利用PLC 實(shí)現(xiàn)的電氣儀表自動化控制

王晶超

（ 哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱150000）

電氣儀表的自動化運(yùn)行與控制都需要通過一個自動化的操作平臺來完成，通過對電氣儀表在工作時采集到的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)的處理，系統(tǒng)就通過存儲的對比信息來簡單的對當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行的情況進(jìn)行性能分析以及故障排查，傳統(tǒng)的電氣儀表的控制，只是通過人力來實(shí)現(xiàn)對參數(shù)的采集與分析，而且這種工作只能周期性的進(jìn)行，這就加大了電氣系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，而利用PLC 技術(shù)的電氣儀表自動化控制方案可以實(shí)時對設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，而且PLC 抗干擾能力強(qiáng)，更適用于電氣系統(tǒng)這樣具有高干擾性系統(tǒng)的控制。

1 PLC 技術(shù)概述

PLC 全稱叫做可編程邏輯控制器， 它可以通過對工作數(shù)據(jù)的模擬分析來優(yōu)化電氣系統(tǒng)的運(yùn)行性能。 PLC 的存儲器具有一定的邏輯運(yùn)算能力，可以使用一些模擬量與數(shù)字量來對整個設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制。 傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)內(nèi)部接線較為復(fù)雜， 而且造價較高且消耗較大，以計(jì)算機(jī)技術(shù)和接觸器控制技術(shù)為基礎(chǔ)的PLC 應(yīng)用輔助繼電器取代機(jī)械觸電繼電器，通過應(yīng)用邏輯關(guān)系來連接各個電氣儀表，可以使節(jié)點(diǎn)變?yōu)闀r間降到最低，這就使PLC 得到了強(qiáng)大的抗干擾能力，而且還有操作指令可以很快的傳達(dá)到電氣儀表上[1]。 PLC 控制系統(tǒng)由中央處理器、存儲器、I/O 接口等諸多部件構(gòu)成， 而且模塊化的設(shè)置可以使用戶根據(jù)自己的需求來給PLC 添加不同的功能，這樣就大大的提升了控制系統(tǒng)的靈活性以及可靠性，而且還能提升電氣儀表的運(yùn)行性能。

2 PLC 技術(shù)在電氣儀表自動控制中的應(yīng)用

2.1 設(shè)定電氣儀表參數(shù)

通過PLC 技術(shù)電氣儀表的自動化控制，可以實(shí)現(xiàn)對儀表運(yùn)行的實(shí)時檢測， 來達(dá)成對數(shù)據(jù)采集的功能。 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否時保證電器設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件之一，因此測定數(shù)據(jù)并進(jìn)行驗(yàn)證的步驟很重要。 因此在電氣儀表中加入PLC 控制可以使工作人員通過計(jì)算機(jī)來更加直觀的看到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 而且PLC 還有暫時的存儲功能，可以將所收集的數(shù)據(jù)存儲起來，再通過內(nèi)部模塊來進(jìn)行與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對比分析，基于此來繪制電氣儀表設(shè)備運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行趨勢。

2.2 故障預(yù)測

PLC 雖然對外界的抗干擾能力較強(qiáng)， 但是由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單，因此其內(nèi)部的各個零部件都較為脆弱，極易發(fā)生故障，而且由于電氣儀表一般都需要長時間運(yùn)行，因此這就進(jìn)一步加大了一邊產(chǎn)生故障的概率。 因此為了解決PLC 控制系統(tǒng)易發(fā)生故障的問題， 就需要對已有的線路進(jìn)行一些改動。 正常情況下，PLC 控制電氣儀表主要是通過繼電器與接觸器所構(gòu)成的邏輯控制方案，在這基礎(chǔ)上添加一些高穩(wěn)定性的元器件來調(diào)整運(yùn)行誤差，并且優(yōu)化PLC 的運(yùn)行環(huán)境，這樣就可以有效地避免故障的發(fā)生[2]。

2.3 電氣儀表的自動化控制

在設(shè)定好電氣儀表的參數(shù)后， 參數(shù)會存儲進(jìn)PLC 的存儲模塊當(dāng)中，并傳輸給計(jì)算機(jī)通過軟件生成圖標(biāo)再存入計(jì)算機(jī)當(dāng)中，再有人需要這些信息時， 這些信息就會通過服務(wù)器傳輸?shù)接脩舻挠?jì)算機(jī)中以便于用戶查看。 在PLC 自動控制系統(tǒng)中，電子元器件十分重要， 它能夠影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行性能與使用的穩(wěn)定性， 因此要對這些元器件的質(zhì)量和使用壽命進(jìn)行檢測。 在儀表的運(yùn)行過程中其運(yùn)行的數(shù)據(jù)會被PLC 收集，PLC 通過邏輯運(yùn)算來分析數(shù)據(jù)并對相應(yīng)的問題進(jìn)行反饋， 以此來實(shí)現(xiàn)對電氣儀表參數(shù)的更改。

3 加強(qiáng)PLC 在電氣儀表自動化控制中使用的策略

3.1 加大PLC 電氣儀表自動化控制的研究

想要更好的將PLC 技術(shù)應(yīng)用到電氣儀表的自動化控制當(dāng)中，首先就要對PLC 技術(shù)有一定的了解，并且還需要知道在電氣儀表的自動控制系統(tǒng)當(dāng)中有什么樣的需求， 而且在采用PLC技術(shù)之前還要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究，由于PLC 技術(shù)本身就具有很強(qiáng)的可操控性，而且PLC 并不是直接就能應(yīng)用到自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中，因此需要在實(shí)踐當(dāng)中完善PLC 技術(shù)在電氣儀表自動化控制間的應(yīng)用理論，以此來不斷加強(qiáng)PLC 技術(shù)發(fā)揮的效果[3]。

3.2 對專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)

PLC 技術(shù)十分簡單快捷， 但想要靈活使用依舊需要一些計(jì)算機(jī)知識，因此，工作人員的專業(yè)素養(yǎng)會直接影響到PLC 電氣儀表自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行，因此必須加強(qiáng)對技術(shù)人員的培養(yǎng)力度，讓他們學(xué)習(xí)有關(guān)有PLC 相關(guān)技術(shù)的知識，同時強(qiáng)化他們對PLC 操作能力，最好具備一定的編程能力，這樣就可以使工作人員根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的問題來對PLC 所具備的功能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，一次來進(jìn)一步增強(qiáng)控制系統(tǒng)的控制效果。

3.3 建立一定的PLC 使用標(biāo)準(zhǔn)

使用任何一項(xiàng)技術(shù)都離不開專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)， 標(biāo)準(zhǔn)可以規(guī)范工作人員的日常操作，并且還能給系統(tǒng)檢測人員一個良好的參照依據(jù)，PLC 內(nèi)部各個模塊之間的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，而且很容易就會產(chǎn)生故障， 因此需要一個嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來對PLC 的使用進(jìn)行要求，這樣才能有效地避免因?yàn)檎`操作使得PLC 發(fā)生故障從而使整個控制系統(tǒng)失效的問題發(fā)生， 因此必須要對建立一個健全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與操作規(guī)范， 以此來降低控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障的概率。

4 PLC 技術(shù)在電氣儀表自動控制中的發(fā)展趨勢

4.1 提高PLC 控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性

雖然PLC 自身已經(jīng)具備很強(qiáng)的抗干擾能力，但是這種能力還是有極限的，由于電氣設(shè)備在日常運(yùn)行當(dāng)中就會產(chǎn)生大量的電磁干擾，如果PLC 長時間在電氣系統(tǒng)旁邊運(yùn)行就可能引法邏輯運(yùn)算上的一些偏差，一旦PLC 的運(yùn)算產(chǎn)生偏差就有可能會因?yàn)閷?shù)據(jù)的錯誤分析與反饋而導(dǎo)致整個電氣系統(tǒng)發(fā)生故障。 所以需要進(jìn)一步提升PLC 的抗干擾能力[4]。 PLC 內(nèi)部的各個零件之間關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，有時一些接線的問題就可能引發(fā)邏輯運(yùn)算錯誤的問題，因此在提升PLC 控制系統(tǒng)抗干擾能力的同時，還要提升它的可靠性，可以通過將PLC 單獨(dú)隔離的方式或是使用新型材料來提升抗干擾能力，并且周期性的對PLC 的零件進(jìn)行檢測， 及時地發(fā)現(xiàn)PLC 邏輯運(yùn)算上的問題強(qiáng)化控制系統(tǒng)的可靠新。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化方向的發(fā)展

PLC 的發(fā)展已經(jīng)有很長的時間了，并且對于PLC 功能的開發(fā)與利用已經(jīng)逐漸飽和，已經(jīng)顯現(xiàn)出后勁不足的頹勢，因此必須要將PLC 相關(guān)的技術(shù)與其他的技術(shù)進(jìn)行融合， 這樣才能使PLC 的發(fā)展重新獲得動力， 集散控制系統(tǒng)一直就被應(yīng)用于電氣系統(tǒng)的自動控制當(dāng)中，因此將PLC 與集散控制系統(tǒng)進(jìn)行融合的一種新的控制系統(tǒng)就產(chǎn)生了，也就是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有更高的開放性，可以使整個控制系統(tǒng)具有更高的互操作性，它繼承了PLC 與集散控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，不僅僅準(zhǔn)確度高、誤碼率低，而且結(jié)構(gòu)和性能更加標(biāo)準(zhǔn)化，便于維修和安裝使用，還合理的將電氣設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將會進(jìn)一步發(fā)展，并在電氣儀表的自動控制中廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)論

PLC 技術(shù)與電氣儀表的自動化控制有很高的適配性， 而且相較于其他的技術(shù)有著更加明顯的優(yōu)勢。通過使用PLC 技術(shù)來搭建的電器設(shè)備的自動控制系統(tǒng)可以有效地解決傳統(tǒng)的電氣儀表控制方案的不足，不僅可以節(jié)省人力還能提高人操縱電氣系統(tǒng)的安全性，這種簡單高效且造價低的方法值得廣泛的采取與使用。并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC 技術(shù)也將越來越完善，它具備的功能也會越來越全面，在給生產(chǎn)企業(yè)帶來更多的便利的同時, 還能促進(jìn)生產(chǎn)方式向著更為快捷、 方便的方向發(fā)展。