PLC在電氣自動化控制中的應用

汪春華

(新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453006)

1 PLC技術的概念和類型

1.1 概念

PLC技術也被稱為可編程控制器，在當前的電氣設備體系當中具有重要的作用，它可以通過相關的技術對于電氣化操作設備做出差異化的調控，PLC技術能夠顯著提高設備的穩定性和操作的準確性，對于控制程序的步驟做出設置，使電氣化設備能夠發揮出實際的價值。PLC技術在實際使用的過程當中具有較高的綜合性和系統性，具體而言，PLC技術和設備主要是由編程架構、交互端口等結構組成，在實際使用的過程當中體現出了電氣設備一體化的優勢。PLC技術并不是最近才誕生的，早在19世紀，PLC技術的前身也就是可編程控制器就已經出現并引起了一定范圍的推廣和影響。隨著技術的不斷發展和完善，進入20世紀之后，PLC技術開始不斷地更新和換代，加快了自身的技術進步，在工業領域當中運用，推動了各行各業的進步和發展[1]。在21世紀，PLC技術以自動化技術體系為核心，包括了DCS、FCS兩大模塊，以此為基礎，PLC技術在實際運用的過程當中能夠最大限度地保持系統和設備的穩定，使得電氣自動化設備不斷地向前發展。PLC技術的進步使得電氣自動化領域的各項技能得到了穩步提升，設備控制體系得到了不斷地優化和創新，使工業生產領域的生產質量得到了穩步提高，也為社會發展和國家建設做出了貢獻。

1.2 類型

PLC技術的類型主要包含了FCS系統和DCS系統。具體來說，FCS系統主要是指現場總線型控制模塊，它主要是利用PLC技術對于電氣自動化系統當中的開關進行操作和控制，體現出了高效率的信息傳遞的優勢，有效穩定工作網絡布局，體現出了功能結構的多樣化特征，使電氣自動化設備處在較為穩定的運營環境當中，提高設備數據的傳輸效率，保證工作任務能夠順利完成。除此之外，FCS系統呈現出系統化的模塊特征，可以對于電氣化設備當中諸多裝置鋪設出網絡化的架構，使得電氣自動化系統體現出智能化的特征[2]。DCS模塊較之于FCS系統在使用上較為嚴格，它的主要任務是測試降低電氣裝置在使用的過程當中存在哪些風險，通過系統交互端口完成對于電氣自動化體系的有效測定，把控并降低系統的運行風險，對于系統的工作過程進行有效地把控，防止由于系統的問題出現較大的經濟損失。DCS模塊相比于FCS模塊在構造上更為復雜，包含了顯示系統、通信系統和控制系統等3大模塊，對于電氣自動化設備完成一系列測定和監控，使系統運行穩定有序。

2 PLC技術的特點和優勢

首先，PLC技術在運行的過程當中具備了大型化和小型化的特征，應用時可以選擇合適的編程控制器進行操作，匹配系統的設計要求。小型化的編程控制器在運用的過程當中對于能源的消耗量較小，裝備的結構也較為簡單，安裝也較為便捷，占地面積小，由于這些優勢，小型化的PLC系統當前已經被廣泛地運用到了電氣自動化系統當中；相比之下，大型化的編程控制器雖然能耗較大，但是數據儲存的數量也較大，運行速度相對較快，因此工作效率也較高，具備快速準確的優勢[3]。因此，大型化和小型化的PLC設備各自具備不同的優勢，應當在具體的使用當中根據生產操作的實際情況加以篩選，滿足工作任務的目標和要求。其次，PLC技術在使用的過程當中較為簡單和直觀，使用過程當中可以使用編譯圖號來對工作步驟和細節進行標注和表示，與傳統的繼電器電路系統存在一定的相似性，因此容易學習和掌握。PLC技術在使用的過程當中只需要掌握簡便的系統操作步驟便能夠對其進行操控，也正是因為操作的便捷，因此才能夠被大范圍地使用[4]。除此之外，PLC技術相比于傳統的工業操作技術，具有更強的抗干擾性能，使用后的維護和改造也較為便捷，利用PLC技術，也能對于設備的設計步驟進行簡化，提高電氣系統的運行效率，使程序的使用更加便捷安全，使集成電路系統的應用效果大大增強，其先進的抗干擾能力能夠順利地觸發設備的報警裝置，比以往的機電抗干擾技術更加具備先進性，有效地對電流系統的故障進行診斷，增強電氣系統的自我保護能力，提高電氣系統設備運行的智能化和安全性。

3 PLC在電氣自動化控制中的具體應用

3.1 開關量控制

開關量控制是電氣自動化系統運行的關鍵步驟，在傳統的電氣自動化技術當中，一般是采用電磁性繼電器來完成開關量控制，但是這種開關量控制的方法在操作的過程當中較為復雜，有很多的操作點不加以觀察難以辨別，工作人員必須熟練地掌握有關的操作步驟和開關位置，否則在系統接線上就很容易出現錯誤。正是由于以上的操步驟存在一定的復雜性，因此在系統穩定性上存在欠缺，系統可靠性稍顯不足。由此可見，工作人員可以使用更加先進的技術替代磁性繼電器，PLC技術就是很好的選擇，可以改進傳統的繼電器的操作缺陷，提高系統操作的精準程度，減少故障發生的頻率[5]。因此，PLC技術可以很好地提升系統運行的穩定程度，應利用 PLC技術對開關量進行控制，可以對于控制中心作出集中處理，使用斷路顯示器對于電氣設備的運行進行調控。由此可見，當前在PLC技術控制之下的開關量控制能夠更好地服務于電氣自動化系統的生產和運行，還能優化電氣自動化系統的設計模式，對于之前運行當中存在缺陷的元件進行探查和替換。

3.2 控制系統

PLC技術在控制系統當中也起到了重要的作用。控制系統主要包括集中式控制系統、分散控制系統和運動控制自動化系統。對于電氣自動化來說，機電設備控制系統需要不斷地提高自身的自動化水平，這時就需要使用PLC技術的集中調控設備來完成這一操作。在集中式控制系統的運行和設計當中，工作人員可以使用PLC技術不斷地提高電氣自動化系統的運行和設計效率，降低資金成本和人力資源成本的損耗，使得電氣自動化系統在運行當中具有更高的便捷性和高效性，也能夠使PLC設備在使用的過程當中減輕對于傳統控制技術的依賴性。分散控制系統在設計和使用的過程當中也可以使用PLC設備將傳統的編程設計和智能化技術相結合，使分散控制系統不斷地提高系統的運行效率和自動化程度，一旦系統運行發生了故障，PLC技術可以及時對故障和問題進行篩選和辨別，提高系統運轉的效率。在運動控制自動化系統當中，PLC技術也發揮著非常重要的作用。PLC設備在運行過程當中能夠有效地將系統設備進行有效地連接，將PLC技術運用到直線運動和圓周運動當中，使設備控制模塊能夠對于設備信息進行自動化地采集和篩選，之后再將有關的信息通過傳感設備實現指令的傳輸，使系統自動化的控制水平得到提高。除此之外，PLC技術還可以利用數據傳輸和轉換的有關功能對電氣系統下達傳輸指令。在當前階段，PLC技術已經在電氣自動化的大型控制系統當中發揮了巨大的作用，全面提高了系統的工作效率和安全性。

3.3 順序控制

電氣自動化系統隨著自身運行時間的不斷增加，對于能源的損耗量也會不斷加大，有些時候甚至會產生較為持續的能量損耗。這時如果自動化系統在運行當中的靈活性不足，在運行的過程當中存在的能量損耗的速度就會更快，受到多方面因素的影響，電氣自動化系統如果做不到靈活地運轉，就很難順利地完成系統的正常操作。在這一背景下，PLC技術的加入和滲透能夠有效地減少由于系統的運轉所帶來的能源損耗，具體的操作流程中，PLC技術能夠充當順序控制器的角色，比如在發點過程當中，使用PLC技術可以對于操作流水進行有效地自動化控制，分離工業生產的廢棄物。

4 結語

綜上所述，在電氣自動化控制當中使用PLC技術能夠有效提高設備運行的速度和安全性，應當結合PLC技術在電氣自動化多個領域當中的運用范圍，體現出PLC技術的自身優勢。