PLC技術(shù)的電氣工程自動化控制運用分析

黃文杰

南昌軌道交通集團有限公司運營分公司 江西 南昌 330000

引言

信息技術(shù)在社會各級的廣泛應(yīng)用，在很大程度上創(chuàng)新應(yīng)用了相對落后的生產(chǎn)方式，從而使得相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟和實力得到了快速的發(fā)展和進步。在信息技術(shù)的支持下，PLC廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，大大提高了工業(yè)的智能化和自動化水平，促進了中國工業(yè)的發(fā)展，這就要求在發(fā)展過程中積極應(yīng)用PLC技術(shù)提高生產(chǎn)效率，提高自動化、智能化水平，提高生產(chǎn)管理效率，滿足當(dāng)代社會快速發(fā)展下的電力需求。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 PLC的概念

PLC定義指出，PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)的電子系統(tǒng)，采用數(shù)字操作方式。PLC可以存儲程序，并根據(jù)程序指令執(zhí)行邏輯運算、定時、計數(shù)、順序控制和算術(shù)運算等命令，以控制機械運動或工業(yè)生產(chǎn)過程。PLC實際上可以被視為一臺計算機，它通過自己的輸入和輸出接口傳輸數(shù)字信號或模擬信號，并控制與其相連的機械設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)，系統(tǒng)的硬件和軟件必須根據(jù)實際需要進行設(shè)計。PLC技術(shù)、單片機控制方法和繼電控制方法有很大的不同。繼電繼電器的控制方法通常采用固定線邏輯，并最終通過繼電器進行操作。PLC采用存儲技術(shù)將控制邏輯存儲在存儲器中，并通過半導(dǎo)體電路進行控制。更適合工業(yè)生產(chǎn)，具有較高的穩(wěn)定性和安全性.PLC技術(shù)是由美國通用汽車公司開發(fā)和引進的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，這項技術(shù)已在德國、日本等國得到應(yīng)用。早期PLC控制系統(tǒng)簡單，只提供串行控制。20世紀80年代，PLC技術(shù)得到了極大的改進，不僅改變了設(shè)計形式和價格，還廣泛擴展了控制功能。實現(xiàn)了操作功能、揚聲器技術(shù)、狀態(tài)數(shù)等。在此之前，PLC技術(shù)得到了很大程度上的擴展和進步。

1.2 PLC技術(shù)特點

PLC的主要功能包括抗干擾能力強、可靠性高、編程和操作方便、程序修改方便、生產(chǎn)優(yōu)化方便、功能齊全、滿足各種操作要求、擴展方便、組合靈活、設(shè)計和施工工作量少、體積小、重量輕等，基于PLC的這些特點，它可以集成繼電器控制技術(shù)和微機技術(shù)，集成它們的優(yōu)勢，為更強大的功能提供更為穩(wěn)定的功能。近年來，DDC控制技術(shù)也與之相結(jié)合，使其效益更加突出?？傊琍LC技術(shù)在幾乎所有的工業(yè)企業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。它不僅可以改造和升級傳統(tǒng)的機械設(shè)備，還可以控制工業(yè)生產(chǎn)過程，幫助工業(yè)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

1.3 核心技術(shù)概述

遠程控制可以通過處理器、傳輸介質(zhì)、接口和電源實現(xiàn)，用戶可以根據(jù)生產(chǎn)需要增加輔助設(shè)備，通過編程實現(xiàn)遠程控制[1]。一般來說，PLC的技術(shù)原理與計算機相似。一旦接通電源，中央處理器將根據(jù)編程標準評估機械操作，并自行處理。但對于硬件故障，必須由工作人員手動修復(fù)。如果采用的PLC技術(shù)在編程上缺乏合理性，我們可以通過中央處理器自動診斷不同的操作步驟，最快時間地找出不合理的步驟并重新編程。

1.3.1 PLC控制技術(shù)。PLC技術(shù)控制系統(tǒng)主要由存儲介質(zhì)、CPU、接口、電源等設(shè)備組成。在實際應(yīng)用中，用戶往往根據(jù)實際需要添加相應(yīng)的外部輔助設(shè)備。PLC技術(shù)控制系統(tǒng)的功能非常強大。CPU的主要功能是數(shù)據(jù)收集、分析、接收和處理，而存儲介質(zhì)主要用于存儲用戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)信息。輸入接口和輸出接口主要負責(zé)連接外部設(shè)備，接收外部設(shè)備發(fā)送的信號和指令，電源主要用于控制系統(tǒng)的通斷。PLC技術(shù)的工作原理是，當(dāng)電源接通時，中央處理器執(zhí)行自動網(wǎng)絡(luò)診斷，處理各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)接口輸入和傳輸相應(yīng)的用戶信息。

1.3.2 PLC控制器的設(shè)計。PLC技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)控制中的應(yīng)用研究主要目的是為了滿足各種對象的控制管理需求。因此，PLC控制器的設(shè)計還應(yīng)滿足控制對象的各種控制要求，以達到控制目標。在優(yōu)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，應(yīng)盡可能降低控制系統(tǒng)的成本。因此，電氣自動化控制技術(shù)人員也需要加強PLC技術(shù)的改進和升級。

1.4 可編程邏輯控制的發(fā)展和現(xiàn)實情況試論

電氣工程的成熟促進了國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用與傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)相結(jié)合，有效地提高了工作效率和質(zhì)量。它在化學(xué)、能源、信息和高新技術(shù)的發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的重要作用。PLC技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用具有反應(yīng)時間短、可靠性、可操作性、靈活性和方便性等明顯優(yōu)勢.在電氣工程中，PLC技術(shù)通常在串行控制、切換、閉路控制等方面發(fā)揮了舉足輕重的作用，特別是PLC串行控制技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)過程中得到了非常普遍的運用，并且而自動控制系統(tǒng)很好地通過在層次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)控制中實現(xiàn)實時監(jiān)測。

2 PLC技術(shù)在電器工程以及自動化控制當(dāng)中的運用特點

PLC技術(shù)在電氣工程和自動控制中的應(yīng)用是有效的。在PLC技術(shù)設(shè)備中，繼電器是一個非常重要的部件。并且PLC技術(shù)一直起著非常重要的作用，在技術(shù)設(shè)備上，電力設(shè)備對電力發(fā)動機中的自動控制非常強大。與以往的控制技術(shù)相比，PLC技術(shù)差別不大。當(dāng)開始工作時，必須考慮補償時間和回報率。這可以使工作非常簡單且安全，所以對于提高設(shè)備的性能是非常重要的。在電氣工程和自動控制中采用PLC技術(shù)是非常有用的。PLC技術(shù)在電氣工程和自動控制中的應(yīng)用可以提高設(shè)備的效率和效率[2]。因此，PLC系統(tǒng)是安全可靠的。電工系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高其在電工控制設(shè)備中的抗干擾能力，保證設(shè)備的正常運行。對于電氣設(shè)備來說，安全性和信心是兩個重要因素。如果他們能安全地工作，他們就能提高工作質(zhì)量和效率。PLC系統(tǒng)允許檢查安全和安全的操作，提高工人的生產(chǎn)率和效率，因此，PLC技術(shù)在電氣工程和自動控制中的應(yīng)用具有較高的性價比、簡單方便、穩(wěn)定性和可信度.

3 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用分析

在PLC技術(shù)的各種應(yīng)用中，尤其是在PLC技術(shù)在電器工程自動控制中，大多數(shù)電氣工程師可以精確檢查和提高生產(chǎn)效率。他們還可根據(jù)實際數(shù)據(jù)分析來用于改變PLC的分配模式，進而更好消除系統(tǒng)故障并保護安全以及工作成本。與此同時，PLC技術(shù)可以更深入、更恰當(dāng)?shù)胤治鲭姎庾詣踊到y(tǒng)中指定的數(shù)據(jù)，以便自動檢查代碼，從而實現(xiàn)真正意義上的自動化。

3.1 PLC技術(shù)在順序控制方面的應(yīng)用

迄今為止，PLC技術(shù)已被用于擴展串行控制。例如，電力和自動設(shè)備將無法在風(fēng)車過程中產(chǎn)生效率。在許多電氣裝置中，設(shè)備工作時間很長，如果設(shè)備工作時間很長，就會消耗更多的能源，從而阻礙了產(chǎn)生更多的能量。但在實踐中，這個問題是可以解決的，如果使用中央控制臺，可以使用許多基本程序和許多功能模塊?？梢酝ㄟ^啟用人員來控制人員的可用性，并且串行控制技術(shù)大大減少了自動裝置的使用，從而考研充分發(fā)揮PLC技術(shù)在電力工程師自動化控制過程中的作用和特點。為了提高組件的性能，PLC技術(shù)的應(yīng)用可分為三個部分：遠程控制、外部傳感器和基線。

3.2 PLC技術(shù)在閉環(huán)控制運用

閉環(huán)控制是工業(yè)生產(chǎn)中控制泵設(shè)備運行的重要手段之一。然而，在早期的自動電控技術(shù)中，閉環(huán)控制是一種分布式控制形式，這也是一個非常普遍的現(xiàn)象，導(dǎo)致大量的設(shè)備，不僅導(dǎo)致大量的建設(shè)成本被控制，同時也指出了過程管理中的難點。利用PLC技術(shù)將該技術(shù)的存儲功能連接到所有泵站，并在倉庫閉門設(shè)備運行數(shù)據(jù)集成的同時PLC系統(tǒng)在任何封閉設(shè)備發(fā)生故障時提供及時的反饋。此外，PLC技術(shù)還可以對閉環(huán)自動模式下閉環(huán)運行數(shù)據(jù)進行分析。例如，PLC技術(shù)允許自動分析設(shè)備過載，并且管理也能按照邏輯程序正常進行。

3.3 開關(guān)量邏輯控制運用

為了保證機械設(shè)備的準確運動軌跡，必須保證設(shè)備的準確啟動和關(guān)閉時間，否則也會出現(xiàn)類似的問題。但從長遠來看，由于早期技術(shù)的使用本身保護不足，因此容易受到外部因素的影響。破壞性因素很多，特別是在工業(yè)環(huán)境中，這表明早期的技術(shù)可能不準確和穩(wěn)定[3]。首先，在采用PLC技術(shù)時，實現(xiàn)開關(guān)邏輯控制的能力比以前更好。其次是PLC技術(shù)，包括磁環(huán)設(shè)計、屏蔽雙絞線設(shè)計等，表明PLC系統(tǒng)具有較高的抗干擾性能，可由早期電氣故障自動控制技術(shù)加以補償。

3.4 充分發(fā)揮PLC技術(shù)作用的策略

為了完成PLC技術(shù)的積極作用，研究人員確實需要重點加強PLC技術(shù)的研究，但他們也需要研究PLC技術(shù)的最大作用。為了通過技術(shù)培訓(xùn)加強日常管理和學(xué)習(xí)，更多的教育工作者需要改進PLC技術(shù)的應(yīng)用。為了實現(xiàn)PLC技術(shù)，我們需要找出程序擴展的綜合問題和標準，以及工作過程中的困難。

4 電氣自動化控制中PLC技術(shù)的運用策略

4.1 PLC應(yīng)用面深度開發(fā)

首先，PLC技術(shù)在理論上在工業(yè)生產(chǎn)中非常流行；第二，它也很受歡迎，但總的來說，它的范圍依舊需要持續(xù)擴大。特別是由于我國現(xiàn)代PLC技術(shù)還不發(fā)達，面對工業(yè)機械制造設(shè)備種類繁多，由于缺乏設(shè)備，相對技術(shù)不能成功地被應(yīng)用。因此，相關(guān)設(shè)備應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)這些問題并考慮其特點，使PLC技術(shù)達到更高水平，提高工業(yè)生產(chǎn)水平。像國內(nèi)多數(shù)落后企業(yè)介紹、應(yīng)用和開發(fā)PLC技術(shù)，此外，為了保證PLC系統(tǒng)的可靠性，還必須考慮人工控制的必要性。

4.2 機械設(shè)備能耗監(jiān)控

在現(xiàn)代工業(yè)大批量生產(chǎn)的背景下，工業(yè)生產(chǎn)中的所有機械設(shè)備都需要能源的支持，這表明機械設(shè)備的能源消耗是巨大的。為了實現(xiàn)機械設(shè)備的節(jié)能降耗監(jiān)控功能，在研究現(xiàn)有代理理論的基礎(chǔ)上，采用PLC技術(shù)實現(xiàn)該功能。PLC技術(shù)可以控制設(shè)備的運行時間。在此基礎(chǔ)上，利用數(shù)學(xué)算法計算出實際能耗。因此，在PLC技術(shù)管理系統(tǒng)中可以增加相應(yīng)的計算邏輯，實現(xiàn)對我國機電設(shè)備能耗的監(jiān)測功能。

4.3 注重技術(shù)人員其專業(yè)水平的提升

為了充分實現(xiàn)PLC技術(shù)的應(yīng)用價值，電機自動化工程師必須具備一定的專業(yè)性和功能性。技術(shù)人員必須始終對PLC技術(shù)和相關(guān)操作有很好的了解；另一方面，技術(shù)人員要有良好的責(zé)任心和品德，才能確保工作的效率和質(zhì)素[4]。因此，企業(yè)應(yīng)重視對電氣自動化技術(shù)人員和操作方法的專業(yè)培訓(xùn)，不斷完善技術(shù)人員的知識和專業(yè)技能基礎(chǔ)，從而保證工作質(zhì)量和效率。

5 PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制的發(fā)展趨勢

5.1 加強PLC系統(tǒng)的抗干擾性

由于電氣工程中的絕大多數(shù)機械設(shè)備，各種接口都沒有問題，它們也有電磁接口問題，這會在某些方面影響PLC系統(tǒng)的性能，例如操作類型、計算誤差等，為了提高PLC技術(shù)的應(yīng)用性能，提高PLC系統(tǒng)的抗干擾能力，提高PLC系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備安裝和系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)減少干擾問題。

5.2 進一步朝向數(shù)字化方向發(fā)展

目前，電氣自動控制系統(tǒng)將越來越穩(wěn)定和成熟，但同時也會帶來這些問題，例如困難和清潔用電等。今天，有了PLC技術(shù)，也有了DCS技術(shù)，它的優(yōu)勢和實際應(yīng)用各自都有問題，因此，必須將PLC技術(shù)與DCS技術(shù)相結(jié)合。通過技術(shù)公司，它可以創(chuàng)建一個更先進、更穩(wěn)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，比如FCS系統(tǒng)，您可以了解智能和數(shù)字控制模塊。未來五年，F(xiàn)CS控制系統(tǒng)將進入能源行業(yè)，實現(xiàn)可再生能源改革的歷史。

6 結(jié)束語

總的來說，中國的科技水平不斷提高，特別是在計算機化、自動化和數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域。電氣自動化技術(shù)與先進的PLC技術(shù)的完全結(jié)合將有助于提高電氣自動化的發(fā)展水平，但是，如果PLC技術(shù)被有效地用于控制電氣自動化，這將是一個大問題，如果PLC技術(shù)的發(fā)展能夠跟上未來電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展，電工和自動控制可以通過不斷的開發(fā)和研究，以及高效的PLC技術(shù)集成開發(fā)，找到科學(xué)的解決方案，促進健康中國的電氣工程。