PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用研究

袁彥輝

摘? ?要：隨著計算機技術的不斷發展，PLC技術在電氣行業中的應用越來越廣泛，其能夠實現自動化控制，對電氣發展具有十分重要的作用。PLC技術主要是結合計算機技術、現代通信技術和自動控制技術的優勢，有著較強的實效性和可靠性。文章將從PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用方面進行研究，提出相應的措施。

關鍵詞：PLC技術;電氣設備;自動化控制;應用措施

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）主要被應用到機床電氣、汽車加工和電梯自動化等各個領域中，有較強的應用優勢，能夠實現在各個行業中的自動化控制。本文將基于PLC技術對電氣設備自動化控制方面的可靠性進行分析，了解其實際應用方面存在的優勢。

1? ? PLC技術的基本概述

PLC主要是以微處理器為依托，結合計算機技術、通信技術和自動控制而開發出來的一種控制裝置。該技術最早起源于20世紀70年代，當時在汽車工業中應用比較廣泛，當前隨著計算機技術的不斷發展和完善，PLC技術在運算、處理和控制方面的功能越來越完善。PLC開始在電氣設備自動化領域中廣泛應用，推動了電氣設備的進一步發展，形成利用計算機進行控制的一體化模式。PLC技術的應用主要是以FCS總線控制系統和分布式控制系統（Distributed Control System，DCS）為主的控制體系，其在未來的發展中不僅能夠作為一個基礎系統，而且會發展成為一種全分布式的控制系統。（1）FCS總線控制系統是現場總線式控制系統，能夠有效實現電氣裝置的智能化和自動化，通過數字控制方法對不同的結構進行控制和管理，能夠實現多個方向、多個節點的總線形數字通信體系，能夠在裝置內部建立一種良好的網絡氛圍，充分利用生產過程中產生的數據，對實際的機械生產活動進行改善，為裝置的智能化奠定良好的基礎，提高裝置的使用效率。（2）DCS主要是分散管理和集中顯現，能夠將控制過程中的危險性顯示出來，通過利用計算機技術和控制技術建立一種特殊的網絡系統實現對現場控制站和檢查站的有效連接，能夠達到對各個系統的分散控制和集中操控，確保數據信息的高度集中。DCS的最大作用是實現分散控制，能夠將裝置內部存在的危險進行分散移除，通過集中管理的方法，實現對電氣裝置的有效監管。DCS主要是將信息技術、自動化控制技術和通信技術結合起來，實現統一調度管理，優化整個管理過程。

2? ? PLC技術在電氣自動化控制中的應用實踐

PLC技術將自動化技術與計算機技術有效結合起來，在實際應用過程中，功率消耗較少，使用和安裝都比較容易操作，在電氣系統中的應用能夠起到改善作用。PLC技術有預算和處理數據的功能，在不同類型的電氣系統中都能應用，而且對數據都能夠進行合理處理，有效優化整個機械生產流程，滿足工程生產需求。

PLC的特點：（1）在PLC中包含有大量的編程元件，各類元件之間相互配合，能夠有效實現各種功能的應用。（2）PLC技術在電氣設備中的應用，具有較強的抗干擾能力，而且可靠性相對較高，在傳統電氣設備中主要應用的是繼電器，很容易存在接線不良等問題，PLC技術的應用都是通過軟件實現，能夠有效提高系統的可靠性。（3）PLC技術的應用，編程相對比較簡單，而且使用方便，該系統的安裝可以直接在計算機上進行仿真模式，有效減少工作量。（4）PLC系統維護方便，PLC技術的應用存在的故障率本身就比較低，同時還具備一定的診斷功能，系統內部會實時進行故障檢測，在實際維修的過程中，只需要針對相應的模塊進行故障檢測即可。

2.1? 開關量控制

通常開關量控制和順序控制是電力自動化系統中最常用的兩種控制方式。傳統的電氣設備控制系統中采用的是電磁繼電器元件，很容易出現大量的觸電故障，嚴重降低了系統的可靠性，而且傳統控制系統在接線方面存在很大的復雜性。應用PLC技術對電氣設備的自動化控制，能夠直接取締大量的實物元件繼電器，有效提高系統的可靠性，而且在系統功能的維修方面比較簡便。PLC控制系統的應用，不僅能夠減少系統輔助開關數目，而且通過集中多臺斷路器的信號實現集中控制。將備用電源自動投入裝置安裝在系統中能夠有效增強系統的可靠性，也能夠優化對裝置的合理控制，基于PLC技術的備用電源應用，可以通過編程對系統的運行方式進行修改，有效提高系統的數據處理能力，能夠擴大系統的適用范圍，確保系統的可靠運行。

2.2? 順序控制

順序控制作為系統設備中的主要工藝控制方式，在電力行業的降耗增效方面有著較大的作用，在生產過程中的自動控制水平也不斷提高。PLC技術在電力設備中的應用取代繼電控制器，在自動化控制系統方面發揮著重要的作用，能夠有效實現對工藝流程的控制。同時將通信總線與信息模塊進行協調配合，能夠實現對整個生產過程的協調控制，在電力控制系統中，主要借助計算機技術實現對電氣設備的自動化控制。例如，應用PLC技術的電力自動化系統，可以分為人機接口與PLC構成的主戰層、遠程和現場傳感器3部分網絡結構，在進行集中控制的過程中，可以通過計算機顯示屏實現對整個系統運作情況的監控和操作。

2.3? 閉環控制

在電氣設備系統中，泵類電機的啟動有不同的方式，其中包括自動啟動、現場控制箱手動啟動等，應用PLC技術能夠實現自動化啟動，PLC內部的順控模塊主要是通過泵累積運行時間進行選擇，采用手動啟動方式，只需要根據現場開關進行調節，按照泵運行的時長決定泵的啟閉模式，在現場實際的操作過程中，將開關調至手動的模式即可進行。目前在電力系統的自動化運行過程中，主要是將PLC控制系統與常規控制系統有效配合使用，常規控制系統只是作為控制系統的補充系統存在，屬于泵類電機控制的安全回路。如果電機系統在運行的過程中發生故障，就可以通過常規控制系統保持泵類電機的持續運行，確保整個生產工作的高效性。在電力自動化控制系統中還會應用到解調器，其對提高系統整體的可靠性有著十分重要的作用，也能夠提高生產的效能，PLC技術的控制系統主要包括電子調節單元、電液執行單元和轉速測量單元3部分，能夠對整個電力設備系統起到重要的控制作用。

3? ? PLC在電氣自動化中的應用前景

PLC的實際功能比較強大，而且應用范圍比較廣泛，其在電氣自動化系統中的應用主要體現在3個方面：（1）PLC技術在數控系統中的應用。傳統的數控控制有很多方法，PLC技術的應用起到了很大的作用，其在數控系統中的應用能夠使控制定位更加準確，使整個控制過程比較方便。（2）PLC系統在交通控制系統中的應用。該方面主要體現在對信號燈的控制，能夠有效提高整個交通系統的工作效率，在目前擁堵的交通系統中應用人工智能，會使電子監控更加完備，監控的效率也有效提高，減少對人工方面的需求，而且電力監控智能化設備的應用，使交通管理更加規范。（3）PLC在中央空調中的應用。中央空調中最初應用的控制器自身存在較大的缺陷，在后期的不斷發展過程中，PLC被廣泛應用到其中，具有較高的應用可靠性，而且抗干擾的能力比較強，實際的維護過程比較方便，其在未來的應用和發展前景更加廣闊。

以后，在電氣設備方面會有更多品種的產品出現，在設計方面也更加完善，需要通過完善人機界面，發展各種優良的通信設備，使電氣設備的設計更加符合自動化的控制場景。PLC新型技術在目前的發展中能夠通過計算機技術組成大型PLC電氣設備控制系統，在各個行業中的應用越來越廣泛，其所具備的優勢和可靠性都能夠有效促進電氣設備行業的發展，達到智能化應用效果。

PLC在未來各個行業中的應用還需要不斷提高、加強，在抗干擾性方面需要完善，如果出現環境異常或電磁干擾很容易對PLC系統的運行造成影響，也會使一些生產的環節出現錯誤，導致整個生產過程不能正常進行。因此，需要進一步提升PLC技術的穩定性，不僅要提高其抗干擾性能，還需要在設計、安裝和使用方面進行完善，防止在實際應用過程中對系統產生影響。需要將PLC與DCS的特點進行有效結合，發展成一種新的控制系統，促進自動化控制技術的進一步發展，也使得數字化的技術得到有效應用，促進電氣設備行業的發展。

4? ? 結語

在電氣設備自動化控制中，采用PLC技術能夠有效簡化對復雜繼電器的應用，進一步提高了產品的可靠性，也在某種程度上，通過對設備的不斷完善，有效降低生產和使用方面的成本。另外，PLC技術在電氣設備中的應用，能夠使專業人員快速掌握維修工作，提升維修的效率，在未來的發展中，還需要對PLC技術進一步完善。

[參考文獻]

[1]萬波.電氣設備自動化控制中PLC技術的應用[J].河南建材，2020（1）：141.

[2]馬衛超.PLC技術在電氣自動化控制中的應用[J].南方農機，2019（23）：236.

[3]袁酉亮.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用研究[J].軟件，2019（12）：97-99.

[4]彭云.電氣設備自動化控制中PLC技術的應用分析[J].南方農機，2019（22）：158.