電氣工程自動化控制階段PLC技術應用分析

張爽

【摘 要】在工業信息化、自動化、智能化發展時代，電氣工程也正式跨入了自動化控制發展階段。目前工程中對PLC技術的應用非常廣泛，這是因為PLC技術本身的應用更新效率高，技術功能類目多，且可應用范圍廣。本文中就簡單探討了水利電氣工程在自動化控制階段的PLC技術應用要點。

【關鍵詞】PLC技術；電氣工程；自動化控制階段；水利電氣工程；水輪機

PLC（Programmable Logic Controller）就是可編程邏輯控制器，它擁有編程存儲器、可以根據用戶命令來執行某些復雜的邏輯運算，全面智能化實現串行工作。PLC的數據狀態處理能力很強，可以將結果數據以控制信號形式傳送給執行結構并進行循環執行。簡而言之，PLC就是擁有較高自動化程度的現代化電氣控制系統。就目前來看，電氣工程自動化的大規模領域中都會采用到這一先進技術，希望基于它的功能優勢深化電氣工程自動化控制水平，為企業同時提升生產經濟效益與社會效益。

一、電氣工程自動化控制階段PLC技術應用的特色優勢分析

PLC技術擁有相當豐富的技術內容與功能類目，所以它可在電氣工程自動化控制階段發揮巨大效用，體現游刃有余的技術優勢。毫不夸張的說，PLC技術的應用已經為電氣工程自動化控制的未來發展明確方向，它就希望基于人機互動共制形式優化生產關系與生產效能，全面優化電氣工程項目整體質量。下文主要圍繞3點對其技術應用特色優勢展開分析。

（一）強大的安全穩定性

在電氣工程自動化控制階段使用PLC技術主要是看重它所提供的安全穩定性，因為在PLC控制系統之上建立電氣工程自動化控制體系便可實現對外界環境干擾因素的有效消除，同時也能改善系統功能性問題。客觀講，PLC技術所提供的安全穩定來自于對多種特殊復雜環境的分析與把控上，尤其是PLC技術對外界客觀因素影響的分析相當準確到位。

（二）快速的系統反應回饋

PLC技術所在電氣工程自動化控制階段也能提供相對快速的系統反應回饋機制，這一機制可輔助繼電器等設備安全高效率操作，例如其對機械觸點繼電器設備信息反饋能力的提升就大有幫助。在PLC技術的這一特色優勢支持下，電氣工程自動化控制系統完全可以摒棄傳統的系統連接導線部分，實現無線控制。同時還可將繼電器的節點時間調整為0，實現繼電器返回系數的自動化控制。在PLC技術的支持下，繼電器系統的響應速度將會得到大幅度提升。

（三）較低的故障發生率

PLC系統穩定性較好，一般不會出現故障，這是因為它擁有一套自攜帶故障診斷功能模塊，再配合PLC的外部執行器可將聯合對輸入設備故障進行有效診斷，然后立即進行故障排排查，解決問題，提高電氣工程自動化控制階段設備運行穩定性[1]。

二、水電站電氣工程自動化控制階段應用PLC技術的案例簡析

目前國內在水電廠水電站電氣工程中對PLC技術的應用相對廣泛，其主要應用階段就是水利電氣工程的自動化控制階段。考慮到水電站電氣設備的復雜性，所以它的自動化控制階段主要運用到了計算機互聯網、PLC系統等等實現數字化控制完善可編程邏輯控制環節，希望以此將水電站水利電氣工程逐步引導向圍繞PLC技術所展開的自動化、智能化控制發展道路上。下文主要圍繞水電電站水利電氣工程自動化控制階段應用PLC技術所希望實現的目標與具體應用技術要點展開分析。

（一）水電站水利電氣工程應用PLC技術的發展目標導向

水電站水利電氣工程中應用PLC技術首先就希望確保電能供應高質量。目前我國已經建立了圍繞水電站水利工程的輸配電網，用戶數量已經達到一定規模，接下來針對用戶電力需求質量滿足的相關優化工作已經展開。就水電站電能供應方面來看，其高質量要求主要體現在對輸電頻率及電壓指標的控制上，其中輸電頻率主要圍繞系統有功功率平衡決定，而電壓則通過系統無功功率平衡決定，如果采用傳統人工手動操作模式不但無法調節工作量且還存在一定的安全風險問題，無法滿足用戶所提出的高質量電能輸送需求。此時采用具有PLC技術的自動裝置可實現對輸電系統的精確調節，保證在無功或有功狀態下水電廠都能正常做到輸配電出力，同時持續保證水電廠中的供電頻率及電壓處于穩定狀態。

再一點就是對水電廠輸配電工作安全性的提高。因為在正式采用PLC電氣自動化控制以后，水電廠的生產設備可實現快速啟動，同時還伴隨大量的智能化、自動化功能應用等等。如數據即時分析、事故大數據判斷等等，這些創新技術嫩榮可有效避免系統故障發生和故障發生范圍擴大。比如說水電站會采用到自動裝置控制提升水電站水利電氣工程自動化系統控制安全性，而自動啟用備用設備裝置也能保證某些設備不被臨時中斷。同時該系統還有防誤操作功能，這提高了水電站水利電氣工程的整體運行效率。

第三，它對水電站水利電氣工程的自動化控制階段設備運行效率提高也有很大幫助，因為利用PLC技術可大幅減少人力物力應用，為工作人員降低勞動強度與工作量，同時為水電站節約大量生產成本，提高生產經濟效益[2]。

（二）水電站水利電氣工程應用PLC技術的具體策略

如上文所述，水電站水利電氣工程中會大量應用到PLC技術，特別是在電氣工程自動化控制階段非常仰仗對PLC技術的應用，比如說設備改造。、設備故障率降低、機組運維安全性與運維效率提升等等。就目前來看，PLC技術在水電站電氣工程自動化控制階段的應用主要集中在綜合系統、排水子系統以及高壓子系統等等方面。像水電站的水輪發電機電氣自動化機組會采用到PLC系統軟件，主要負責主動接收來自于水電站外部的重要數據信息內容，而收集到的數據信息則交由PLC系統處理，即基于系統內部邏輯軟件展開處理并保證元件功能預期執行。

如果從水輪發電機電氣自動化機組的基本構造來看，它的系統核心內容應該包括輸出系統與輸入系統兩部分。其中PLC技術首先應用于輸入系統中，可構建生成電子化模擬量與電子化開關量兩種關鍵指標形式，這兩大模式都是圍繞自動元件動作節點展開操作的，能夠實現對測量裝置輸入主動性的有效控制，同時該模式也與PLC軟件相互關聯構成信號回路，全面接收來自于系統內外的所有水利電氣工程控制信息，滿足元件實時控制技術操作要求，另一方面也能實現對元件中動態數據的全面收集。

再一點，針對水輪發電機的電氣自動化機組改造也合理運用到了PLC軟件技術，比如說它就實現了針對機組合閘相角差的有效預測與控制，確保機組并網速度與預測控制能力的有效提升。從水輪發電機電氣自動化機組的質量優化角度來看，PLC技術的應用也有效規避了機組電源模塊中所長期存在的帶電發熱老化等疑難病癥問題，為水輪發電機機組在電氣自動化控制階段的正常化運行與機組同期并網優化操作奠定了有利基礎。

最后，在確保水輪發電機機組在電氣自動化控制階段正常運行后，應該利用PLC技術實施機組同期并網，在1分鐘內完成斷電狀態自動回復操作，提高機組設備的自動化安全運行效率。在經過該技術改造后，依然要利用到PLC技術對水輪發電機自動化機組進行實時技術監督，專門對它的油、氣、水多部分控制系統協同運作過程進行分析，盡量滿足水電站的雙泵備用自動化操作模式，實現自動輪流啟動水輪發電機組操作目標[3]。

三、總結

實際上，PLC技術在電氣工程自動化控制階段的應用相當全面、廣泛且深入，它能夠充分發揮自身功能技術應用優勢，確保實現對不同種類電氣工程自動化控制階段的軟硬件技術改造，體現電氣工程自動化控制的高效率、高智能以及人性化發展一面。

【參考文獻】

[1]張華.PLC技術在電氣工程自動化控制中的運用策略探究[J].裝飾裝修天地，2018（24）：388.

[2]黃武堯.試析PLC技術中電氣工程自動化控制運用[J].建筑工程技術與設計，2018（29）：3271.

[3]葉天泉.PLC在水電站的常見應用[J].建筑工程技術與設計，2016（6）：1315-