電氣自動化設備中PLC控制系統的應用

劉東山

摘要：PLC控制系統是一種先進控制技術，在電氣自動化設備中應用，可以改善傳統控制方式的缺陷和不足，實現設備集中統一控制，降低設備故障幾率。尤其是在科技不斷推陳出新背景下，電機領域進一步升級轉型，發揮PLC控制系統優勢，推動設備控制系統自動化、智能化發展，對于社會生產力水平有效提升意義深遠。本文就PLC控制系統在電氣自動化設備中應用進行探究，分析PLC控制系統應用意義和特點基礎上，從多種角度來分析實際應用情況。

關鍵詞：PLC控制系統;電氣自動化;邏輯控制;系統短路

中圖分類號：TP273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0215-02

0? 引言

電力生產中，需要運用大量類型多樣的電氣設備，電氣設備是否可以安全穩定運行很大程度上決定了電力生產質量。自動化技術作為一種前沿技術，在社會各個行業領域中均有所應用，促使電氣設備自動化水平也得到了顯著提升，也為生產力提升做出了重要的貢獻。在電氣自動化設備中應用PLC控制系統是必然選擇，在解放生產力的同時，降低生產成本，及時發現和解決設備故障問題，維護電氣設備穩定運行同時，賦予電力事業持久發展動力。

1? PLC控制系統的內涵與意義

PLC控制系統本質上屬于一種編程邏輯控制的電子裝置，通過計算機預先變成設計程序，基于數字形式來下達系統控制指令，實現機械自動化生產，解放勞動力。以往的電機控制系統中繼電器接觸不良，可能會損壞系統內部構件，加之成本高，所以逐漸被企業所淘汰，開始大范圍應用PLC控制系統[1]。

在電氣自動化設備中應用PLC控制系統有著深遠的意義，最為突出的一點是在開關量邏輯控制方面，實現設備的集中統一控制。在運動控制、模擬量控制、數據處理與過程控制等領域，PLC控制系統同樣有所應用，應用前景廣泛。PLC控制系統的功能是處于不斷更新和完善狀態，并非局限于單一邏輯控制和程序控制，最初在汽車制造領域中應用，可以為汽車制造提供支持，優化生產流程，并且為后續的設備安全穩定運行提供支持。由于PLC控制系統優勢突出，相信將會在更多行業領域中應用，并展露更大的價值[2]。

2? PLC控制系統在電氣自動化控制中的功能與特點

2.1 PLC自動化控制的功能

電氣自動化設備控制中應用PLC控制系統，一個具體表現則是設備順序控制，通過編程設計控制指令，機械設備在運行中出現異常情況PLC控制系統即可下達指令控制設備停止運行，保證作業生產安全，最大程度上規避客觀因素的不良影響[3]。

同時，PLC控制系統可以實現數據信息高效采集和處理，尤其是當前市場競爭愈加激烈背景下，企業對產品生產標準和要求不斷升高，充分發揮PLC控制系統優勢，優化生產流程，并實施采集設備運行的數據，綜合分析和處理后在屏幕上呈現，便于直觀了解生產情況，指導生產活動高效進行，最大程度上提升工作效率[4]。

2.2 PLC自動化控制的特點

其一，PLC控制系統自身有著較高的效率性特點，工作效率遠超人工，尤其是一些繁雜、大量的數據信息處理中，效率較高。通過長期的改進和實踐，系統核心同以往舊設備有了很大的變化，其中當屬繼電器變革最為典型，實行更加簡潔、高效的運行模式，對于電氣自動化控制水平提升起到重要作用。另外，PLC控制系統中的一個核心內容則是中央處理單元，按照內部預設程序指令來收集、存儲與處理數據信息，檢查和反饋設備運行情況，并通過掃描方式來檢測設備運行數據，及時反饋和處理，保證設備正常運行。

其二，PLC控制系統安全性更高。經過長期實踐中證明與完善，PLC控制系統安全性得到了大幅度提升，可以充分契合不同電氣設備的運行特點，發揮現代化技術手段優勢對信息加工處理。同時，此種系統的抗干擾能力強，減少電磁干擾和人為主觀意識影響，設備故障幾率降到最低，保障作業全過程安全[5]。

其三，PLC控制系統便捷操作。PLC控制系統并非是一成不變的，在長期發展中呈現多種類型，考慮不同工作需要可以配置成多種控制系統，數據運算能力和處理能力較強，較之傳統控制系統智能化和自動化水平大大提升，加之操作便捷，為后續工作有序落實提供了堅實保障。PLC控制系統操作便捷，主要是由于自身所選擇的掃描技術相關聯，通過采樣輸入、用戶執行和輸出刷新幾個環節，促使CPU高性能運行，提升數據處理效率[6]。

3? PLC控制系統應用中的問題

電氣自動化設備控制，其目的是基于自動化技術與電氣設備有機融合，建立PLC自動化控制系統來集中統一控制電氣設備，提升電氣設備生產效率，降低生產成本。但是，結合實際情況來看，電氣自動化設備中PLC控制系統應用還有所不足，主要是由于PLC控制系統的設計有所不足，電氣設備自動化控制水平尚無法滿足生產需要，威脅到電力生產安全[7]。由于電氣設備類型多樣，有發電機、變壓器、斷路器和線路設備等，不同電氣設備的運行原理和性能不盡相同，這就需要在電氣自動化設備PLC控制系統設計時全面考量各環節特性，為電力生產安全提供保障。從實際情況來看，設計中人員考慮不夠全面并未細致到把握各種電氣設備性能，更多的是按照大致標準進行設計，不同程度上影響到電力設備運行質量。加之電氣設備自動化技術過于單一，功能逐漸的配合度不高，影響到自動化控制系統整體運行效率。

4? 電氣自動化設備中PLC控制系統應用

4.1 自動切換控制

切換控制是設備的基本功能，運用PLC控制系統實現自動切換控制，是電氣設備自動化運行的關鍵所在。根據電氣設備運行要求，基于PLC控制系統自動化控制，減少能耗同時，提升設備運行效率。

4.2 順序控制

順序控制是PLC控制系統在電氣自動化設備中應用的一個具體表現，為了便于技術優勢最大程度發揮，離不開相關工作人員的學習和掌握，在工作前編制合理的使用方案，提升方案有效性和科學性，為后續PLC控制系統應用奠定基礎。但是，立足于實際情況來看，電氣自動化系統運行中普遍存在時間固定情況，進而加劇能量無故損耗，增加企業運營成本。基于此，企業在技術改革深化中要高度考量經濟運行情況，制定切實可行的措施落實到實處。

企業經營生產中應用PLC控制系統，可以依據原本生產流程作業，也可以對生產流程優化改進，分析順序控制系統的核心條件，把握關鍵要素落實到生產活動中，規范執行，加之順序控制中有多重控制模式，可以細化為時間控制、條件控制和邏輯控制幾種類型[8]。在PLC控制系統應用中，合理控制系統遠程站、傳感器以及主站成等要素，滿足不同生產活動需要，此種方式可以規避某一電氣設備部件故障威脅到整體系統運行效果，促使電氣自動化設備運行效率提升。

4.3 開關量控制

開關量控制，以往的控制方式流程繁瑣、復雜，涉及到諸多環節，系統留下了很多的隱患。對此，基于PLC控制系統的應用，安裝軟基電氣裝置實現電氣設備開關量控制，減少開關量使用頻率，提升系統運行安全性。

如，在電氣自動化設備中應用PLC控制系統，以運輸系統為例，安裝電動機促使運輸效率提升，優化設備開啟順序，具體運輸中依據預設順序來啟閉運輸機，提升運輸工作有效性，降低運輸成本。

同時，任務完成后及時打開反向關閉開關，滿足生產需要，保證設備運行安全性。

4.4 設備故障檢測

電氣自動化設備即便自動化水平得到顯著提升，但是運行中受到主客觀因素影響也可能出現故障，為系統埋下安全隱患。由于電氣設備內部足間復雜，線路多樣，一旦設備組件故障，其他各環節的設備組件也可能失靈。以往電氣設備檢修方式是依靠人工經驗進行，檢修效率不高，精準度也會受到人為主觀意識所影響。使用PLC控制系統可以自動化檢測設備故障，快速定位故障位置，使用紅外溫度傳感器來收集設備運行溫度數據，反饋設備運行狀態，根據收集的設備數據來綜合分析，便于確定故障原因，制定故障維護指令。

4.5 電氣設備數據存儲

電氣自動化設備在運行中，有大量的電氣設備和儀表工具，對設備運行參數的記錄，可以為后續故障檢測提供設備運行數據參考。基于此，使用電氣設備運行數據，及時存儲電氣設備數據，并發揮PLC控制系統內部處理器單元，存儲輸入或輸出單元采集的設備數據，為后續設備故障診斷和控制提供支持。此外，在計算機監控系統中也可以使用PLC控制系統，實現生產各環節全面監管和控制，經過完善后可以剖析其中的安全隱患，及時改進。生產各環節需要有監控系統支持，以此來保證作業精度和可靠性，最大程度上降低設備故障幾率。

5? 結論

綜上所述，電氣自動化設備類型多樣，通過PLC控制系統的靈活應用，有助于改善生產流程，提升設備自動化運行控制水平。一旦出現故障問題也可以第一時間定位故障位置和原因，為后續故障解決提供參考，保證電氣自動化設備安全可靠運行，為企業帶來更大的經濟效益，同時推動自動化控制技術高水平發展。

參考文獻：

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