PLC關鍵技術在電氣工程控制系統中的有效運用

南京市華睿川電子科技有限公司 陳海棠

PLC關鍵技術在電氣工程控制系統中的有效運用

南京市華睿川電子科技有限公司 陳海棠

伴隨科技水平的不斷提升，現代計算機控制技術得以發展，在此優良環境下，PLC關鍵技術應運而生，并在電氣工程控制系統中得到廣泛運用，提高了電氣工程的自動化控制水平。本文首先對PLC關鍵技術加以概述，針對PLC關鍵技術的具體應用現狀，提出幾點PLC關鍵技術的優化建議。

電氣工程；控制系統；PLC關鍵技術；應用；建議

1 PLC概述

1.1 PLC發展

PLC技術產生于美國，在20世紀60年代開始投入生產，主要功能為順序控制，之后該項技術被日本、德國等越來越多的國家借鑒，80年代時該項技術實現了質的飛躍，控制功能逐漸實現高數技術、函數運算等。基于PLC技術多項控制功能，其關鍵技術日漸滲入到越來越多的行業發展中，在能源、化工、信息等各領域發揮了重要作用。

1.2 PLC結構

PLC全稱又為可編程邏輯控制器，I/O模塊、存儲介質、CPU模塊以及電源是其重要組成，通過傳感器接受相關指令，根據指令要求在控制器內部實現讀取、運算，得到運算結果后將其命令傳輸與執行器，有執行器進行控制工作，在控制過程中CPU會促使程序進行循環。其具體的結構形式如圖1所示。

圖1 PLC結構示意圖

2 電氣工程控制系統中PLC關鍵技術的應用分析

2.1 PLC控制系統設計

可編程邏輯控制器是電氣工程控制系統的關鍵，完善控制器的設計質量，可促進控制系統的順利運行。在進行控制系統設計時，應遵循一定的設計原則，具體有三點：第一，控制設計成本。投入成本的多少將直接影響企業的經濟效益，有效控制成本既可增加效益，同時也為系統的升級與研發預留資金。第二，保證系統安全可靠運行，系統運行安全是設計是首要任務。第三，具有控制實效，能夠控制系統下產品質量達標。在嚴格遵循設計原則的基礎上，對控制系統進行具體設計，首先對控制需求進行詳細分析，對中央處理器進行科學選擇，并確定輸入與輸出設備。其次，對CPU模塊與I/O模塊進行分配設計，繪制具體的連接圖與流程圖。最后，編寫具體的程序，并進行調式與內部測試，完善控制系統的實際功能。

2.2 PLC關鍵技術運用特點

PLC控制是該項技術的核心，而控制工作主要借助軟件操作完成，根據PLC控制系統的設置，控制過程是掃描、診斷、處理的過程，待系統電源接通后，CPU會進行自我診斷，對網絡數據信息進行自動處理，再經過程序掃描后傳輸到I/O模塊，有該模塊將信息傳遞到執行器。若在程序掃描過程中發現問題，則會將處理過的信息再次返回CPU模塊，由CPU重新進行自我診斷。因此，PLC關鍵技術的運用具有較多的優勢特點，具體特點有三點：第一，該技術具有較高的可靠性。控制系統的軟硬件設備具有較高的故障自我檢測功能，能夠及時發現故障并作出處理。第二，系統配套齊全，控制功能完善。該技術運用了精密的集成電路，相應的軟硬件也十分齊全，對控制功能是實現具有極大的促進與完善作用。第三，抗干擾能力強。該技術具有較高的自動化，受外界環境的干擾較少。

2.3 PLC關鍵技術的運用

PLC關鍵技術重在控制，該技術的產生離不開計算機技術的推廣，以及繼電接觸控制技術的發展，它是兩者結合形成的產物，能夠根據相關指令進行編程，從而實現對信息數據的運算和統計。將其運用于電氣工程控制系統，可以實現電力系統的靈活控制，并代帶來的能量消耗較低，實際控制效果較為顯著。

2．3．1 閉環過程控制

電氣工程控制系統中會涉及到流量、溫度、壓力等模擬量的控制，閉環過程控制則是對這些模擬量進行連續的控制，實現模擬量與數字量的轉化過程。運用PLC關鍵技術，借助PLC結構的 I/O 模塊，從而實現數據信息的轉換。

2．3．2 信息數據的自動處理

新時期，隨著用電需求的不斷增加，電氣工程系統控制涉及的數據信息越來越多，若采用傳統的控制技術，在對數據信息進行分析處理的過程中，可以能耗費較大的財力、人力，不僅控制效果差，同時對部分數據仍無法進行有效控制，影響電氣工程的順利開展。借助于PLC關鍵技術，通過系統的中央處理器模塊，可以對數據信息進行自動化處理，進一步對信息數據進行運算、對比分析、傳送、轉換等，為過程控制系統提供重要的參考依據。

2．3．3 順序控制

較傳統的繼電器控制而言，PLC關鍵技術在順序控制中的運用，所具有的優勢特點更加顯著，不僅可以提高系統的運作效率，還可減少能量消耗。運用PLC關鍵技術，可以借助信息存儲模塊的使用對系統的單個工藝流程實現控制，同時將模塊連接于通信總線，可以實現對企業車間的協調生產。

2．3．4 開關量控制

將PLC關鍵技術運用于電氣工程控制系統的開關量控制，因其控制反應快、通斷時間短等優勢得到推廣使用。傳統的電氣工程控制系統中，會借助機械繼電器進行開關量控制，由于其通斷時間較長，往往不能對短路進行很好的保護控制，造成一定的用電安全問題，將PLC關鍵技術運用于控制系統的自動切換模塊，可借助該技術的快速控制，保證開關控制質量。

3 PLC關鍵技術的優化運用建議

3.1 提高技術的網絡數字化

隨著信息技術的快速發展，數字信息化已經成為當前時代發展的趨勢，為更好是實現PLC關鍵技術是編程控制優勢，應結合時代發展需要，對該技術進行優化設計，使其具有的網絡數字化特點更加顯著，從而將其運用于更多領域，滿足更多行業的發展需要。

3.2 改善運用環境

PLC關鍵技術具有較多的運用優勢，但是PLC控制系統對溫度環境有著較高要求，目前電氣工程控制系統使用的PLC系統工作溫度應保持在0-55攝氏度，適度應控制在85%之下，因此為更好的發揮系統功能，應優化PLC控制系統的外界環境。一方面，將系統安裝在通風散熱良好的控制室，同時遠離發熱元件；另一方面；保證控制系統遠離易燃氣體，同時隔離系統接觸氯化氫、硫化氫等具有腐蝕性的物質。

3.3 增強抗干擾性能

新時期，隨著電力行業的飛速發展，電氣工程市場競爭壓力越來越大，對控制系統的安全性能提出的要求越來越高，為滿足電氣工程的發展需要，控制好繁雜的生產工業質量，應增強PLC關鍵技術的抗干擾性能。比如說，為了增強系統的抗電磁干擾，應嚴格控制接地系統的接地點位分布，保證接地點位分布均勻，根據信號源的接地情況控制屏蔽層，如果信號源接地則屏蔽層要在信號側接地，如果信號源為接地，應將屏蔽層與PLC則接地。同時為避免產生電網引入感染，可在控制系統電源處接入濾波電路，或者安裝具有屏蔽功能的隔離變壓器。

4 結語

綜上所述，PLC關鍵技術經過幾十年的發展，其控制功能有了很大完善，基于該技術的安全可靠、控制功能齊全、抗干擾能力強等優勢特點，將其運用于電氣工程控制系統將發揮重要作用。為進一步優化PLC關鍵技術，增強技術的實際運用效果，用提高技術的網絡數字化技術、改善運用環境、增強抗干擾性能。

[1]徐進．基于PLC的自動化電氣控制應用研究[J]．科技創新導報,2015(15)．

[2]齊婷婷．變頻器在高精度臺車式電阻爐中的應用[J]．中國新技術新產品,2015(19)．

[3]黎金英,艾欣,鄧玉輝．微電網中典型分布式電源建模及控制策略研究[J]．寧夏電力,2015(04)．

[4]丁濤．電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢[J]．科技展望,2015(23)．

[5]趙升噸,王二郎,尚春陽,史維祥．PLC在沖床控制中幾個關鍵技術的研究[J]．制造業自動化,2000(08)．