PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用

李德勝

摘要：本文對PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用分析，以供相關從業(yè)人員參考。

關鍵詞：PLC技術;電氣工程;自動化控制;運用分析

1.PLC技術

1.1PLC技術概述

PLC技術本質是一種可編譯邏輯控制器，在實際應用過程中相當于一臺小型計算機的作用，從當前控制系統(tǒng)的應用來看PLC技術優(yōu)勢明顯，在應用中取得了良好應用效果，未來還將具有廣闊的發(fā)展空間。PLC控制借助于計算機技術等先進的技術，通過輸入與輸出模塊、儲存器、微控控制等有效實現(xiàn)了在線編程，其控制的可靠性更高。從軟件系統(tǒng)構成來看，往往包含了用戶程序與系統(tǒng)程序。PLC技術的應用過程中主要是執(zhí)行邏輯控制功能的過程，包含了輸出刷新、程序執(zhí)行與輸入采樣等環(huán)節(jié)。微控制器是PLC的關鍵部件，通信接口的存在使內外部信息可保持高效、安全的傳輸狀態(tài)，而微控制器主要負責進行外部設備的控制，保證了控制的整體效果。

1.2PLC技術的特點

在全球經(jīng)濟化時代的背景下工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成了全球人民關注的一項生產(chǎn)指標。在工業(yè)生產(chǎn)中PLC技術具有其獨特的作用。首先PLC技術利用的原理主要是，通過其自身內部各輔助繼電器的節(jié)點變位來進行操作。第二，在工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術實現(xiàn)了理想化的運行狀態(tài)和操作，程序和操作相對來說比較簡單，PLC技術的穩(wěn)定性、可靠性能保證其在工業(yè)生產(chǎn)中大量的應用，由于PLC技術自我診斷功能強，對于抵抗外界的能力強，因此能大大降低工業(yè)工廠中機器零件損壞的概率，提高了機器的使用壽命。

2.電氣工程自動化控制中PLC適應優(yōu)勢

2.1具有良好可靠性和抗干擾能力

在電氣工程中，PLC軟件的使用已經(jīng)取代了很多繼電器器件，這種軟件可以在一定程度上減少機械設備控制相應工作任務量，同時還可減少因觸點接觸導致故障。PLC技術使用中具有很大可靠性，在極大程度上提高了系統(tǒng)對多種影響因素的抗干擾能力，PLC技術運用可有效減少故障出現(xiàn)。并且在干擾較強情況下能夠正常工作，受到外界因素影響較小。目前，PLC技術已經(jīng)逐漸步入發(fā)展成熟階段，并在更多領域得到了廣泛應用和認可，該技術已經(jīng)成為工業(yè)控制設備中常用技術。

2.2PLC技術在電氣自動化當中的重要應用作用

PLC技術在電氣自動化當中的應用能夠最大程度上提高各個設備之間的統(tǒng)一控制。PLC技術的可編程邏輯控制器能夠進行生產(chǎn)綜合指令的輸入，并將指令發(fā)送到個機械生產(chǎn)設備，增強各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)設備之間的聯(lián)動性，極大地提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)省了人力資源的投入，最大程度上降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，提高了工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時在機械生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)控制和故障檢修方面也能夠起到極好的作用。

3.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用分析

3.1開關量控制

傳統(tǒng)電氣工程自動化設備內部線路很復雜，需要專業(yè)技術人員長時間進行維護，并且維護難度較大，同時還會影響設備運行效率和正常生產(chǎn)工作。PLC系統(tǒng)通過開關量控制可以實現(xiàn)對系統(tǒng)內部的實時監(jiān)測，一定程度上減輕了線路檢測維修人員的工作壓力，也提升了系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定性。如某鋼鐵廠連退生產(chǎn)線過熱水系統(tǒng)是供應給清洗段使用的。原先水泵的補水動作是由繼電器來實現(xiàn)的。原來壓力控制不穩(wěn)定，波動比較大，造成繼電器頻繁動作，導致繼電器經(jīng)常損壞。對原系統(tǒng)進行改造，把原先的由繼電器控制改成由西門子200系列PLC控制，新系統(tǒng)在程序里設置了延時，避免壓力波動造成的繼電器動作頻繁，從而提高過熱水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.2順序控制

對于電氣設施來講，若長時間處在運轉狀態(tài)，不但會造成設備的巨大損耗，同時會浪費大量能源，這兩者都會導致企業(yè)的運營投入的提高，減小企業(yè)的利潤回報，但是PLC技術的應用為解決這一問題提供了可能。依靠使用PLC技術能夠完成對電氣設施工作順序的科學控制，由此強化了電氣控制系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性以及靈敏性。另外，PLC設備能夠基于用戶的事先設定程序來開展不同的控制任務，由此完成對電氣設施的各個部門的科學控制。由于PLC技術可以按照順序進行開關和開關量的控制，預防了傳統(tǒng)技術模式下，開關順序不清晰導致的設備運轉效率低下、能源浪費嚴重等方面的問題，由此讓電氣設施的整體運行質量得到了明顯加強。具體來講，在PLC技術背景下，將其組成的主站和遠程IO進行連接，依靠通訊總線完成IO站和傳感器之間的連接和通訊信號的傳輸，由此實現(xiàn)遠程操作管理的功能，這便是PLC技術在電氣自動化系統(tǒng)當中所實現(xiàn)的順序控制功能。

3.3閉環(huán)控制

PLC閉環(huán)控制在工業(yè)應用上使用很廣泛，如連退線退火爐和焦化廠焦爐的溫度控制系統(tǒng)，就應用到PLC閉環(huán)控制，通過調節(jié)煤氣閥的開度來使溫度滿足生產(chǎn)工藝需求。另外，PLC技術可以在液壓、轉速、電流調控方面給予支持。尤其是在機電設備系統(tǒng)長時間高壓運行狀態(tài)下，設備內部油管壓力會不斷增大，針對這種情況，基于PLC技術的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以對油管內部壓力進行實時監(jiān)測，然后根據(jù)壓力分析結果進行控制。如果液壓值超過規(guī)定值，系統(tǒng)會自動適當降低壓力，使其穩(wěn)定在一定范圍內。

3.4在電氣自動化中故障檢測方面的應用

在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程當中，設備的運行安全和穩(wěn)定性極為重要，其實確保生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量的根本，針對機械設備的故障檢測工作也就顯得極為重要，但要想實現(xiàn)機械設備的故障檢測與維修球必須要在短時間內進行作業(yè)的停止，需要大量的時間進行全面的檢測和設備的檢查。利用PLC技術能夠控制設備進行故障的自我檢測，并快速的進行預警信息的反饋，及時的發(fā)現(xiàn)組件故障，在引發(fā)安全生產(chǎn)事故之前，就做到設備的停機處理并作出警報，將故障信息反饋給技術人員，技術人員以此為依據(jù)采取相應的故障處理方法進行及時的處理，確保工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低因設備故障所帶來的經(jīng)濟損失。

4.結束語

隨著智能制造及智慧工廠的發(fā)展，PLC在電氣工程及自動化控制領域的應用會越來越普遍。通過PLC的應用不僅提高了生產(chǎn)線運行的穩(wěn)定性，也給企業(yè)的節(jié)能減排和降本增效做出一定的貢獻。

參考文獻：

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