基于PLC 應用技術的電氣控制分析研究

馬櫟

（江西工業職業技術學院機電工程學院，江西南昌，330095）

1 PLC 與電氣控制概述

PLC 就是可編程序邏輯控制器的代稱，綜合了通信技術、計算機技術、自動化技術，主要組成部分為存儲器、CPU 及輸入、輸出接口、電源等硬件和系統程序與用戶程序等軟件，具備強大的編程功能[1]。電氣控制就是為電氣設備提供體的保障監管，以便電氣裝置能夠有序運行。PLC 是一種電子裝置，主要運行方式為持續循環，將其運用到電氣系統中，能夠協調和預算數據之間的關系，消除外界的不良影響。

1.1 PLC 的基本特點

第一，較強的適應性。PLC 技術能夠應用到多個工業化領域中，可以滿足各種規模工業的控制使用。而且，PLC 具有良好的適應能力，能夠滿足不同外界環境的需求，對溫度、濕度都沒什么要求，還能在瞬間斷電的情況下保持運行狀態，能夠避免突然停止運行的困境。

第二，抗干擾能力強。PLC 采用的電子器件都經過嚴格的生產工藝制造，每個模塊都采用屏蔽裝置，使用集成電路，不僅提升了PLC 內部結構的可靠性，還能及時檢測設備異常情況并作出報警動作。操作者則可以根據報警及故障自我診斷報告進行分析，進而根據分析結果進行故障自診保護，具有較強的抗干擾能力和可靠性。

第三，良好的便捷性能。PLC 具有結構簡單、高集成特點，可以通過少量的接口及符號完成參數的精確表達。另外，PLC系統還支持仿真模擬實驗，只需要一個計算機設備就能完成多種情況測試，能夠減少裝置安裝和調試流程，加快實驗速度，且對編程邏輯要求較低，可以隨時開展編程工作。

1.2 在電氣控制中應用PLC 技術的意義

PLC 技術是一種技術含量非常高的先進技術，是推動電氣自動化發展的核心技術，能夠提升電氣自動化控制的可調整性。應用PLC 技術，能夠輕松實現電氣化控制目的，促進電氣領域信息化發展，加快電氣工程步入智能化速度。同時，PLC 技術良好的集成化、便捷性、抗干擾等特點能夠推動電氣工程智能化運行。

2 PLC 技術在應用過程中常見故障

2.1 控制出錯

PLC 技術的使用能夠提升電氣工程智能化發展，但是我國的PLC 技術應用還處于初級階段，還存在很多問題。經常性控制出錯是最常見的故障，這樣的故障會導致控制過程出現偏差[2]。造成經常性控制出錯的原因有以下幾種：第一，PLC系統接收信號模糊。造成接受信號模糊的原因就是電氣系統的電磁開關沒有閉合，這樣的情況會導致接受信息出現偏差，進而影響系統穩定運行。第二，部分電路老化。現場環境被破壞及設備線路老化也會造成電氣控制出錯。第三，線路接觸不良。如果系統中的線路出現接觸不良現象，也會影響線路的信號傳遞，進而影響PLC 系統后期處理和控制。

2.2 執行動作出錯

另外，電氣控制系統在執行過程中出現差錯的頻率也非常高，主要原因就是系統的接觸器受到干擾或超出負載。如果PLC 接觸器的連接口出現松動，就會影響到PLC 的信息發送指令，造成執行動作出錯，或者因為指令的完整性受到破壞而難以正確執行指令。常見的錯誤為電動閥、機械開關等設備出現異常。

3 PLC 技術的電氣控制的應用情況

3.1 開關量的控制

開關量控制是PLC 的最基本的功能，也是可編程控制器技術的重要內容之一。開關量控制的實現主要通過控制電磁繼電器的通斷進行[3]。在現代工業中，采用PLC 開關量控制具有較多優勢，主要表現在以下幾個方面：第一，PLC 結構簡單，因此在接線、維修方面都有較大優勢，而且還能通過PLC實現對設備的啟動和停止，能夠減少操作失誤概率；第二，PLC 開關控制量具有較大提升空間，可以滿足更對多發展需求，能夠減少系統更新的時間和人力，避免出現設備過早、過快耗損情況，還能降低線路被他人修改的可能性；第三，具有較為廣泛的應用空間，現在的PLC 開關已經被廣泛應用到工業自動化流水線控制當中，是現代化工業產業必不可少的重要技術。

3.2 模擬量的控制

在現代工業生產中，影響產品質量的因素有很多，稍不注意就會破壞產品的美感和性能，如壓強、溫度、濕度都會影響生產安全和產品質量，這時候如果能夠進行模擬實驗將會好很多。PLC 技術具有具有參數模擬的功能，通過進行參數變化開展測試實驗，能夠分析最佳的生產環境，保障產品質量，減少不必要的成本浪費。而且PLC 還具有數據記錄與分析的功能，有助于企業進行優化升級。

3.3 控制系統設計應用

控制系統分為集中控制系統和分布控制系統，兩者的根本目的都是為了解放雙手、提高生產效率。將PLC 技術應用到分布控制系統和集中控制系統設計應用中，有助于幫助程序在突發情況下正常工作。就電氣集中控制系統來說，電器設備的所有控制裝置都通過PLC 自動化集中管理，使其形成一個集中的空間，節省了裝置的空間和簡便對電氣設備的控制。集中控制系統起到中央控制器作用，能夠對所有電氣設備進行集中監控，提高電氣控制效率。分布控制系統能夠確保PLC 技術控制系統長期穩定運行，即使在突發情況下也能促進系統正常運轉，具有經濟、便于維修的優點。

3.4 運動控制

隨著科技不斷進步，電子技術、微電子技術和控制技術先后出現在人們的視線，這給PLC 技術市場帶來更為廣闊的應用前景。運動控制的應用指的是電氣設備在運行時的控制管理，通過應用PLC 技術能夠及時了解設備的運行狀態，還會自行分析、總結設備的運行規律，操作者可以通過PLC 準確獲取設備的運行軌跡，進而實現自動化控制，減少實際應用的故障率和維修費用，為人們安全提供保障。

3.5 數據處理控制

將PLC 應用到電氣設備控制體系中，可以有效提升電氣系統的數據處理能力。具體表現為加強對數據信息的讀取和傳輸，并對大量數據進行邏輯處理，為自動化控制提供數據支撐。因此，將PLC 引入到數據控制中，不僅能夠發揮高效的數據處理能力，還能提升電氣自動化的數據采集和分析能力，優化傳統電器控制回路數據處理能力不足的問題。

4 PLC 應用技術在電氣控制中的解決措施

4.1 提升輸入信號的可靠性

輸入信號是否完整、可靠，將會影響到電氣控制系統的相關操作，因此保證輸入信號的可靠性很有必要。首先，需要嚴格選用控制系統的相關電氣設備級系統配件，確保數據信息的安全、完整接收與傳輸。其次，針對主界面功能進行重新設計或更新，加強對信號的接收能力，進而也能減少控制系統的出錯率。再次，提高系統控制的靈敏度，采用合格的各種零件，避免流入壽命短或不匹配的零件，并提高輸入信號的準確度和靈敏度。

4.2 完善電氣設備預警系統

要想保障電氣控制系統能夠安全、穩定運行，就必須加強系統的監控功能，以便遇到異常情況時能夠及時上報和預警，這樣才能更有效解決電氣系統的故障問題。首先，需要建立一套科學完善的智能報警系統，強調預警系統的完善性、人性化及智能化，提升系統應對突發情況的能力。其次，預警系統需要具備及時預警和反饋信號的功能，能夠對系統的各個環節進行有效監控和安全防范，這樣就能最大程度避免機械設備故障造成的損失，減少不必要財產損失和人員傷亡。再次，預警系統要符合實際電氣設備的運行情況，能夠結合設備參數做到人性化監控和預警，同時對設備和系統的運行情況進行全面檢測，就能有效減少錯誤指令的概率，促進企業可持續發展。

4.3 精準分類故障

造成電氣控制系統無法正常運行的故障有很多，只有找準故障類型、對癥下藥才能提高電氣系統的運行質量，及時修正故障。因此，在將PLC 應用到電氣控制系統中時，設計者要對PLC 的維修中常見的故障類型進行準確分類，這樣在實際運行過程中遇到故障時才能根據已有數據和措施進行針對性應對，盡快找到解決辦法，可以將企業損失降到最低。如，輸入信號不準確，這時候就可以結合常見故障原因進行查找，是因為接觸器接入口松動，還是因為電氣設備老化，影響輸入信號的正確傳遞，然后結合原因進行針對性應對，就能及時采取最有效的應對錯誤。

5 結束語

PLC 技術對于電氣控制系統有著重要作用，是影響電氣控制系統自動化、智能化的關鍵技術，可以有效增強生產的自動化水平，進而推動我國工業自動化發展。同時，在電氣控制系統應用PLC 技術能夠讓電氣控制系統運行更穩定、便捷，提升電氣控制系統的可靠性，促進電氣控制行業發揮更大價值。