電氣設備自動化控制中PLC技術的應用剖析

黃東成

摘?要：近年來，我國社會經濟以及科學技術都取得了極大的發展，人們的生活水平也在不斷提升。在現社會經濟發展過程中，電氣自動化系統發揮了極為重要的作用，特別是PLC技術在電氣設備自動化控制系統中的有效應用，使電氣自動化領域獲得了革命性的進步。PLC技術在電氣設備自動化控制中的有效應用，使電氣自動化控制系統的可靠性和靈活性都得到了大幅度提高，同時對保證電氣設備的運行安全以及節能減排，也具有積極的作用。本文對電氣自動化控制中PLC技術的應用進行詳細剖析，并結合實際情況，提出科學合理的建議，為推動我國社會經濟的穩定和諧發展以及電氣自動化水平的不斷提高，發揮積極的推動作用。

關鍵詞：電氣設備;自動化控制;PLC技術

目前，電氣設備已成為現代工業發展建設必不可少的重要組成部分，可以說電氣設備的廣泛應用，是推動工業現代化發展的重要標志。在工業生產過程中，電氣設備以及自動化控制系統的有效應用，使工業生產質量和生產效率得到大幅度提升，對工業以及社會經濟的現代化發展，具有劃時代的意義。在這種情況情，在電氣設備自動化控制中應用PLC技術，能夠進一步完善電氣設備自動化控制系統，這對推動我國經濟結構轉型升級，能夠起到極為重要的推動作用。除此之外，通過在電氣設備自動化控制系統中應用PLC技術，在優化自動控制系統控制性能的同時，還能夠有效提升電氣設備運行的安全性和穩定性，這對保證生產活動的安全，維護我國社會經濟的穩定和諧發展，具有極為重要的現實意義。

1、PLC技術概述

PLC技術是隨著現代計算機網絡技術的發展，在計算機技術的基礎上而形成的一種全新的科學技術，它是由控制技術和通信技術相互融合從而形成的一種新型技術。

PLC是英文Programmable Logic Controller的縮寫，中文譯為可編程邏輯控制器。這是一種專門為應用工業環境而設計的一種數字運算操作電子系統，利用數字式或模擬式的輸入輸出，對各種機械設備以及生產過程，實施有效的控制。在應用PLC技術進行輸入輸出的過程中，還需要與其他技術進行有機融合，才能夠達到良好的控制效果。例如，在PLC各輸入過程中，就需要結合R-C濾波技術，一般會將濾波時間常數設置為10到20毫秒之間，確保輸出效果達到最佳。除此之外注意必須要對開關電源進行嚴格的挑選，確保開關電源符合PLC的應用要求，保證PLC技術的應用效果及安全性。

PLC技術應有豐富的模式，能夠針對不同信號進行有效的處理，為用戶提供便利。由于PLC技術能夠適用于多種不同的信號要求，因此使其具備了廣泛應用的基礎，能夠在工業領域的發展建設過程中，充分發揮其優勢功能，為推動工業生產的現代化、自動化以及智能化發展，發揮積極的作用。

除了具有極為強大的控制功能以及良好的兼容性優勢之外，PLC技術還具有編程較為簡單的優勢。在應用PLC技術的過程中，其編程工作大多采用類似繼電控制線路的梯形圖格式，不僅形象直觀，而且簡單易學。除了編程較為容易，為PLC技術的廣泛應用提供了有力的支持條件之外，在設備安裝方面，相關操作也非常簡單，而且后期維修工作較為方便，這也是支持PLC技術在工業生產過程中得到廣泛應用的重要優勢條件。

隨著我國社會經濟的快速發展，工業水平得到極大地提高，最明顯的表現就是工業生產技術不斷更新升級，自動化、數字化以及智能化生產技術已在各個行業的生產過程中得到廣泛應用，不斷推動了我國工業向著現代化方向邁進了一大步，而用工業生產效率和產品質量也得到大幅度提升。在這種情況下，將PLC技術與現代化的工業生產技術及電氣設備進行有機結合，在電氣設備自動化控制系統中有效應用PLC技術，能夠有效完善電氣自動化設備中存在的不足和缺陷，使電氣設備自動化控制系統在運行過程中的安全性和穩定性得到顯著提高，這是提高生產安全性的重要措施，同時對優化產品質量，提升產生效率也具有積極的促進作用[1]。

目前，在實際應用PLC系統的過程中，主要作用于工業控制系統。這時因為通過應用PLC技術，能夠顯著提高工業控制系統的安全性和可靠性，而且在結構以及模塊方面，其應用便利性也得到明顯提升。在PLC技術結構方面，其主要核心就是CPU，同時也是PLC系統的核心所在。CPU中央控制器的存在及其性能情況，對PLC控制系統的整體性能的優劣具有決定性作用。在PLC控制系統運行的過程中，CPU中央控制器能夠直接對現場生產中產生的大數據進行傳輸并儲存，除此之外，CPU中央控制器還具有良好的運算能力，能夠進行各種類型的運算，這對PLC控制系統的有效運行以及工業生產活動的正常開展，都具有極為重要的影響，實現工業生產自動化、數字化以及智能化發展不可缺少的重要組成部分。最重要的一點，PLC技術在電氣設備自動化控制系統中進行應用時，其整體配置組裝較為簡單方便，這為PLC技術的廣泛應用，提供了極大的便利，也起到了非常重要的推動作用。

2、PLC在電氣設備中的作用

通過在電氣設備自動化控制系統中應用PLC技術，其輸入輸出模塊與工業生產現場的很多設備相互連接，例如行程開關、傳感器、變頻器、服務器、電磁閥、指示燈等等。PLC技術在電氣設備中的應用，還為工業局域網的建設及運行，提供了多種通信模塊，使工業局網的功能得到有效的優化，為工業生產活動的正常進行以及保證生產安全性，提供了極為重要的支持和保障。

除了部分小型PLC控制系統在應用過程中，采用廂體式結合之外，大部分PLC控制系統在模塊化結構方面，通常都是利用有機架和電纜來連接各個電氣設備，并對其進行有效控制，確保其在工業生產活動，能夠安全、穩定、可靠的運行。

在應用PLC技術對電氣設備進行控制過程中，普遍采用的都是閉環控制模式，同時使用閉環控制系統對PLC進行有效調節。PLC控制系統具有極為完善的數據處理功能，其數學運算速度快，邏輯控制和順序控制能力都非常強大，因此能夠代替傳統的繼電器裝置。除此之外，在實踐應用過程中，根據工業生產的發展需求，PLC裝置也在不斷的完善進化，有效優化各方面性能，從而使其控制可靠性及安全性不斷提升，滿足現代社會規模不斷擴大的工業生產需求，同時面對越來越復雜的工業生產技術，通過性能的不斷優化升級，PLC技術在實踐應用過程中，也能夠與現代化的工業生產技術進行良好的兼容，實現有機結合，從而達到提高生產質量和生產效率的作用，為工業生產規模的不斷擴大以及生產活動的現代化發展，發揮重要的推動作用[2]。

3、PLC技術在食品工業中的應用

3.1我司秉承傳統的釀造方法，使用完全原粒黃豆釀造醬油，從黃豆儲、定量輸送、洗豆、泡豆、連續蒸煮、制曲、出曲等一系列的工藝過程鏈較長，人工操作或局部自動化達不到最優化的工藝過程目的，為此，以PLC自控技術為工業控制基礎，利用MMI（人機對話）控制系統、WMS（Warehouse Management System 倉儲管理系統）、MES（Manufting Execution System 制造執行管理系統）、SAP（Systems Applications and Products in Data Processing 即企業管理解決方案系統）等現代化的工業生產技術系統組成的制曲工藝流程，提高制曲的生產效率各產品穩定性，為釀造出品質優良的醬油產品打下良好的基礎，結合生產工藝特點。

3.2基于PLC和MMI的制曲自動控制系統開發

以原粒黃豆、面粉為原料的制曲工藝涉及到黃豆儲存、洗豆、定量輸送、連續蒸煮、制曲、出曲等工藝環節，這些環節為有機地結合，環環相扣，需要有一個良好的信息互換和人機對話（含異地），為實現整個綠色制曲工藝過程的智能化生產與網絡控制，研發過程為：

①根據原料黃豆制曲的工藝過程進行系統需求分析，以PLC為基礎將制曲過程分為黃豆儲存系統、定量輸送系統、洗豆系統、泡豆系統、黃豆預熱系統、連續蒸煮系統、風冷系統、圓盤制曲系統、出曲系統九大主要功能進行模塊劃分，各智能化模塊之間用以太網和CC-LINK IE連接控制，構建系統智能化的控制網絡：同時現場控制通過現場總線和上位計算機連接，實現自黃豆倉到出曲的全過程生產智能調度管理，將制曲過程中的一系列儲存、輸送、洗豆、泡豆、蒸煮、制曲、出曲等工藝環節進行高效協同，實現一體化連續自動生產。

②系統對關鍵設備和生產過程進行數據采集、存儲各統計分析，優化制曲的工藝參數。

③操作者在MMI控制室按照SAP系統給出的生產計劃工單要求選擇所需的生產模式，發出生產指令，實現“人性化”的自動化生產運行，同時MMI控制室又可監控整個生產運行狀態，另外現場（含異地）的人機操作界面通過以太網各上位計算機連接，保證信息的實時有效傳輸與反饋，實現制曲過程的自動化生產和網絡化管理。通過智能化的綠色制曲技術的應用，大幅度提高生產自動化程度，實現減員增效，提高產品質量及其穩定性。

結束語

總之，PLC技術在電氣設備自動化控制中的有效應用，對我國工業的現代化發展建設具有極為重要的現實意義。因此，必須要結合實際，根據我國工業建設的發展要求以及科學技術總體發展水平，加強對PLC技術的深入研究，促進其全面優化升級，在電氣設備自動化控制中得到更廣泛的應用，充分發揮其優勢性能，為我國建設社會主義現代化，發揮積極的作用。

參考文獻

[1]?董瑞龍.電氣設備自動化控制中PLC技術的應用[J].科學技術創新，2020，（7）：165-166.

[2]?張建平.PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J].建筑工程技術與設計，2020，（4）：2011.