PLC技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用

司家勝

（三泰（青島）膜科技有限公司，山東 青島 266400）

0 引言

電氣自動化是工業(yè)自動化的基礎(chǔ)和前提，電氣自動化水平可以折射出我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展水平。在工業(yè)領(lǐng)域，電氣自動化技術(shù)的推廣和普及，自動化生產(chǎn)設(shè)備的投入使用，可以有效提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。市場競爭壓力的加劇，迫使工業(yè)企業(yè)加快新型技術(shù)的研究，推廣PLC 技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用是每一個企業(yè)的應(yīng)有之舉。

1 PLC 技術(shù)與電氣自動化簡介

1.1 PLC 技術(shù)

PLC 技術(shù)即可編輯控制器，可以理解為通過可編程的存儲器實施對電氣設(shè)備的自動化指令控制。二十一世紀以來，我國工業(yè)朝著現(xiàn)代化、自動化、信息化的方向不斷發(fā)展，PLC 技術(shù)是電氣自動化的成果。PLC 技術(shù)依靠以微型處理器為中心的自動化控制裝備，綜合運用計算機數(shù)字技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化技術(shù)等，對電氣設(shè)備進行一體化的操作和管理。IEC 對PLC 技術(shù)做出了明確的闡述，PLC技術(shù)是在現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境下應(yīng)運而生的一種新型的可編輯控制器，含有編寫程序的存儲器，具有存儲、邏輯運算和順序控制的功能，以實現(xiàn)對電氣設(shè)備的自動化控制，可以滿足工業(yè)企業(yè)的基本生產(chǎn)需求。PLC 技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下方面：

第一，響應(yīng)迅速、信息處理及時，自動化控制裝置內(nèi)部的輔助繼電器，可以迅速實現(xiàn)忽略節(jié)點到實踐的轉(zhuǎn)換，節(jié)省了返回中心系統(tǒng)的時間，信息處理及時。

第二，安全可靠，PLC 技術(shù)對外界的抗干擾能力強，運行裝置的安全性能較好，可以在復(fù)雜的環(huán)境下工作，為工業(yè)生產(chǎn)帶來極大的便利。

第三，功能強大，PLC 技術(shù)是對傳統(tǒng)操作技術(shù)的繼承和發(fā)展，在原有功能的基礎(chǔ)上開發(fā)了新的功能，PLC 技術(shù)在實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化控制中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

第四，操作簡單，PLC 技術(shù)避免了傳統(tǒng)操作技術(shù)難度大的弊端，簡單易懂的操作界面和流程，降低了工作人員掌握技術(shù)的難度，有助于控制操作人員的培訓成本，提升工作人員的工作效率，提升工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)績效。

1.2 電氣自動化

電氣自動化是工業(yè)現(xiàn)代化和信息化的發(fā)展產(chǎn)物，電氣工程領(lǐng)域的自動化進一步促進了工業(yè)社會的發(fā)展。電氣自動化包含發(fā)送電子指令、遠程控制、處理信息等內(nèi)容。目前，我國電氣事業(yè)呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、自動化的發(fā)展趨勢，電氣自動化在電氣工程領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮出自身的功能和價值。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的地位。通過中心處理器實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的指令控制，一方面，提高了機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)速率，提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量；另一方面，在很大程度上減少了工人的勞動量，節(jié)約了人力成本。

2 PLC 技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用分析

2.1 在控制邏輯開關(guān)中的應(yīng)用

電氣設(shè)備操作界面開關(guān)較多，開關(guān)間相互關(guān)系復(fù)雜。為了提高電氣設(shè)備的操作準確性，維持電氣設(shè)備的良好運轉(zhuǎn)，必須發(fā)揮PLC 技術(shù)的強大功能，做好邏輯開關(guān)的管理和控制工作。PLC 技術(shù)在抗外界干擾方面性能較好，安全系數(shù)高，在實際應(yīng)用中，采用在線路中安裝磁環(huán)、屏蔽雙絞線的方法，能夠削弱外界不利因素的影響，保證電氣設(shè)備內(nèi)部電路穩(wěn)定。工作人員只需在可編輯的存儲器內(nèi)編寫程序，即為輸入控制開關(guān)的指令，輸入設(shè)備與輸出設(shè)備的良好配合使得指令進入中心處理系統(tǒng)，從而操作電氣設(shè)備的邏輯開關(guān)。依據(jù)生產(chǎn)時間和工序控制開關(guān)，當邏輯開關(guān)所賦予的設(shè)置值與變量值發(fā)生變化的時候，控制開關(guān)就會處于閉合狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)工作的有序進行。相關(guān)人員必須遵照設(shè)計要求，確定科學的閉合時間與路徑，維持邏輯開關(guān)的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，不斷提高電氣自動化的應(yīng)用水平。

2.2 在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動化控制系統(tǒng)涉及現(xiàn)場手動控制、全自動啟動、投影屏幕啟動等內(nèi)容。信息技術(shù)的日新月異，豐富了工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)模式，也帶來了電氣自動化技術(shù)的變化。PLC 技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，提升了電氣設(shè)備的綜合性能和整體運轉(zhuǎn)水平。例如，動力泵是電氣自動化裝置的組成部分之一，PLC 技術(shù)采用編程的方式完成對動力泵運轉(zhuǎn)時間的調(diào)整和控制，可以依據(jù)工作內(nèi)容和數(shù)據(jù)確定所需的設(shè)施。與傳統(tǒng)的人工控制相比，PLC 技術(shù)對裝置開關(guān)的調(diào)節(jié)更加有效、準確，提升了動力泵的工作效能，提高了閉環(huán)控制系統(tǒng)的整體運轉(zhuǎn)水平。另外，實現(xiàn)PLC技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)部的完美融合，必須在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，在擯棄傳統(tǒng)技術(shù)不足之處的同時，保留其可取之處。

2.3 在順序控制中的應(yīng)用

順序控制是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造工藝的重要內(nèi)容，高效率、高準確度的順序控制有利于優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約物料成本，增加經(jīng)濟效益。將PLC 技術(shù)應(yīng)用到火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中，實現(xiàn)對發(fā)電設(shè)備的自動控制，維持發(fā)電設(shè)備的高效運轉(zhuǎn)，可以提升發(fā)電廠的電能生產(chǎn)水平，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

3 PLC 技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用實例

3.1 在智能交通系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

我國政府提出了建設(shè)智慧城市的口號，智慧交通是智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一。在互聯(lián)網(wǎng)時代背景下，我國北京、上海等一線城市出現(xiàn)了智慧交通的身影。PLC技術(shù)可以應(yīng)用到智能交通系統(tǒng)設(shè)計中，即PLC 技術(shù)可以實現(xiàn)對交通信號紅綠燈的指令控制。目前，PLC 技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)取得了可觀的成效，有助于保障人們的日常出行安全，加快了智能交通系統(tǒng)的建設(shè)。無人管理是智慧交通的重要特征，通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為譯碼指令，再轉(zhuǎn)換為可識別的信息碼，最后展示在公路的LED 屏幕上，以實現(xiàn)對交通路況的實時監(jiān)控。

3.2 在繼電器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

繼電器廣泛使用在發(fā)電廠與變電站中。其弊端在于，不利于維持電磁元件的穩(wěn)定運行，占用大量的儲存空間，接線與護養(yǎng)工作難度較大。PLC 技術(shù)在繼電器控制系統(tǒng)中應(yīng)用將有效地緩解以上問題。PLC 技術(shù)可以優(yōu)化繼電器控制系統(tǒng)內(nèi)部的二次接線環(huán)節(jié)，從而提高繼電器的運轉(zhuǎn)速率。PLC 內(nèi)部虛擬原件功能完好，可以替換掉原有邏輯電路原件，簡化流程，取消對閃光電源的需求。PLC 技術(shù)通過編程發(fā)出指令，調(diào)整繼電器硬件設(shè)備，控制繼電器的運轉(zhuǎn)，可以有效減少操作失誤。

4 結(jié)語

我國的改革開放事業(yè)邁入了攻堅期，科學技術(shù)的革新為工業(yè)經(jīng)濟領(lǐng)域帶來了極大的變化，數(shù)字化、智能化、自動化是社會經(jīng)濟的發(fā)展方向。PLC 技術(shù)在我國進一步發(fā)展并逐漸成熟，反映了我國電氣自動化技術(shù)和電氣事業(yè)步入了更高的發(fā)展階段。然而，放眼國際世界，我國以PLC 技術(shù)為代表的電氣自動化技術(shù)與歐、美、日等發(fā)達國家仍然存在一定的差距。在未來幾十年里，我國政府和企業(yè)必須加大電氣自動化的研究，不斷縮小與發(fā)達國家的技術(shù)差距，為我國工業(yè)提供強大的技術(shù)支撐，增強我國工業(yè)的發(fā)展動力。