電氣設備自動化控制中PLC技術(shù)的應用探尋

汪金卡，周剛

（許昌電氣職業(yè)學院，河南 許昌 461000）

隨著計算機、通信網(wǎng)絡技術(shù)的快速進步，使得PLC技術(shù)也得到了十分迅速的發(fā)展和廣泛的應用。PLC設備包含眾多的核心部件，這其中包含中央處理器、存儲器等部件，通過這些設備的共同作用，從而實現(xiàn)PLC設備復雜的控制功能。利用PLC技術(shù)可以大大簡化電氣設備的電路設計，從而更好地保證電氣設備的穩(wěn)定性，減少事故的發(fā)生。PLC技術(shù)的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)控制技術(shù)無法解決的問題，使控制技術(shù)變得更加自動化、智能化。

1 優(yōu)勢

1.1 應用靈活

PLC技術(shù)的應用范圍十分廣泛，工作人員可以利用PLC可編程的特點，實現(xiàn)不同的控制功能，這也大大拓寬了這項技術(shù)的應用范疇。工作人員可以通過對PLC進行編程，讓其實現(xiàn)對不同設備的精準控制，這就使得其靈活性得到了極大的提升。同時，工作人員還可以利用多個PLC實現(xiàn)不同的控制系統(tǒng)，這也使得控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得更加靈活、多樣。

1.2 使用簡單

相對于復雜的計算機系統(tǒng)，PLC技術(shù)的使用相對比較簡單，其包含的命令數(shù)量相對較少，這就大大降低了PLC的編程難度，降低了其使用難度。PLC的編程相對比較簡單，不需要工作人員具備非常專業(yè)的計算機知識，工作人員掌握難度較低，這對于PLC技術(shù)的應用是非常重要的。PLC簡單的命令系統(tǒng)以及簡潔的編程邏輯使得很多工作人員都能夠快速掌握，并按照需求設計出更加高效、穩(wěn)定的控制系統(tǒng)。

1.3 可靠性高

企業(yè)在生產(chǎn)中，對于設備的可靠性有著非常高的要求，如果設備的可靠性得不到保證，對企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營帶來了非常大的影響。因此，PLC必須具備非常高的穩(wěn)定性，才能被企業(yè)接受。PLC技術(shù)的穩(wěn)定性一直是這項技術(shù)發(fā)展的重點，只有保障其穩(wěn)定性，才能更好地實現(xiàn)對電氣設備的精準控制，保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的正常進行。在發(fā)展的過程中，PLC技術(shù)的穩(wěn)定性得到了極大的提升，利用自診斷等功能，可以更好地保證PLC穩(wěn)定、高效地運行。相對于傳統(tǒng)控制方式，PLC技術(shù)的電路設計相對簡單，這也大大提升了PLC技術(shù)的穩(wěn)定性。

1.4 功能完善

PLC非常重要的一項功能就是輸入輸出功能，只有保證這項功能的完善，才能更好地接受不同設備的信號，并對這些信號進行處理，才能發(fā)送指令給不同的設備，從而控制這些設備進行工作。利用PLC裝置強大的功能可以大大提升對電氣設備的控制能力，從而使電氣設備發(fā)揮更大的作用。目前，PLC的輸入輸出功能已經(jīng)十分完善，并且其穩(wěn)定性，兼容性也得到極大地提升，其能夠控制的設備也越來越多，這也使其能夠適應眾多的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，這就大大提升了PLC技術(shù)的應用范圍。

1.5 安裝方便

相對于計算機系統(tǒng)而言，其安裝方式十分簡單、快捷。計算機系統(tǒng)的安裝非常復雜，而且對于運行環(huán)境的要求非常高，如果運行環(huán)境達不到要求，就會對計算機系統(tǒng)產(chǎn)生影響。但是，PLC技術(shù)對運行環(huán)境的要求不高，不需要專門的機房，也不需要安裝復雜的屏蔽設備。計算機系統(tǒng)往往需要連接復雜的轉(zhuǎn)換設備，才能對不同的信號進行處理，而PLC自身的輸入輸出接口非常豐富，不需要外接任何轉(zhuǎn)換設備，就可以與檢測裝置以及命令執(zhí)行裝置進行直接通信，這大大簡化了系統(tǒng)的安裝程序，也在一定程度上保證了PLC的穩(wěn)定性，使其能夠更加穩(wěn)定的運行。

1.6 實現(xiàn)設備的智能化

PLC技術(shù)最大的特點就是可編程，這就為設備的控制提供了多種可能性?，F(xiàn)階段，電氣設備正在向智能化控制的方向發(fā)展，而利用PLC技術(shù)可以幫助電氣設備實現(xiàn)智能化控制，利用其可編程的特性，可以對PLC設備的控制邏輯進行不斷的優(yōu)化、改進，使設備的智能化程度越來越高。

2 PLC技術(shù)應用

2.1 順序控制

目前，順序控制是PLC技術(shù)在電氣設備中非常重要的應用。目前，所有企業(yè)都非常重視電氣設備的自動化水平，利用PLC技術(shù)可以更好地實現(xiàn)這一目標，同時，在實現(xiàn)工藝流程的自動化控制的基礎上，可以更好地節(jié)約能源，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本?，F(xiàn)階段，PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了原有的控制技術(shù)，成為電氣設備中應用非常廣泛且重要的一項技術(shù)。利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中每個生產(chǎn)步驟的單獨控制，同時，利用通信技術(shù)可以更好地實現(xiàn)對生產(chǎn)工藝每個步驟的高效控制，避免了過去煩瑣的人力控制模式，大大提升了控制工作的效率，降低了發(fā)生事故的概率。利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的順序控制，使企業(yè)生產(chǎn)工作能夠更加有序地進行，大大降低了生產(chǎn)經(jīng)營對能源的消耗。例如，煤炭企業(yè)使用的煤炭輸送設備，利用PLC技術(shù)實現(xiàn)了對各個環(huán)節(jié)的精準控制，同時，還能夠利用通信總線進行遠程輸入輸出，為企業(yè)控制整個輸送設備提供了方便。

2.2 開關(guān)量控制

在以往的控制系統(tǒng)中，使用電磁繼電器的控制方式較多，但是，繼電器的連接非常復雜，需要大量的線路連接，一旦其中出現(xiàn)接觸不良的問題，就會對整個控制系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生影響?，F(xiàn)階段，在很多電氣設備中，PLC技術(shù)已經(jīng)取代了原有的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電氣設備的精準控制。利用這項技術(shù)可以大大降低電路的復雜度，使電氣設備的穩(wěn)定性得到非常大的提升，同時，也會使控制系統(tǒng)的功能得到極大的豐富，使其更加完善，從而完成更為復雜的控制工作，大大提升了控制系統(tǒng)的自動化水平。利用PLC技術(shù)可以替代原有的輔助開關(guān)，對開關(guān)量進行科學的控制，這樣可以大大提升控制系統(tǒng)的效率，降低控制系統(tǒng)的復雜程度，減少其出現(xiàn)故障的概率。在使用PLC技術(shù)時，工作人員還可以將多個斷路器的信號集中到PLC設備進行處理，這樣可以大大提升系統(tǒng)的控制效率，提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PLC技術(shù)具備一定的信息處理以及決策能力，這樣可以更好地避免錯誤信號對控制系統(tǒng)的干擾，使系統(tǒng)的運行更加精準和穩(wěn)定。例如，備用電源控制系統(tǒng)，在利用了PLC技術(shù)后，其運行穩(wěn)定性得到了極大的提升，可以對備用電源的開啟，關(guān)閉進行精準的控制，從而使備用電源發(fā)揮更重要的作用。

2.3 閉環(huán)控制

在PLC技術(shù)的應用中，閉環(huán)控制的應用也同樣較為普遍。閉環(huán)控制其實是一種輔助控制方式。在閉環(huán)控制中，需要將PLC技術(shù)與其他控制技術(shù)結(jié)合起來，這樣可以更好地提升控制系統(tǒng)的科學性和合理性。目前，在工業(yè)發(fā)展的過程中，電氣設備的自動化水平越來越高，并逐漸向智能化發(fā)展。閉環(huán)控制系統(tǒng)是PLC技術(shù)非常重要的應用之一。利用PLC技術(shù)可以將設備運行的各類信息及時傳遞給主控系統(tǒng)，然后控制系統(tǒng)開始運行自檢程序，根據(jù)工作人員的提前設定的各類指標數(shù)據(jù)，對各類設備進行相應的控制，保證設備的正常運轉(zhuǎn)。在這個系統(tǒng)中，PLC需要與設備的各類傳感器相連接，這樣PLC就可以將這些傳感器的數(shù)據(jù)傳遞給主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根據(jù)工作人員提前設定的指標數(shù)據(jù)，發(fā)出不同的指令，從而控制設備按照要求進行運轉(zhuǎn)。這樣使得系統(tǒng)的自動化程度得到極大地提升，提升了系統(tǒng)的控制效率以及準確率。

2.4 邏輯控制

在現(xiàn)階段，工業(yè)生產(chǎn)普遍都具有非常強的連貫性，而且通常都會保持設備持續(xù)運轉(zhuǎn)，這樣可以更好地保證設備的生產(chǎn)效率，但是，這樣的方式也同樣會加速設備的損耗，使很多設備零件加速老化，同時，也浪費了大量的能源，這樣會大大增加企業(yè)的運行成本。而利用PLC技術(shù)可以改善這一狀況，利用這一技術(shù)可以實現(xiàn)對設備的模塊化控制，從而使設備能夠在合適的時間運行，在其他時間保持休眠，讓設備能夠有邏輯地運行。在應用PLC技術(shù)時，需要提前設定相應的指標數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)為基礎，對設備的每個部分進行分別控制，這樣設備就可以按照事先設定好的運轉(zhuǎn)邏輯進行運轉(zhuǎn)，不必一直保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣可以在不降低生產(chǎn)效率的基礎上，使設備的部分零件得到充分的休息，減少這些零件的損耗，同時，也可以大大降低生產(chǎn)過程對能源的消耗，使企業(yè)的生產(chǎn)成本得到有效的控制。

2.5 保護監(jiān)控功能

在PLC技術(shù)的眾多應用領域中，保護監(jiān)控功能無疑是非常重要的一項。首先，利用PLC技術(shù)可以更好地實現(xiàn)對工作人員以及機械設備的保護，避免工作人員受到傷害，減少機械設備受到的損傷。目前，利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對工作人員的有效保護，并且這項技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應用，并且在不斷的完善中。利用PLC技術(shù)的安全防護裝置已經(jīng)被應用于眾多的設備，這項技術(shù)大大提升了工作人員的安全性，減少了危險情況的發(fā)生。其次，利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對機械設備運行情況的實時監(jiān)控，并將監(jiān)控信息傳送到控制中心，使工作人員可以實時了解設備的運轉(zhuǎn)情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以采取必要的措施，減少設備的損傷。

2.6 機床電氣控制

在PLC技術(shù)的應用中，機床電氣控制是非常重要的一項功能。在過去，機床電氣控制相對比較復雜，且出現(xiàn)故障后，維修也十分困難。利用PLC技術(shù)取代原有采用繼電器和接觸器的控制技術(shù)，可以大大減少設備的維護成本，提升機床設備的控制水平。利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對機床設備的精準控制，實現(xiàn)了對機床設備的時間控制。可以幫助工作人員對設備的運行狀態(tài)變化進行監(jiān)視，如果發(fā)現(xiàn)運行狀態(tài)異常，就可以及時地采取措施，形成一個集管理、監(jiān)控、控制于一體的控制系統(tǒng)。利用PLC技術(shù)實現(xiàn)對機床設備的控制，使得設備的靈活性得到極大的提升，方便工作人員對設備進行操作和控制。利用這項技術(shù)可以大大提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少對能源的消耗，大大提升機床設備的經(jīng)濟性。

2.7 交通系統(tǒng)

目前，城市的發(fā)展已經(jīng)十分迅速，城市中的車輛也日漸增多，這就對城市交通系統(tǒng)的管理提出了更好的要求。PLC技術(shù)目前主要應用于交通信號燈以及交通系統(tǒng)總線的控制中，利用PLC技術(shù)可編程的特性，大大提升了交通控制系統(tǒng)的工作效率以及靈活性。就現(xiàn)階段而言，我國的城市交通已經(jīng)非常擁堵，利用PLC技術(shù)可以使交通監(jiān)控系統(tǒng)更加靈活、高效，大大提升了道路通過率，減少了擁堵情況的發(fā)生。利用PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對交通信號燈的靈活控制，大大降低城市道路的擁堵情況。

3 發(fā)展前景

目前，電氣設備正在向智能化方向發(fā)展，為了實現(xiàn)這一目標，就需要對PLC技術(shù)進行不斷的改進和創(chuàng)新。現(xiàn)階段，針對PLC技術(shù)的創(chuàng)新和改進主要集中于現(xiàn)代網(wǎng)絡通信技術(shù)以及抗干擾技術(shù)的改進和創(chuàng)新?，F(xiàn)代通信技術(shù)對于PLC技術(shù)的完善有著非常重要的作用，通過利用現(xiàn)代通信技術(shù)可以大大增強PLC設備的通信能力，可以使其承擔更復雜的任務，尤其是5G技術(shù)的應用，可以實現(xiàn)PLC設備遠距離、低延時的信息傳輸，這對于PLC技術(shù)的發(fā)展無疑是非常重要的。其次，就是PLC的抗干擾技術(shù)，這項技術(shù)是非常關(guān)鍵的，PLC運行的環(huán)境十分復雜，各類電路、噪聲、振動都會對PLC產(chǎn)生非常大的影響，通過抗干擾技術(shù)的發(fā)展和應用，可以在很大程度上避免PLC控制系統(tǒng)受到干擾，減少其發(fā)生故障的概率，從而更好地保證整個設備的正常運行。隨著這項技術(shù)的廣泛使用，PLC技術(shù)會不斷地改進和創(chuàng)新，從而提升其運行效率和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

目前，在電氣設備中，PLC技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應用，很多電氣設備通過PLC技術(shù)實現(xiàn)了高效而穩(wěn)定的控制，降低了設備對能源的消耗，從而使設備的運行得到了有效的保障，幫助企業(yè)提升了其生產(chǎn)效率，減少了企業(yè)的成本支出，為企業(yè)進一步發(fā)展奠定了基礎。