基于PLC技術的電氣工程自動化控制設計

周 燕

（西安科技大學高新學院，陜西 西安710109）

0 引 言

PLC屬于一種可編程存儲器，全稱為可編程邏輯控制器，主要是在內部存儲程序中使用，能夠實現(xiàn)定時、邏輯運算及計數(shù)的功能指令。PLC技術能夠在電氣工程自動化控制中使用，而電氣工程自動化水平充分展現(xiàn)了一個國家的科技水平。改革開放后，電氣工程一直備受人們的重視。在我國科技不斷發(fā)展的過程中，電氣工程自動化技術的使用也更加廣泛。目前，電氣工程自動化控制中，PLC技術屬于主流技術。

1 PLC技術介紹

PLC技術可以稱為可編程邏輯控制技術，能夠根據(jù)工程的實際需求制定相應的控制策略，從而實現(xiàn)順序控制和邏輯運算。PLC技術將計算機和傳統(tǒng)控制技術相結合，但它和單片機等其他控制技術并不同。它利用軟件能夠有效實現(xiàn)邏輯控制，在配置和參數(shù)變化的過程中較為簡單，能夠有效滿足現(xiàn)代電氣工程持續(xù)發(fā)展的需求。PLC技術屬于20世紀60年代的產(chǎn)物，研究與使用起始于美國，目前已被應用到世界范圍，且技術水平有了進一步提高，屬于電氣控制自動化控制過程中的主要技術。使用PLC技術能夠有效實現(xiàn)電氣自動化控制，且降低了人力、物力的大量投入，同時降低了工程建設及運行的成本[1]。

PLC控制系統(tǒng)主要包括模塊式和箱體式兩種結構類型，前者主要包括電源模塊、CPU模塊、I/O模塊及內存，后者主要包括電源、CPU主板、顯示板及內存等構成。根據(jù)自身的系統(tǒng)性能選擇合適的CPU，從而使其能夠有效滿足電氣工程的控制需求。兩種系統(tǒng)相互組成的結構各有優(yōu)勢，且都使用開放性的總線式結構，其模塊式結構的主要特點能夠以實際工程為基礎實現(xiàn)系統(tǒng)擴展。PLC系統(tǒng)的基本結構如圖1所示[2]，小型PLC控制的基本參數(shù)如表1所示。

圖1 PLC系統(tǒng)的總體基本結構

表1 小型PLC控制的基本參數(shù)

PLC技術在現(xiàn)代工程使用過程中表現(xiàn)出了較為卓越的優(yōu)勢。首先，具有較強的抗干擾能力，能夠有效滿足不同工況中的系統(tǒng)控制需求。其次，具有較廣的技術適用范圍，被廣泛應用于醫(yī)療、國防、電氣工程及航空中。其次，具有較小的體積，能夠有效節(jié)約空間，從而有效促進自動控制系統(tǒng)微型化的發(fā)展。最后，維修方面。此外，還具有較強的數(shù)據(jù)處理、邏輯控制及模擬控制能力，能夠有效滿足電氣工程自動化控制的需求[3]。

2 基于PLC技術的電氣工程自動化控制設計

2.1 電氣工程順序控制的設計

在電氣工程順序控制工作過程中使用PLC技術，屬于我國現(xiàn)代社會發(fā)展過程中技術工作人員使用PLC技術最常用的方式。在實際使用PLC技術的過程中，能夠將其作為順序控制器。比如，在我國火力能源發(fā)電廠中，在火力能源發(fā)電使用過程中，相應技術人員能夠使用PLC技術實現(xiàn)發(fā)電火爐殘渣和灰塵的清理。在清理火力能源發(fā)電殘渣的過程中使用PLC技術，能夠代替順序控制器，從而有效提高工作效率和生產(chǎn)效率。對于電廠來說，效率尤為重要。利用PLC技術能夠進一步提高發(fā)電效率。工作人員在使用PLC技術的過程中，要重視殘渣清理過程中的管理中心主站管理層、現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理信息傳輸過程中的敏感度以及遠程工作狀態(tài)控制過程中的內容。利用PLC技術能夠降低電廠生產(chǎn)成本及勞動力需求，技術工作人員能夠利用控制室中的程序實現(xiàn)有效監(jiān)控及控制，還能夠進一步提高電廠生產(chǎn)效率[4]。電氣工程順序控制的流程如圖2所示。

圖2 電氣工程順序控制的流程

2.2 電氣工程開關量的設計

開關量控制屬于PLC技術中的主要使用環(huán)節(jié)。在實現(xiàn)開關量控制的過程中，PLC技術具有一定的使用優(yōu)勢。此技術的主要目的是將可編程存儲器作為繼電器使用，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械繼電器。在使用虛擬繼電器的過程中，要進一步提高繼電器的反應速度。虛擬繼電器的反應時間可以忽略，以此對開關量進行精準控制。通過PLC技術能夠有效解決傳統(tǒng)繼電器電氣操縱控制反應速度較慢的問題，從而不會浪費使用繼電器的連接和斷開，快速進行自動切換，有效保護電氣工程短路。在電氣工程自動化控制過程中使用PLC技術，并和傳統(tǒng)的控制技術相結合，能夠解決傳統(tǒng)控制技術的問題，從而提高我國電氣工程自動化的控制水平[5]。

2.3 程序控制的設計

在實現(xiàn)程序控制設計的過程中，要設置組織塊和控制塊兩個模塊。組織塊是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口，其通過操作系統(tǒng)進行調用，并且對循環(huán)及驅動模塊進行控制。循環(huán)程序的處理屬于PLC中程序執(zhí)行的主要類型，表示主程序中的每個環(huán)節(jié)都能夠對組織塊進行調用，而組織塊中的用戶程序也能夠循環(huán)執(zhí)行。其中，功能塊具有能夠滿足自身編程需求的組，其屬于動態(tài)顯示子程序，能夠通過組織塊實現(xiàn)調用。

在程序循環(huán)執(zhí)行過程中，每執(zhí)行一次，其顯示位就會加1。在顯示位比8大時，為顯示位賦初值0，之后實現(xiàn)動態(tài)顯示子程序的循環(huán)調用，所以能夠顯示數(shù)據(jù)動態(tài)的循環(huán)掃描[6]。組織塊程序的運行流程，如圖3所示。

圖3 組織塊程序的運行流程

3 PLC技術在電氣工程自動化控制中的使用趨勢

3.1 提高抗干擾性能

在我國的社會經(jīng)濟發(fā)展過程中，PLC技術在電氣工程操作及自動化過程中的使用有了更高水平，和其相對應的抗干擾、屏蔽能力也有了進一步發(fā)展。相應技術工作人員為了能夠有效滿足新時期社會的發(fā)展需求，對PLC技術的使用也提出了更高要求。將電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的較高信號和具備高抗干擾能力的隔離變壓器和電波信號過濾設備相結合，從而將其更好地使用到PLC技術設備中。基于此，電氣工程自動化控制系統(tǒng)的水平及效率，對我國社會發(fā)展的內部競爭力有著決定性作用。在使用PLC技術過程中，自身抗干擾能力水平和企業(yè)內部競爭能力具有密切聯(lián)系，能夠有效促進企業(yè)競爭力的進一步提高。

3.2 實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)字化的進一步發(fā)展

在現(xiàn)代經(jīng)濟、技術及文化不斷提高的過程中，電氣工程自動化控制過程中的PLC技術也在不斷發(fā)展，我國電氣工程自動化控制工作逐漸進入智能化管理過程。在我國未來社會不斷發(fā)展的過程中，知識經(jīng)濟社會發(fā)展的進程也在不斷推進，PLC技術在電氣工程自動化控制開展過程中的使用，也促進了網(wǎng)絡數(shù)字化發(fā)展的進一步完善。相應技術工作人員會以社會發(fā)展的需求實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)字、數(shù)字編程等信息管理技術和PLC技術的相互結合使用，從而充分展現(xiàn)了PLC技術使用過程中的優(yōu)勢，以有效促進我國自動化控制工作的發(fā)展[7]。

4 結 論

在現(xiàn)代社會發(fā)展的過程中，PLC技術發(fā)展前景良好，且也被廣泛應用于社會各方面。所以，為了能夠促進我國電氣工程行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，要重視PLC技術自身的價值，充分發(fā)揮電氣工程及PLC技術的主導效益，保證工程設計的水平，良好地處理設計及使用問題，從而更好地促進我國電氣工程自動化控制的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 曾程.PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用研究[J].通訊世界，2015，（23）：251.

[2] 李永健.基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].建材與裝飾，2017，（15）：295.

[3] 李永健.基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[C].“決策論壇——管理科學與經(jīng)營決策學術研討會”論文集（下），2016.

[4] 鮑學禮.基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].工程技術（文摘版），2017，3（12）：107.

[5] 吳運斌.基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].工程技術（文摘版），2017，14（2）：8.

[6] 葉旭騰.簡析智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015，（19）：1499.

[7] 鄭艷妮.PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用研究[J].科學中國人，2016，（30）：58.