基于PLC 技術的電氣設備自動化控制應用分析

仲軍

（銀川能源學院，寧夏 銀川 750100）

新時期背景下，PLC 技術在信息技術高速發展的帶動下，整體技術水平得到了大幅度提高，在經過持續性的技術改革和技術完善后，現有PLC 技術應用十分廣泛，在社會領域內承擔著重要的生產任務。以電氣設備領域為例，在實現自動化控制目標的過程中，成功使用PLC技術后，可以大幅度改善控制技術水平、提高生產質量、保障工作環境，具有十分突出的使用優勢。在這樣的情況下，需對現有PLC 技術展開全方位研究，并整理在自動化控制領域應用效果，以此為前提，進行更加深入的研究，為社會生產力的進一步發展注入新的動力。

1 PLC 技術在現代化電氣工程自動化領域內的應用歷程概述

對于PLC 技術而言，始創于20 世紀的60 年代左右，為進一步提升自身生產效率，美國通用汽車公司對固有生產線存在的使用效率問題進行調整，并對系統繼電器中的順序控制加以研究，借助一系列的處理措施，改善電路修改作業時間過長問題、維護難度高等多方面問題而研制出的一種先進技術手段。在現有可編程邏輯控制器研制成功前，此前階段的汽車行業生產和經營方面存在應用問題，需使用大批量的繼電器設備、定時器設備配合專用閉環控制器才能夠順利完成生產任務。這些設備大多具有體積過于龐大、工作噪聲過大的實際應用問題。此外，在對聯絡線系統進行檢修時的工作難度較高，需要維修人員具備足夠的熟練度和專業技能，才可以保證最終維修效果。在這樣的情況下，整體效益會受到一定的影響。為妥善處理好上述相關問題，需要設計出全新的控制系統，改善工作性能，才可以成功代替此前過于復雜的控制系統。面對上述實際需求，有企業專門設定目標量，并在1969 年正式研發出新型的PDP-14 控制器，在成功使用后，可以在自動裝配線中取得良好應用效果。日本在1971 年引進PLC 技術，并在較短時間內迅速研發出新一代的DCS-8 可編程控制器。與此同時，德國與法國在1973 ～1974 年時間段內同樣擁有了屬于各自的專業技術。

我國在1977 年正式研發出首款可編程邏輯控制器，其中，控制器而定微處理器內核為MC14500。在后續階段的使用中，我國接連引入更加先進的PLC 高速通訊網絡技術，并為PLC 技術增添特殊輸入/輸出數據接口，同時還提供了新的人機操作界面、高功能指令服務、數據采集服務和系統分析服務等多項功能，應用方式更為便捷，使用效率更高。目前，PLC 技術在各個領域中均有著十分廣泛的應用，發展前景十分可觀。查閱現有資料并展開分析，可以了解到現有大部分電氣工程中都在使用這種PLC 技術，但仍舊會受到一定程度限制作用，不能充分展現出PLC 技術具有的先進優勢，PLC 技術的具體價值無法得到充分展現。基于此，在未來發展過程中，需要對現有PLC 技術做出進一步優化，保證設計的合理性，以此為基礎，提升PLC 技術的實際應用效益，為社會發展貢獻更多力量。

2 電氣自動化控制中應用PLC 技術的重要性分析

2.1 現有PLC 技術分析

目前，PLC 技術展現出的主要優勢為堅固耐用，在產品生產環節中可以發揮出非常優質的使用效果。如對生產可靠性有著較高的要求控制系統或者編程語言而言，PLC 技術的應用，可以使處理方式或者控制方式更加靈活簡單，故障診斷及處理效果突出的優勢。其中，最基本功能在于仿真機電繼電器使用功能，設計方案提出，使用一種雙線制類型的PLC 技術，并為系統設計出主、備兩套不同系統但是同一使用規格的專用控制系統線路，以此為基礎，可以保證控制變頻器運行的最終節能水平，在提升變頻器控制系統作業穩定性的同時，提升節能效果，同時保證控制變頻器在工作過程中的整體安全性，并保證后續階段的運行可靠性。因此，需要在完成系統調試任務后，確保測試系統可以有效發揮出整體功能，同時，還可以為控制系統提供穩定運行保障作用。此后，關于系統電壓波形變化問題或者出現電阻負載問題后，完成相應的檢測對比任務，在這樣的條件下，能夠對主系統內的所有功能模塊實際工作狀態做出直接檢測，并對模塊性能進行有效調節，并完成相應指令任務。PLC 自動化模塊圖如圖1。

圖1 PLC 自動化模塊圖

2.2 PLC 技術在電氣工程自動化控制中的主要作用

PLC 技術適用于各種自動化任務，尤其是制造領域內的工業生產和制造過程，其中，企業在開發和維護階段的自動化系統運行成本相對較高，在自動化總成本中所占比例較高，同時系統自身的實際使用壽命也會隨著系統運行工作的時間增加而不斷變化。所以，需要針對“軟PLC”的固有功能進行重新設定，布置專門的工業I/0 接口，在這樣的情況下，可以保證后續生產環節的控制有效性，同時還可以保證所有生產環節的具體操作指令準確性，確保每項指令動作的完成均能夠符合最初設定的使用要求，順利完成程序指令任務，以此保證最終應用效果。

3 現有PLC 技術在電氣工程自動化控制方面的使用策略研究

處于經濟市場持續繁榮的背景下，社會各領域的電能資源需求量均呈現出不斷上升的發展趨勢。同時，農村地區的種植業發展同樣需要大量的電力資源支持，才能夠保證大棚溫度能夠處于理想狀態。其中，在現有自動化控制系統模型信息被成功寫入操作系統后，將其與控制系統進行直接連接，然后再將其添加到需要完成指令任務的場景內，在這樣的情況下，系統模型本身處于最低標準的運行功率狀態。在完成上述操作后，首先，需要將已經選中的指令動作模型合理性為依據；其次，還要將three.js 系統中的操作功能進行準確判定，由此產生的最終Raycaster 分類即可實現拾取鼠標指針指令的控制效果，在能夠保證最終覆蓋效果后，還需要確保模型對應的對象能夠完成動作指令。

3.1 順序控制方面的PLC 技術運用分析

在現代化PLC 技術不斷發展的背景下，自身運行的整體可靠性處于不斷提高的狀態下，并且技術優越性能受到大量企業的高度關注，在實際生產中，應用PLC 技術的企業數量正變得越來越多。以現有資料進行分析，PLC技術在最早期的實際應用是在生產的順序控制領域，運用PLC 技術對順序進行有效控制后，可以保證任一項生產工序質量，并保證該工序能夠始終嚴格執行固定設計環節指令，順利完成相應指令，以此保證工作效率。因此，自動化控制系統的主要優勢是可以充分發揮出PLC 技術的核心優勢。順序控制梯形圖設計方法如圖2。

圖2 PLC 順序控制梯形圖設計方法

在科技高速發展的背景下，現有PLC 技術可以在多個生產領域內取得十分顯著的應用成果，并呈現出越發普遍的發展狀態，以此為基礎，在部分控制技術的實際應用過程中，整體使用效果得到大幅度提高，這也為后續階段的活動積累了良好的經驗，奠定了十分優質的基礎，再加上綜合性能的不斷提高，也為相容性目標的實現提供更多可發展的技術空間。由此可見，PLC 技術的應用領域在以后會變得越來越廣，人們的生活方式和企業的生產活動也會因此變得更加便利，應用價值極高。

3.2 開關量控制領域內的PLC 技術應用分析

常規電力系統需要保證自身材料能夠順利通過電流。但是，部分施工單位在完成導體連接任務的過程中，會將銅質或鋁質導線作為主材料。對于這兩種材料的導線而言，在長期處于潮濕環境中作業，會產生一定程度的“氧化”問題，在經過一段時間的使用后，電氣設備本身會被逐漸腐蝕。

針對上述情況，需要專業技術人員在第一時間對所有電氣設備結構進行全面的檢查處理、維修處理，防止設備出現自燃等嚴重問題。基于此，以銅或鋁材料導線為導體主要連接方式的系統結構，需要技術人員保證系統的緊密性，防止由此產生更為嚴重的氧化問題，尤其是在使用PLC 技術后，電力系統可以維持更長時間的穩定工作狀態。

3.3 PLC 技術在電氣調試設備安裝中的運用

常規電力系統需要保證自身材料能夠順利通過電流。但是，部分施工單位在完成導體連接任務的過程中，會將銅質或鋁質導線作為主材料。對于這兩種材料的導線而言，在長期處于潮濕環境中作業，會產生一定程度的“氧化”問題，在經過一段時間的使用后，電氣設備本身會被逐漸腐蝕。針對上述情況，需要專業技術人員在第一時間對所有電氣設備結構進行全面的檢查處理、維修處理，防止設備出現自燃等嚴重問題。基于此，以銅或鋁材料導線為導體主要連接方式的系統結構，需要技術人員保證系統的緊密性，防止由此產生更嚴重的氧化問題，尤其是在使用PLC 技術后，電力系統可以維持更長時間的穩定工作狀態。

3.4 PLC 技術在變頻控制系統中的運用

對能耗節能控制的實際工作效果進行整理后，可以制定出更加詳細的變頻器全損耗節能控制規則，以此為基礎，使用PLC 技術，可以對變頻器在不同工作狀態下的實際恒轉矩負載水平做出有效調整，具體如下。

（1）自動化系統需要實時檢測操作輸入的功率準確性。

（2）明確控制器裝置處于低速工作狀態下的實際轉速水平，此時，需要保證系統處于額定轉速值的10%～15%，此后，可以直接在系統中完成指令的輸入，保證變頻器運行處于最小功率水平。

（3）明確變頻器中速工作轉速為額定轉速的15%～30%，調節變頻器運行期間的最小頻率值。

（4）明確變頻器高速工作狀態下的實際轉速無限接近額定轉速標準值，此時，需要調節變頻器實際運行的最低電流值，并重復上述第二步～第四步操作流程，直至系統變頻器可以達到最小能耗標準，此時，即可視為變頻器能耗已經達到節能控制目的。

借助降低轉速的方式，可以達到降低流量的效果，并且還能夠進一步降低軸功率，進而達成節約能量能耗的目的。但是，傳統調節方式的轉速控制方式中，比較常用的方法是利用變頻進行調節，變頻器設備可以根據冷凍系統設備和降低設備實際負載的實時變化情況做出分析，及時調整系統電機設備的工作轉速，使其可以在滿足中央控制系統正常工作的前提下，使為設備進行降溫處理或者對系統設備的實際作業功率做出及時的調節，借此實現節能目標，即系統電機設備實時轉速大幅度下降，電機設備從電網系統中吸收的電能則會大幅度減少。啟動設備時，產生的機械沖擊作用和停止工作狀態下的能源消耗水平會出現一定程度的下降。如果系統設備使用PLC 技術對變頻器進行有效控制，則此時的系統設備在啟動過程中和運轉過程中并不會產生沖擊電流，同時還能夠進一步避免能耗結局問題發生，所以，可以大幅度延長設備、接觸器設備和機械部件、管道等部件的總體使用壽命。

4 結語

綜上所述，在PLC 技術成功研發并投入使用后，在社會各領域中的應用范圍正變得越發廣泛，但部分實際問題并未得到妥善處理。所以，本文將PLC 技術作為核心研究對象，針對其在工程自動化控制領域內的實際應用展開綜合研究，并對PLC 技術的應用必要性作出說明，以此為基礎，針對PLC 技術的具體應用策略展開綜合論述，依次對順序控制問題和開關量控制問題做出詳細論述，并對現有PLC 技術在電氣自動化控制領域應用的未來發展趨勢做出展望，希望可以為同領域工作者提供合理參考作用。