電氣設備的自動控制設計分析

王震

摘 要：隨著時代的進步和社會的發展，各種科技成果都取得了明顯的進步。同時，自動化技術趨于完善。電氣設備將完整的電子科學應用到日常生活中，保證了自動控制技術的普及，簡化了復雜的控制設備。合理使用電氣設備的自動控制技術，可以充分體現未來自動控制技術的完美宏偉規劃。在某些情況下，這些自動控制系統的PLC技術可以取代以前的控制設備，使電氣操作更安全、更容易?；诖?，本文分析了PLC控制系統在電氣設備自動控制系統中的應用，為電氣設備自動控制設計的發展提供了指導，提高電氣設備控制系統的自動化水平。

關鍵詞：電氣設備;自動控制;設計

一、電氣設備自動控制設計分析

1.1 控制任務評估

在設計電氣設備自動控制系統時，要想充分發揮 PLC技術的作用及優勢，首先必須評估控制任務。具體要結合電氣設備的運行狀態及情況，選取 PLC 運行方式、型號，使電氣設備控制系統能夠穩定地發揮功效。在評估控制任務的過程中，需要分析 PLC 規模、處理速度以及設計難易程度等，使其達到電氣設備自動控制系統的應用標準，基于整體角度客觀評估系統功能，提高 PLC 應用效率。

1.2 確定 PLC 型號

以電氣設備穩定性為依據，科學選取 PLC 型號，參考電氣設備實際運行參數，找到相應型號的 PLC，做到科學匹配。同時，要統籌分析多項因素，如 PLC 廠商、用戶需求、設備配套和設計習慣等，要盡可能選擇商家可靠且運行穩定的 PLC[1]。PLC 關鍵參數標準為輸入點數、輸出點數，要保證存在一定空余，估算輸入點和輸出點數據時，要以統計輸入、輸出點數為基礎，結合電氣設備特征等實際狀況作出合理調控。PLC 型號的確定還要分析存儲量，存儲量應比程序容量要大，由于一些運用程序沒有進行編制，所以要預先評估。

1.3 自動控制系統設計

自動控制系統設計是電氣設備自動控制設計最重要的環節，必須要秉承完整和安全的標準，使所設計的電氣設備自動控制系統能夠符合生產功率的規定。自動控制系統的設計涵蓋了多個環節，包括設計控制器、設計電路、設計抗干擾等，需要合理編寫軟件程序，對系統基礎框架進行設計，為自動控制系統功能的實現奠定基礎。

1.4 系統調試

完成電氣設備自動控制系統設計之后，還要進行系統調試。技術工作者應針對自動控制系統進行專業、規范的 測試，如聯機測試、模擬調試等，查看設計系統是否達到控制目標，確保 PLC 技術的發揮，保證電氣設備自動控制系統的穩定運行。因此，技術工作人員要擁有專業工藝操作能力，將開關接入到自動控制系統中，啟動模擬信號，從而對自動控制系統的工藝標準進行評價，觀察二極管運行狀況，完成聯機調試工作。同時，可以發揮編程器的作用，進行分段和分級調試工作，了解調試策略及方法，及時發現系統中存在的問題，并進行有效的處理。

二、電氣設備自動控制系統的功能實現

2.1 PLC 功能運用

PLC 的主要結構包括存儲器、CPU、接口電路和電源，其中電源部分由備用電源、掉電保護電源和系統電源組成。在自動控制系統中，CPU 是關鍵的存儲部件，其發揮著邏輯和運算的作用，能夠起到協調作用，使自動控制系統得以有效運行。外圍設備及現場設備是組成接口電路的兩大結構，可借助輸入、輸出電路，實現輸入和輸出信號向電平轉化，從而對現場電氣設施進行驅動，更好地開展信號監控和系統存放等工作。在設計的電氣設備自動控制系統中，PLC 發揮著極其重要的作用，如控制開關量、數據處理以及計數控制。控制開關量時，能夠操控按鈕，開啟限位開關，檢測現場控制信號之后，還需要靈活控制設備機械運作流程;在數據處理工作中，能夠發揮移位寄存器的作用，有效處理數據，支持開方、加減、乘法等多種運算，完成傳遞和移位的任務;計數控制時，能夠在自動控制系統的 PLC 中對計時指進行設置，具有較強的靈活性和實效性，在科學的系統設計保障下，有效完成計數工作。

2.2 開關量控制

要想在電氣設備自動控制系統中充分發揮 PLC 技術的功能，就需要開展開關量控制工作，使電氣設備控制系統 功能的實現依托于 PLC，達到科學、精準和有效監控和控制系統運動及運行過程的目的。在掌握開關量控制技術的基礎上，利用 PLC 實現自動控制系統功能的過程中，要摒棄之前的電力設備，發揮 PLC 的邏輯控制、順序控制作用。在電氣設備自動控制系統內，運用開關量控制技術時，能夠更好地維護設施故障問題，便于工作人員開展處理工作，提升開關量控制效率。系統借助開關量控制途徑，有效降低了企業的成本，減少了物力和人才資源的投入，能夠有效地控制自動化單臺設施，同時還能夠通過流水線的方式來控制電氣設施。這種控制方式使傳統的控制系統得到了簡化，也使工作人員的業務能力得到提升，升級了系統操控體驗，為工作人員提供了便利。

2.3 過程控制

過程控制是電氣設備自動控制系統的一大功能，在系統運行時，應關注 PLC 對設備的控制過程，同時也要落實運動控制工作，使電氣設施控制過程中能夠有效實現 PLC的功能。在自動控制系統內，涉及連續過程及離散過程控制工作時，就必須要依托于 PLC，觀察好相關模擬量，如連續改變的溫度、電流以及電壓等，對照分析模擬量和以往數據信息，參考使用者的需要，調整系統參數，使電氣設施能夠可靠運行。在系統運行過程中，利用 PLC 技術時，必須要時刻對相關數據進行控制，包括脈沖量、直線運動以及圓周運動等，增強機械運動過程的效率，使系統控制操作更加精準化。由此，能夠使管理工作者更好地了解系統運行信息狀況。

2.4 信號抗干擾

將 PLC 技術應用到電氣設備的自動控制系統中，能夠對輸入信號進行電平轉化，具有良好的抗干擾性?？梢酝ㄟ^輸入模塊來開展抗干擾設計工作，發揮輸入信號中輸入模塊濾波，將外界因素的影響降到最低，有效提高輸入信號的質量。為了防止信號干擾，在自動控制系統中，也要使控制器接地，否則輸入、輸出信號二者會出現信號干擾的問題，還可能會感應電路信號，充分利用信號抗干擾技術的作用及優勢，使自動控制系統的硬件系統更具穩定性，最大限度地減少干擾問題。在自動控制系統的信號抗干擾設計環節中，也需要借助配線抗干擾技術，來進一步提高系統抗干擾性能。配線彼此間會出現互感電容，所以需要研究電纜受輸入、輸出信號的影響，充分地保護電纜，利用中間繼電器來轉換信號，從根本上消除干擾作用，有效區分電源線、接地線，實現動力線、信號線二者的獨立，減少干擾問題的緣由，防止外部配線會產生不良影響。

結 語：

總而言之，處在當下改革創新的重要發展時期，電氣設備自動化備受關注，在開展自動控制設計的過程中，就必須要提高對 PLC 技術的重視，通過輸入模塊、輸入電路、輸出電路完成自動控制系統的信號抗干擾、電平轉化功能，避免受到外界因素的干擾，提高對電氣設備的保護程度，加速電氣自動化的實現。

參考文獻：

[1] 朱曉叢，程 學，孫新朋. 水廠凈化設備的 PLC 電氣自動控制系統設計[J]. 建筑工程技術與設計，2018（24）：3767.

[2] 孟雙江. 電氣設備PLC自動控制系統的設計分析[J]. 環球市場，2021（10）：388.

[3] 徐玉龍. PLC在電氣設備自動控制系統中的設計與應用[J]. 商品與質量，2018（48）：103.