電氣工程及其自動化控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用(1)

黃昌舉

摘要：PLC技術(shù)是一種新型技術(shù)，在電氣工程自動化控制中得到有效應(yīng)用，進而實現(xiàn)對工程的自動化控制效果。本文簡要介紹了PLC技術(shù)及其優(yōu)勢，分析了電氣工程自動化控制設(shè)計方面的問題，最后提出了PLC技術(shù)在自動化控制設(shè)計中的應(yīng)用對策，為相關(guān)方面提供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動化控制;PLC技術(shù)

1 引言

PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅全面促進了電氣工程及其自動化行業(yè)的發(fā)展，也進一步推動了行業(yè)的改革和創(chuàng)新。PLC技術(shù)對比傳統(tǒng)技術(shù)，在電氣工程機器自動化控制中的應(yīng)用要具有更加顯著的優(yōu)勢，可以有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時還能夠提升電氣工程自動化系統(tǒng)的整體運行性能。電力企業(yè)的相關(guān)工作人員應(yīng)加大對電氣工程及其自動化控制的研究力度，并采取有效對策，全面提升電氣工程的自動化控制水平，促進行業(yè)的快速發(fā)展。

2 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)是一種可擴展的編程控制器，這是一種結(jié)合了計算機技術(shù)的先進控制方式。PLC系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分為眾多的控制模塊，例如電源模塊，中央處理器模塊，模擬量輸入輸出模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊，特殊模塊等，實現(xiàn)了智能控制功能。PLC技術(shù)的基本運行原理是通過輸入模塊，將現(xiàn)場信號及設(shè)備狀態(tài)讀取到系統(tǒng)內(nèi)，然后通過中央處理器根據(jù)編寫的程序處理邏輯關(guān)系，最后通過輸出模塊輸出控制信號，以實現(xiàn)智能邏輯控制。隨著現(xiàn)階段計算機技術(shù)的進步，在自動化控制技術(shù)的研究過程中更多的將PLC系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)有效地集成在一起，組成一套大型的DCS系統(tǒng)。另外，隨著計算機處理技術(shù)的發(fā)展，在系統(tǒng)中應(yīng)用了高速CPU、高速計數(shù)，脈沖控制等模塊，以提高PLC在實際過程應(yīng)用中的控制能力。并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，遠程控制等功能。另外在PLC系統(tǒng)的設(shè)計過程中，通過靈活多樣的程序設(shè)計，將工藝流程通過梯形圖、語句表的方式系統(tǒng)的展現(xiàn)出來。

3 電氣工程自動化控制設(shè)計的主要問題

（1）現(xiàn)階段的電氣工程自動化控制系統(tǒng)在使用過程中部分功能還不夠完善，比如要想實現(xiàn)通斷控制往往需要一個緩沖時間，部分情況下在這個緩沖時間內(nèi)系統(tǒng)運行會出現(xiàn)相關(guān)問題，進而影響到設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。不僅如此，緩沖期間系統(tǒng)有可能發(fā)生短路，進而導(dǎo)致繼電器的損壞，不利于系統(tǒng)的整體控制。（2）分析發(fā)現(xiàn)，電氣工程自動化控制過程中，尤其是在技術(shù)的具體操作過程中，還存在一定的順序混亂，這也直接影響到自動化控制效果，降低了整個系統(tǒng)的生產(chǎn)效率與質(zhì)量。傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制技術(shù)往往難以抵御各種干擾，當(dāng)外部環(huán)境中存在大量干擾因素，就會導(dǎo)致系統(tǒng)運行難以保持穩(wěn)定，進而產(chǎn)生各種錯誤指令等問題，影響到正常的生產(chǎn)活動。（3）在PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中，存在信息不對稱的問題，具體來講，軟件設(shè)計單位和和使用單位之間的溝通不足，這使得設(shè)計單位往往難以按照具體使用需求進行設(shè)計，使得設(shè)計得到的軟件難以真正滿足具體的生產(chǎn)需求，影響到生產(chǎn)的有效進行。信息不對稱使得軟件難以滿足實際生產(chǎn)需要，進而影響到具體的自動化生產(chǎn)，這是必須著力解決的一個問題。

4 PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用

4.1 控制順序

PLC技術(shù)，在應(yīng)用時可在企業(yè)生產(chǎn)和人們生活過程當(dāng)中，將順序控制器的作用進行有效發(fā)揮，以此來滿足社會的發(fā)展需求。例如可以在火力發(fā)電廠當(dāng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，通過技術(shù)所具有的相關(guān)優(yōu)勢，從而有效清理火力發(fā)電廠的飛灰和爐渣，提升火電廠運行的穩(wěn)定性。而在順序器的具體控制過程當(dāng)中，往往會受到相關(guān)因素的影響，因此在系統(tǒng)運行時一旦受到外力阻攔，將會降低生產(chǎn)效率，對系統(tǒng)的整體運行水平產(chǎn)生嚴(yán)重影響。針對PLC技術(shù)進行分析，在按順序控制過程當(dāng)中往往涉及到許多內(nèi)容，而且范圍比較廣泛，目前來說具體包括遠程控制、現(xiàn)場傳感等相關(guān)內(nèi)容。而通過科學(xué)合理的系統(tǒng)設(shè)計，可以有效優(yōu)化相關(guān)環(huán)節(jié)，并確保系統(tǒng)運行的規(guī)范性，使PLC技術(shù)的主要功能和作用得到充分發(fā)揮。

4.2 閉環(huán)控制

將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中的伺服控制環(huán)節(jié)，可以保證機械設(shè)備加工精度控制。配合伺服控制器、伺服電機等部件，可以完成如多臺電動機的同步運行，運動控制中的位移角度控制等一些過程控制中的難題，在自動化產(chǎn)線、工業(yè)機器人制造、數(shù)控機床等多領(lǐng)域得以應(yīng)用。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中通過數(shù)字脈沖編碼器獲取伺服電動機的位置信息，對位置信息進行比較、判斷、修正可以保證機械在可控的范圍內(nèi)運動，達到對加工精度控制的要求，收到滿意的效果。由于PLC系統(tǒng)是一套全數(shù)字化系統(tǒng)，對伺服控制系統(tǒng)中動態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差的修正提供了很好的技術(shù)手段，在系統(tǒng)的調(diào)試過程中可以通過數(shù)據(jù)的調(diào)整完成對機械設(shè)備加工精度誤差的修正，大大縮短了閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)周期。

4.3 開關(guān)量控制層面

通過詳細分析電氣工程自動化控制系統(tǒng)的基本運行現(xiàn)狀可知，其控制開關(guān)系統(tǒng)一般情況下將會消耗大量的電能，若在實際應(yīng)用過程中操作時間過長，那么系統(tǒng)發(fā)生短路的概率將會增大。將PLC技術(shù)應(yīng)用至電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，其將會在一定程度上有效的解決該類問題。在電氣工程自動化控制的開關(guān)量階段，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠保證內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)滿足電氣系統(tǒng)的運行需求，同時提高電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。PLC技術(shù)在滿足實際需求的前提下，其還能夠縮短控制程序中繼電器的響應(yīng)周期，提高內(nèi)部能源的生產(chǎn)利用率。雖然科學(xué)合理的應(yīng)用PLC技術(shù)能夠顯著的增強電氣工程自動化控制的應(yīng)用效率，但也存在一定的不足之處。在實際應(yīng)用過程中相關(guān)工作人員需要根據(jù)電氣工程自動化控制系統(tǒng)的基本運行特點，找到其在運行中存在的問題點，并結(jié)合其它技術(shù)對電氣工程自動化控制系統(tǒng)進行全面優(yōu)化，真正提高生產(chǎn)效率。

4.4 提升PLC應(yīng)用的抗干擾能力

PLC技術(shù)還具有良好的穩(wěn)定性和安全性，因此在PLC技術(shù)的具體應(yīng)用過程中，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性良好，一般不會發(fā)生故障和問題。這對于電氣工程自動化控制的實現(xiàn)和長效運行至關(guān)重要。此外，研究發(fā)現(xiàn)，PLC技術(shù)的應(yīng)用還可以降低能耗，有助于節(jié)省電力資源，提高經(jīng)濟效益。PLC技術(shù)所需要的單位構(gòu)成簡單，降低了對電力的需求。此外，PLC技術(shù)還具有良好適應(yīng)性，能夠在多個系統(tǒng)中順利運行并起到良好控制作用。基于此，將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制中能達到良好效果。此外，PLC技術(shù)還可以實現(xiàn)良好靈活性，一般情況下，普通工作人員經(jīng)過學(xué)習(xí)就可以利用PLC開展工作，而且該技術(shù)操作簡單，可以進行大范圍推廣并滿足電氣工程自動化控制的使用要求。

5 結(jié)束語

PLC技術(shù)被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的電氣工程、自動化控制中，促進了我國電氣工程自動化控制技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以有效地優(yōu)化和增強控制系統(tǒng)的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化水平，是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展不可或缺的組成部分。在追趕世界先進制造水平的今天，深入研究和掌握PLC技術(shù)并使其國產(chǎn)化是現(xiàn)在面臨的緊迫問題，在此希望國產(chǎn)PLC產(chǎn)品盡快到達國際一流水準(zhǔn)。

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