淺談電氣設備自動化控制中PLC技術的運用

王超

摘 要：隨著科技的進步，電氣設備自動化水平也越來越高，以往在對電氣自動化設備進行控制時，主要是通過電氣連接線的方式對每個單獨部門進行具體控制，這樣的方式安裝和調(diào)試的難度較大，且需要花費較高的維護成本。而PLC技術在電氣設備自動化控制中的運用，能夠有效解決上述的問題。基于此，本文主要是針對PLC技術在電氣設備自動化控制中的具體運用進行探討，以供參考。

關鍵詞：PLC技術;電氣設備;自動化控制

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0079-02

0 引言

在經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，科學技術也不斷進步，并出現(xiàn)了許多新型的電子設備，且隨著人們對計算機技術的深入研究，產(chǎn)生了PLC技術，并經(jīng)過不斷的實踐完善，目前該技術逐漸成熟。將PLC技術運用至電氣自動化控制中，也具有較大的運用價值，能夠有效解決以往電氣設備自動化控制中存在的不足，真正地實現(xiàn)了對電氣設備的自動化控制。目前PLC技術也廣泛應用于電力系統(tǒng)和數(shù)控技術等領域，大大提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率。另外，在PLC技術在電氣自動化控制的實際運用過程中，能夠有效降低相關控制設備的成本投入，有利于企業(yè)的長久發(fā)展。因此，將PLC技術運用于電氣設備自動化控制中具有重要的作用和意義。

1 PLC技術的概述及運用原理

1.1 概述

在科技不斷進步的作用下，電子設備及技術也逐漸完善，PLC技術也應運而生，并受到了人們的廣泛關注。目前PLC技術正不斷完善，在許多領域中都有PLC技術的影子。其中，PLC技術在汽車領域中運用最快，其配套的輔助系統(tǒng)等已基本建設完成，能夠更好地進行控制。基于這一成熟經(jīng)驗的基礎上，PLC技術也逐漸與電氣自動化控制技術相結合，以此對電氣設備進行有效控制，并朝著多元化的方向不斷發(fā)展。PLC的名稱為可編輯邏輯控制器，是一種為工業(yè)環(huán)境下專門設計的數(shù)字運算操作系統(tǒng)，通過可編程的存儲器執(zhí)行邏輯運算、順序控制、計算運算等多項操作指令，并以數(shù)字模擬的方式對各種類型的機械設備或生成過程進行控制。因此，PLC技術在電氣設備自動化控制中的運用，實際上主要是通過計算機技術來保證工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動化設備的穩(wěn)定控制。需要注意的是，在PLC技術具體的運用過程中，其對電源的穩(wěn)定性具有較高的要求，因為如果電源不能夠穩(wěn)定運行，出現(xiàn)故障或者停電等問題，這樣電氣設備自動化控制工作就會受到影響，進而影響工業(yè)生產(chǎn)的效率。但也不可否認的是，PLC技術具有較強的環(huán)境適應能力，隨著其不斷發(fā)展，目前基本能夠?qū)崿F(xiàn)PLC的網(wǎng)絡控制，相信未來PLC技術在電氣設備自動化控制中運用會更加完善和成熟。

1.2 技術原理

對于電氣設備自動化控制發(fā)展而言，PLC技術的出現(xiàn)和運用有著重要的意義。PLC技術的原理具體表現(xiàn)在三個方面，分別是輸入采樣、程序執(zhí)行和系統(tǒng)輸出。這三者之間雖然各自承擔的任務不同，但是彼此之間存在相輔相成的關系。在輸入采樣環(huán)節(jié)，主要負責進行數(shù)據(jù)的全面收集，數(shù)據(jù)的收集以掃面形式為主，然后在I/O映像區(qū)儲存收集的數(shù)據(jù)，最后將所有的數(shù)據(jù)收集完畢之后，就是執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入，以此進行下一步的指令操作。到了程序執(zhí)行的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)需要按照從上到下的順利進行，然后結束執(zhí)行后，進入到系統(tǒng)輸出環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)主要由計算機輔助處理，通過計算機中處理器對收集的數(shù)據(jù)進行分析和比較，在完成數(shù)據(jù)分析比較后將執(zhí)行電流鎖閉并進行數(shù)據(jù)儲存，緊接著由外部的驅(qū)動設備來執(zhí)行數(shù)據(jù)指令。隨著PLC技術的不斷實踐和完善，目前基本能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)中的順序控制、開關量控制、閉環(huán)控制，相比較于傳統(tǒng)的自動化控制方式，PLC技術控制靈活性更強，且操作起來較簡單，還能夠在一些特殊的情況下運用，因此具有較大的優(yōu)勢。

2 PLC技術在電氣設備自動化控制中的作用體現(xiàn)

隨著科技的進步，更加突出了電氣自動化控制技術在工業(yè)生產(chǎn)中的作用，與此同時，PLC技術也被廣泛應用于各個領域中，其中在電氣自動化控制領域中運用越來越成熟，使得其技術優(yōu)勢越發(fā)突出，并在現(xiàn)代計算機技術的輔助作用下，工業(yè)生產(chǎn)效率大幅提升，同時也不斷推進電氣自動化控制朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。概括來說，PLC技術在電氣自動化控制領域的作用體現(xiàn)這以下幾個方面[1]。

（1）操作簡單且靈活。在計算機的配合下，PLC技術可以進行較強的邏輯編程，且具有較強的靈活性，可以根據(jù)具體情況對編輯的指令進行調(diào)整，這使得電氣設備自動化控制更加方便和靈活。（2）耗能低。在PLC技術實際使用過程中，由于其體積較小，所以占地空間不大，也正因為如此，在運行過程中不需要耗費較多的電量。另外，PLC技術是在原有的設備基礎上進行的升級和調(diào)整，這樣便具有了更強、更便捷的操作性。（3）具有較強的環(huán)境適應能力，且對環(huán)境的要求比較低。PLC技術是基于系統(tǒng)化和模塊化的設計概念基礎上對電氣設備的控制，且能夠根據(jù)實際的運行環(huán)境來進行針對性的調(diào)整和搭配，所以具有較強的功能性。

3 PLC技術在電氣設備自動化控制中的具體運用

3.1 在順序控制中運用

當前PLC技術已經(jīng)能夠在電氣設備自動化順序控制中運用，且符合綠色可持續(xù)發(fā)展道路所提出的環(huán)保要求。目前PLC技術受到了廣泛關注，并成為了工業(yè)生產(chǎn)中一種重要的控制技術，能夠大大提高生產(chǎn)線和生產(chǎn)效率。以煤炭開采為例，將PLC技術運用至輸煤系統(tǒng)中的順序控制中，對煤炭企業(yè)的發(fā)展十分有利，因為在煤炭開采過程中，煤炭開采的實際效益取決于系統(tǒng)控制的質(zhì)量好壞，此時將PLC技術運用于順序控制中，可以大大提升煤炭開采的效率。煤炭本身是不可再生資源，加之當前資源較為緊缺，所以需要有計劃的進行煤炭開采，保證煤炭資源的合理利用，這也體現(xiàn)出了順序控制中運用PLC技術的重要性。通過運用PLC技術，不僅能夠保證煤炭開采的穩(wěn)定性和安全性，而且也能夠有效提升煤炭開采的效率。另外，在科技不斷進步的作用下，PLC技術在順序控制中的運用也不斷朝著智能化的方向發(fā)展，這樣只需要通過電腦、移動終端、監(jiān)控設備等便能夠?qū)嶋H生產(chǎn)進行有效控制，大大節(jié)約了人力資源成本的投入，且工作人員能夠進行有效的系統(tǒng)優(yōu)化和升級[2]。

3.2 在開關量控制中運用

以往在進行電氣設備自動化控制時，主要是通過電磁性的繼電器來完成設備的控制，相比較于其他類型的繼電器而言，電磁性的繼電器在實際的控制中能夠達到省力的目的，但是也有其局限性所在，主要是因為安全性還有待提高。具體而言，在使用電磁性繼電器進行控制過程中，時常會出現(xiàn)觸電現(xiàn)象，這種不良的隱患會影響電氣設備自動化控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。同時，目前使用的電磁性繼電器在外接線時比較復雜，這樣不僅會增加其安全的難度，且后續(xù)維護也不容易。而將PLC技術運用于開關量控制中，實際上是對控制工作的一種補充和完善，也是基于繼電器控制的原理基礎上，采用虛擬繼電器進行控制，這樣的控制方式具有較大的優(yōu)勢，既省時省力，又能夠快速作出反應，一旦出現(xiàn)問題能夠快速作出反應并解決。以電氣設備自動化控制系統(tǒng)的中斷路器為例，通過利用PLC技術對其控制進行改進，能夠有效加快設備反應的速度，幾乎在最短的時間內(nèi)便能夠?qū)崿F(xiàn)短路控制操作。同時，在自動化切換系統(tǒng)中運用PLC技術，在明顯的反應速度快的優(yōu)勢作用下，能夠更好地對設備和器材進行保護，可見PLC技術進行的自動化控制具有較高的安全性和穩(wěn)定性。同時，除了安全性和穩(wěn)定性較高以外，PLC技術也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲，并具有較大的存儲空間，也能夠進行存儲空間的靈活調(diào)整。因此，將PLC技術運用于開關量控制中，具有較大的技術優(yōu)勢和價值。

3.3 在閉路控制系統(tǒng)中運用

為了更好地提升電氣設備自動化控制水平，應當充分發(fā)揮PLC技術的作用，將其運用于電氣自動化閉路控制系統(tǒng)中，以此對電氣自動化控制系統(tǒng)進行完善和補充。在電氣自動化閉路控制系統(tǒng)中，主要是通過自動啟動、手動啟動控制箱和手動啟動機屏的方式來實現(xiàn)閉路系統(tǒng)的啟動。而將PLC技術運用于其中，在啟動泵機時能夠借助PLC技術的自動方式進行，且這樣自動啟動的方式能夠結合泵機的具體情況進行系統(tǒng)的調(diào)整。在電氣設備自動化控制中，對于現(xiàn)場設備的開關調(diào)試工作，主要依靠啟動機屏的方式來實現(xiàn)，而且現(xiàn)場工作人員要根據(jù)泵機的運行情況合理進行調(diào)整，確保泵機有效運轉(zhuǎn)，避免泵機過長工作，以致于泵機超負荷工作進而出現(xiàn)故障或損壞問題。另外，要保證控制開關處于手動調(diào)節(jié)的位置，才可使用手動啟動機屏的方式，否則會給整個運行系統(tǒng)造成不良影響。而對于PLC技術的控制方式，主要是在常規(guī)控制系統(tǒng)的基礎上進行的一種技術補充，其與常規(guī)控制系統(tǒng)有效結合，既能夠發(fā)揮出原有控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，也能夠發(fā)揮PLC技術本身的優(yōu)勢，為泵機營造良好的安全運行環(huán)境，能夠有效保證泵機安全穩(wěn)定的運行，同時一旦在泵機運行過程中出現(xiàn)問題，也能夠及時作出反應并控制，進而保證整個生產(chǎn)系統(tǒng)良好的運行[3]。

4 提升電氣設備自動化控制系統(tǒng)控制水平的建議

4.1 加強電氣工程自動化控制

目前在電氣工程規(guī)劃控制生產(chǎn)中，由于會受到許多因素的影響，使得PLC技術在電氣工程自動化控制中運用受到限制，因此為了有效解決這一問題，企業(yè)還需要加強分析，根據(jù)具體問題制定有效的解決方案，保證電氣工程自動化控制能力的提升，從而保證各項工作的順利進行。由于PLC技術在我國起步時間比較晚，許多企業(yè)在初期引入PLC技術時運用效果并不是很理想，自動化控制的水平較低，不能滿足實際生產(chǎn)的需求。隨著科技的進步，企業(yè)還需要進一步做好自動化控制工作，綜合考慮技術方面的限制、社會需求等，進一步加強PLC技術與信息技術的聯(lián)合，以此不斷完善PLC技術。

4.2 重視專業(yè)人才的培養(yǎng)

在電氣自動化控制中引入PLC技術后，為了更好地提升自動化控制水平，企業(yè)還需要重視專業(yè)人的培養(yǎng)，加大技術培訓力度，讓技術人員能夠充分了解PLC技術的內(nèi)容、特點，然后結合系統(tǒng)要求和實踐經(jīng)驗，深入進行PLC技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的研究，并建立起規(guī)范的PLC技術工作標準，從而完善PLC技術。

5 結語

總而言之，隨著科技的進步，PLC作為一種新型的控制技術，在電氣設備自動化控制領域中運用具有重要的作用，能夠解決以往電氣自動化控制中許多問題，有利于提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。相信未來隨著科技的不斷進步，PLC技術發(fā)展也會越來越成熟，并具有更好的運用效果，這對于促進現(xiàn)代經(jīng)濟社會的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻

[1] 楊勇.PLC技術在醫(yī)院電氣設備自動化控制中的應用價值研究[J].通訊世界，2020（2）：161-162.

[2] 唐玉福.淺談電氣設備自動化控制中PLC技術的運用[J].山東工業(yè)技術，2017（7）：59.

[3] 寇華壘，胡建超，李振國，等.淺析電氣設備自動化控制中PLC技術的應用[J].科技資訊，2017（12）：45.