸入時出錯的問題，則整個控制系統(tǒng)應用效率也就會受到相應的影響。所以，在后期PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展中，必須注意對其抗干擾能力進行增強，降低外部環(huán)境對PLC技術產(chǎn)生的負面影響，達到使用效益的提升。

6.3 改善應用環(huán)境

在實際對PLC控制進行使用的過程中，其對溫度控制也存在著一定的需求。但在現(xiàn)階段我國電氣工程系統(tǒng)中，系統(tǒng)運行的最適應環(huán)境溫度仍是0～5℃，要想真正充分發(fā)揮出其對系統(tǒng)的實際用途，也就必須確保調(diào)度室內(nèi)具有較為完善的通風散熱功能，同時還要做好對發(fā)熱部件間的距離管理。而且，也就必須更加注意可燃氣體，并避免采用帶有腐蝕性的物質(zhì)，實現(xiàn)應用環(huán)境的改善。

結語：

經(jīng)過上述分析，PLC技術在電氣自動化系統(tǒng)當中會對電磁繼電器的優(yōu)點進行運用，改良的電磁繼電器燈中的不足，優(yōu)化了繼電器的結構。因此，相關工作人員也就需要注重對PLC技術的應用，進而發(fā)揮出其最大價值，促進工業(yè)的發(fā)展。