簡(jiǎn)析PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用

于瀧

（大慶油田慶南工礦服務(wù)公司東湖二分公司，黑龍江 大慶 163000）

PLC技術(shù)是電氣化中的重要技術(shù)手段，目前已經(jīng)在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中，由于煩瑣的電氣線(xiàn)路導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)的工作效率較低，發(fā)生故障的概率較高，且后期維護(hù)和保養(yǎng)的成本相對(duì)較高。而通過(guò)PLC技術(shù)的應(yīng)用，大大推動(dòng)了電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，借助數(shù)字化的操作提升了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，簡(jiǎn)化了煩瑣的工作流程，降低了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維管理的高昂成本，保障了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和高效地運(yùn)行。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

（1）控制成本。在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，由于技術(shù)水平的諸多限制，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的運(yùn)維成本較高，工作流程比較煩瑣。PLC技術(shù)的應(yīng)用正是為了簡(jiǎn)化工作流程，提高運(yùn)維管理的效能，并合理地控制各項(xiàng)成本。因此，PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)運(yùn)維的成本，保障良好的經(jīng)濟(jì)效益。（2）安全可靠。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，盡可能降低安全隱患，減少故障發(fā)生的概率，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行。（3）質(zhì)量管理。PLC技術(shù)的應(yīng)用需要確保相關(guān)系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)的質(zhì)量，使其滿(mǎn)足實(shí)際的使用需求。除上述原則外，在進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，還需要結(jié)合電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際情況匹配適合的中央處理器及配套的設(shè)施設(shè)備，繪制完善的系統(tǒng)流程圖及線(xiàn)路連接圖，做好程序的調(diào)試工作，為PLC技術(shù)的應(yīng)用做好充分準(zhǔn)備。

1.2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行需要借助強(qiáng)大的控制軟件，控制軟件具備自我診斷、信息處理、自動(dòng)掃描及自動(dòng)報(bào)警等功能，與傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，采用PLC技術(shù)具備以下優(yōu)勢(shì)：首先，可靠性較高。PLC系統(tǒng)可以對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警和處理；其次，配套系統(tǒng)完善。PLC控制系統(tǒng)具有比較完備的配套設(shè)施設(shè)備，整體的操控性能良好；再次，穩(wěn)定性強(qiáng)。PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行受外界干擾和影響較低，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性較強(qiáng)。

1.3 PLC技術(shù)的應(yīng)用范疇

（1）閉環(huán)過(guò)程控制。PLC控制系統(tǒng)中涵蓋了多個(gè)控制程序，以流量控制和壓力控制為代表的控制程序可以形成一個(gè)完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)這個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)可以持續(xù)不間斷地對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的交換。（2）數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化處理。隨著電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，迫使相關(guān)行業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)信息的獲取和處理提出了更高的要求。通過(guò)在電氣自動(dòng)控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以依托中央處理器實(shí)時(shí)地獲取電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的完整數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還可以自動(dòng)化地對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、分析和計(jì)算，為相關(guān)操作的執(zhí)行提供依據(jù)；此外，借助PLC技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，滿(mǎn)足電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行需求。（3）順序控制。PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)相比，在順序控制方面也有著十分顯著的優(yōu)勢(shì)。具體而言，PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作流程，提高電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，并且對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行所產(chǎn)生的能耗進(jìn)行合理的控制，加強(qiáng)對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的操控性。

2 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用策略

2.1 PLC技術(shù)在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

在運(yùn)行順序控制系統(tǒng)前，需要首先結(jié)合實(shí)際的使用需求進(jìn)行程序的設(shè)定，在順序控制系統(tǒng)中輸入信號(hào)，通過(guò)發(fā)送指令進(jìn)行系統(tǒng)的操控。通過(guò)將PLC技術(shù)應(yīng)用于順序控制系統(tǒng)中，可以確保順序控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并減少人力操控的煩瑣過(guò)程，控制人力成本，提高順序控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。例如，在火力發(fā)電企業(yè)中，除渣除灰系統(tǒng)是開(kāi)展生產(chǎn)的重要保障，通過(guò)在火力發(fā)電的除渣除灰的順序控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，不需要人力進(jìn)行操控就可以進(jìn)行自動(dòng)化的控制，這就大大降低了火力發(fā)電企業(yè)的人力資源成本，保障了生產(chǎn)力，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用策略

近年來(lái)，隨著PLC技術(shù)研究領(lǐng)域的不斷發(fā)展，使得PLC技術(shù)越加成熟，應(yīng)用范疇越加廣泛。PLC技術(shù)具有較強(qiáng)的開(kāi)關(guān)量控制功能，PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用可以利用虛擬繼電器取代傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器，從而在開(kāi)關(guān)量控制中發(fā)揮出巨大的作用。例如，在開(kāi)關(guān)量控制工作中，如果使用傳統(tǒng)的機(jī)械繼電器對(duì)接觸器的控制需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，在發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中就會(huì)造成資源的浪費(fèi)，也會(huì)給開(kāi)關(guān)量控制帶來(lái)不利的影響，而借助PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制中的應(yīng)用，可以與接觸器快速發(fā)生反應(yīng)，第一時(shí)間控制短路，避免短路對(duì)電氣設(shè)備造成的傷害。

2.3 PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

2.3.1 配電柜的自動(dòng)化控制

PLC技術(shù)在配電柜的自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以分為以下兩個(gè)方面：（1）對(duì)可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。配電柜自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器主要包括CPU、存儲(chǔ)器、I/O端口等多個(gè)系統(tǒng)。PLC技術(shù)在可編程邏輯控制器中的應(yīng)用可以通過(guò)對(duì)兩個(gè)配電柜進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，實(shí)時(shí)收集系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量的數(shù)據(jù)，而后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC控制器中，借助單儀器模數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的功能。（2）對(duì)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。PLC在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用可以在遠(yuǎn)距離以及布線(xiàn)情況復(fù)雜的情況對(duì)操控配電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能。在這種情況下，如果電力系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)生故障，就可以借助遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行故障的排查和解決。（3）在控制故障危害中的應(yīng)用。PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用還可以為故障的診斷、排查和處理提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。一方面，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以降低電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障發(fā)生概率，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行；另一方面，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)編程技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的處理，為邏輯判斷工作提供依據(jù)，在故障發(fā)生時(shí)可以自動(dòng)化的采取處置措施，避免故障的進(jìn)一步蔓延，減少電力系統(tǒng)故障造成的損失。

2.3.2 電機(jī)變頻調(diào)速控制

通過(guò)將PLC控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，可以對(duì)電機(jī)變頻調(diào)速進(jìn)行控制，才PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行中可以主動(dòng)接收主機(jī)發(fā)送的初始脈沖參數(shù)，從而靈活地進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

3 PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用前景

3.1 提升數(shù)字化程度

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)了PLC技術(shù)的更新?lián)Q代，通過(guò)將PLC技術(shù)與數(shù)字技術(shù)進(jìn)行深度融合，可以在原有系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化程度，提升PLC控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

3.2 提高抗干擾能力

為了保障PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，盡可能減少外界環(huán)境對(duì)PLC控制系統(tǒng)造成的干擾，在PLC技術(shù)的發(fā)展中還需要不斷加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，尤其是在惡劣工作環(huán)境下的抗干擾能力，為PLC技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用提供保障。

3.3 改善應(yīng)用環(huán)境

當(dāng)前PLC技術(shù)的應(yīng)用對(duì)環(huán)境溫度有著較為嚴(yán)格的要求，一般而言，0～5℃的作業(yè)環(huán)境可以保障PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用要為其提供理想的工作環(huán)境，確保控制室良好的通風(fēng)及散熱性能，減少和發(fā)熱元件之間的接觸，避免工作環(huán)境中存在易燃易爆物質(zhì)及具有腐蝕性的物質(zhì)，從而有效避免對(duì)PLC控制系統(tǒng)的負(fù)面影響。

4 結(jié)語(yǔ)

PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)控制中的應(yīng)用大大簡(jiǎn)化了電氣自動(dòng)控制煩瑣的流程，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率，降低了系統(tǒng)運(yùn)行的成本。隨著PLC技術(shù)的不斷研究，必然會(huì)推動(dòng)PLC技術(shù)的不斷完善和成熟，擴(kuò)大PLC技術(shù)的應(yīng)用范疇，發(fā)揮出PLC技術(shù)的最大功能。