PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用策略

摘 ?要：從現(xiàn)代化的發(fā)展角度來看，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)還需要被不斷的優(yōu)化，而實(shí)現(xiàn)其自身系統(tǒng)優(yōu)化的一個(gè)關(guān)鍵要素就在于將PLC技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對電氣工程的精準(zhǔn)化和集成化控制。本文的主要研究主體為PLC技術(shù)和電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，希望通過探討將二者有效結(jié)合的策略來促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能革新。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程自動(dòng)化;自動(dòng)化控制策略

中圖分類號：TP273;TM76 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）05-0160-03

Abstract：From the point of view of modernization，the electrical engineering automation control system still needs to be optimized continuously，and one of the key factors to realize its own system optimization is to apply the PLC technology to the electrical engineering automation control system，in order to realize the precision and integration control of electrical engineering. The main research body of this paper is PLC technology and electrical engineering automation control system. It is hoped that the intelligent innovation of electrical engineering automation control system can be promoted by discussing the strategy of combining them effectively.

Keywords：PLC technology;electrical engineering automation;automation control strategy

0 ?引 ?言

PLC技術(shù)在當(dāng)前的工程建設(shè)和行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮的作用越來越重要，其作為一種可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算和實(shí)踐控制的智能化技術(shù)，在應(yīng)用的過程中可以實(shí)現(xiàn)模擬操作，并可以發(fā)出數(shù)字化指令，因而將其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制中，能夠提高電氣工程控制的智能化水平。電氣工程自動(dòng)化控制的相關(guān)工作人員，需要認(rèn)識到應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化控制的重要價(jià)值，并結(jié)合具體的工程實(shí)踐，不斷優(yōu)化PLC技術(shù)的應(yīng)用策略。

1 ?PLC技術(shù)概述

在PLC技術(shù)中，控制技術(shù)可以看作是其核心技術(shù)。PLC技術(shù)中控制技術(shù)功能的發(fā)揮需要依賴于控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中，包含的主要構(gòu)件有存儲介質(zhì)、中央處理器等。其中存儲介質(zhì)的主要功能在于存儲數(shù)據(jù)，且能夠儲存龐大的數(shù)據(jù)，并形成數(shù)據(jù)庫。中央處理器的作用在于對存儲的數(shù)據(jù)加以接收和分析，并可以接收用戶指令等，在PLC控制系統(tǒng)中占據(jù)主要地位。

在工業(yè)中，PLC技術(shù)的參與度不斷提高，且主要應(yīng)用的系統(tǒng)為FCS系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)，通過應(yīng)用FCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)總線控制，通過應(yīng)用DCS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)集散控制。具體的PLC技術(shù)的基本構(gòu)成如圖1所示。工業(yè)中的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)本身對信息技術(shù)的依賴程度就較高，而進(jìn)一步應(yīng)用PLC技術(shù)加強(qiáng)自動(dòng)化控制則要注重應(yīng)用更加智能化的計(jì)算機(jī)設(shè)備，以完成一系列的工業(yè)運(yùn)算。要求該計(jì)算機(jī)設(shè)備應(yīng)具備高端的構(gòu)成設(shè)備，包括硬件和軟件等，且要和電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。合理的配置輸入和輸出設(shè)備和控制器等，并將其自身具備的定位功能發(fā)揮出來。PLC技術(shù)和電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)合主要體現(xiàn)在對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制上，可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的全過程控制。

在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)進(jìn)行操作時(shí)，首先要采集控制對象，并做好所需支配對象的參數(shù)采集，將其輸出到系統(tǒng)存儲器中加以分析，最終形成操控指令。形成操控指令之后，可以輸出操控指令，便可以完成對電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的數(shù)字化操控。

2 ?PLC技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化控制的結(jié)合要點(diǎn)

2.1 ?PLC技術(shù)與功能優(yōu)化

強(qiáng)大的功能支持能夠保障電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量，而通過應(yīng)用PLC技術(shù)可以從不同方面完善電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能。PLC技術(shù)具備強(qiáng)大的邏輯控制器，可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜操作的自動(dòng)化控制，同時(shí)能夠應(yīng)對龐大的工作量，且便于人員操作。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，PLC技術(shù)可以將系統(tǒng)運(yùn)行狀況轉(zhuǎn)化為清晰直觀的圖形進(jìn)行表達(dá)，因而便于操作人員獲得和分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

2.2 ?PLC技術(shù)與系統(tǒng)適應(yīng)

PLC技術(shù)下的計(jì)算機(jī)裝置具有強(qiáng)大的硬件支持，其硬件設(shè)置配備較為標(biāo)準(zhǔn)和高端，且與PLC技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的各種構(gòu)件也都具有嚴(yán)格的制作標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。對于PLC技術(shù)的具體應(yīng)用而言，其能夠從使用者自身的個(gè)性化需求出發(fā)提供相應(yīng)的服務(wù)，因而能夠更好的適應(yīng)電氣工程自動(dòng)化控制的需要，能夠根據(jù)自動(dòng)化控制性系統(tǒng)的配套標(biāo)準(zhǔn)要求來調(diào)整自身裝備，提高系統(tǒng)適應(yīng)性。

2.3 ?PLC技術(shù)與系統(tǒng)故障

PLC技術(shù)本身具有較強(qiáng)的抗干擾能力，將其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制中，能顯著提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)故障出現(xiàn)的概率。在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，需要將傳統(tǒng)的繼電器加以替換，改善電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件配置水平。通過應(yīng)用PLC技術(shù)，電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的自我檢修功能也得以完善，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并上報(bào)故障，從而實(shí)現(xiàn)對故障的及時(shí)預(yù)警和高效排除。

3 ?PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的具體運(yùn)用

3.1 ?在編制程序中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在編制程序中的應(yīng)用主要借助的設(shè)備是順序控制器，在編制程序中具體應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，應(yīng)遵循以下要點(diǎn)：一是技術(shù)人員要做好電氣工程自動(dòng)化控制現(xiàn)場的勘察，了解系統(tǒng)中傳感器等關(guān)鍵設(shè)備的工作情況，為PLC技術(shù)的應(yīng)用提供參考，以選擇更加合適的PLC技術(shù)的應(yīng)用方案;二是要做好PLC技術(shù)應(yīng)用之前的準(zhǔn)備工作，按照電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)編制程序的要求進(jìn)行準(zhǔn)備，并對PLC技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié);三是要重視編制程序和遠(yuǎn)程控制的結(jié)合，注重電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集成效應(yīng)。

3.2 ?在順序控制方面的應(yīng)用

順序控制器在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中占據(jù)關(guān)鍵位置，將PLC技術(shù)應(yīng)用到順序控制之中，需要工程人員把握住應(yīng)用要點(diǎn)，要關(guān)注電氣工程自動(dòng)化控制過程中可能出現(xiàn)的故障。電氣工程中的自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行時(shí)一般都需要長時(shí)間運(yùn)作，這種持續(xù)性的運(yùn)作狀態(tài)相應(yīng)的會(huì)導(dǎo)致電能損耗的增加，進(jìn)而使得工程造價(jià)增加。在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)順序控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠有效的降低系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的消耗。順序控制模塊一般包括較多功能組成，通過應(yīng)用順序控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。關(guān)注順序控制本身的優(yōu)勢，并將其的作用充分發(fā)揮出來，是應(yīng)用順序控制技術(shù)的關(guān)鍵。工程人員應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注順序控制效率，要了解PLC技術(shù)中的順序控制在具體工作中的表現(xiàn)，即遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場傳感和主站層。要對上述主要應(yīng)用層面加以科學(xué)的設(shè)計(jì)，提高順序控制技術(shù)的應(yīng)用效率，并降低系統(tǒng)運(yùn)行損耗。

3.3 ?在開關(guān)量控制方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在對開關(guān)進(jìn)行控制時(shí)，借助的主要設(shè)備為電磁繼電器，這種控制方式具有明顯的劣勢，即系統(tǒng)反應(yīng)較慢，且在控制過程中，很容易出現(xiàn)觸電事故，整體操控的靈敏度較低。而通過應(yīng)用PLC技術(shù)，則能夠替代傳統(tǒng)的開關(guān)控制方式，能夠簡化開關(guān)控制操作，且能夠盡量避免操作過程中出現(xiàn)故障等。在開關(guān)量控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，常常會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問題，設(shè)計(jì)人員要具備問題意識，重視常見問題，規(guī)避特殊問題。問題的表現(xiàn)形式一般就是運(yùn)行和操控故障，因而要積極的發(fā)現(xiàn)和排除故障，要深入分析，并形成處理文件。

3.4 ?在數(shù)據(jù)控制方面的應(yīng)用

PLC技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要分支，因而其具有現(xiàn)代信息技術(shù)的顯著特征，其中一個(gè)重要的特征即數(shù)據(jù)化特征。數(shù)據(jù)化特征在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)即具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。這也是在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)所應(yīng)主要關(guān)注的應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過發(fā)揮PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)控制方面的作用，可以實(shí)現(xiàn)對電氣系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集、整理與分析，并形成更加科學(xué)的數(shù)據(jù)指令，實(shí)現(xiàn)對電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的有效操控。PLC技術(shù)可以在產(chǎn)生數(shù)據(jù)時(shí)啟動(dòng)編程技術(shù)，進(jìn)而對數(shù)據(jù)進(jìn)行電氣系統(tǒng)的適應(yīng)性處理，最終輸出有效的數(shù)據(jù)指令。

3.5 ?在閉環(huán)控制方面的應(yīng)用

電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的設(shè)備的運(yùn)行需要被合理的控制與調(diào)節(jié)，包括設(shè)備啟停、維護(hù)等。對系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行控制的方式主要包括現(xiàn)場手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種。在電氣系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以通過相關(guān)的技術(shù)構(gòu)建電氣系統(tǒng)的閉環(huán)控制模式，閉環(huán)控制的原理圖如圖2所示。對于電機(jī)而言，對其進(jìn)行閉環(huán)控制，PLC需要構(gòu)建專門的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中應(yīng)該包括的關(guān)鍵構(gòu)件為驅(qū)動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)速測量單元等。通過這些重要構(gòu)件，可以實(shí)時(shí)測量和調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。如在水處理泵組自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以建立起水泵電機(jī)的閉環(huán)控制模式，通過啟動(dòng)動(dòng)力泵，順序控制模塊開始運(yùn)行，并可對水泵電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行控制。同時(shí)可以根據(jù)水泵電機(jī)的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，而對主備用泵進(jìn)行自動(dòng)選擇投入運(yùn)行。

4 ?提高PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中運(yùn)用成效的策略

4.1 ?加大技術(shù)研發(fā)的投入力度

PLC技術(shù)作為一種相對前沿的技術(shù)，必須重視對其的技術(shù)研發(fā)投入，同時(shí)要關(guān)注電氣工程的自動(dòng)化控制技術(shù)，加強(qiáng)二者的結(jié)合研究。對于PLC技術(shù)要加強(qiáng)創(chuàng)新，要了解電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)對應(yīng)用PLC技術(shù)的要求，在此基礎(chǔ)上，有針對性的對現(xiàn)有的PLC技術(shù)加以改進(jìn)。在應(yīng)用PLC技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該以經(jīng)驗(yàn)為重要依托，將經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐需求相結(jié)合，對實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)具備創(chuàng)新意識，尋求更加便捷高效的解決策略。對于PLC技術(shù)的高速發(fā)展而言，則需要關(guān)注發(fā)達(dá)國家關(guān)于PLC技術(shù)的相關(guān)前沿研究，要跟上技術(shù)發(fā)展的時(shí)代步伐。

4.2 ?重視培養(yǎng)技術(shù)人才

對于推廣和應(yīng)用PLC技術(shù)的相關(guān)人員，要對其進(jìn)行PLC技術(shù)的理論知識和實(shí)踐技能的培養(yǎng)。對于企業(yè)而言，其應(yīng)該積極的開展PLC技術(shù)操作人員的專項(xiàng)培訓(xùn)，包括技能培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)交流等。從國家層面來看，其應(yīng)該將PLC技術(shù)納入職校教育體系之中，開設(shè)專門的PLC技術(shù)相關(guān)專業(yè)，全方位的培養(yǎng)PLC技術(shù)人才。

4.3 ?強(qiáng)化PLC技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于技術(shù)應(yīng)用而言具有指導(dǎo)與規(guī)范作用，電氣系統(tǒng)相關(guān)管控人員應(yīng)積極構(gòu)建電氣行業(yè)應(yīng)用PLC技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。建立的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)保持統(tǒng)一，為PLC技術(shù)的應(yīng)用提供規(guī)范指導(dǎo)，包括技術(shù)應(yīng)用范圍、技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)等。電氣工程企業(yè)必須認(rèn)識到建立和強(qiáng)化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的必要性，要加深對PLC技術(shù)的應(yīng)用步驟的研討，并有針對性的制定技術(shù)、質(zhì)量、檢測等方面的有關(guān)PLC的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

5 ?結(jié) ?論

電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展離不開新興技術(shù)的支持，PLC技術(shù)作為一種較為先進(jìn)的信息技術(shù)，能夠?yàn)殡姎夤こ套詣?dòng)化控制性系統(tǒng)的運(yùn)行提供強(qiáng)大的支持。電氣系統(tǒng)的控制人員應(yīng)積極應(yīng)用PLC技術(shù)，遵循相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，將PLC技術(shù)中的編制程序、順序控制、開關(guān)量控制、數(shù)據(jù)控制、閉環(huán)控制充分的和電氣系統(tǒng)相結(jié)合，確保電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平和智能化運(yùn)行水平的提升。

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作者簡介：李東（1980.12-），男，漢族，湖北武漢人，碩士，高級工程師，研究方向：電氣自動(dòng)化。