電氣自動化中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用探究

任永翔

（山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030000）

1 PLC控制技術(shù)基本原理

PLC（可編程邏輯控制器）是一種電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的邏輯控制和序列控制。PLC具有可編程性、可靠性和靈活性等特點(diǎn)，已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中最常用的控制器之一。PLC控制技術(shù)的基本原理是將各種輸入信號（如按鈕、傳感器等）通過輸入模塊輸入到PLC中，經(jīng)過PLC內(nèi)部的邏輯運(yùn)算和控制程序處理后，把控制信號進(jìn)行輸出，在這個過程中，需要利用輸出模塊實(shí)現(xiàn)信號的輸出和執(zhí)行，從而完成自動化控制。PLC控制技術(shù)具有編程功能，可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需要，設(shè)定相應(yīng)的程序，達(dá)到自動化控制的目的。另外，該技術(shù)具有較強(qiáng)的可靠性，在各種復(fù)雜的環(huán)境下都能正常應(yīng)用，并能夠進(jìn)行自診斷和故障排除。PLC控制技術(shù)還具有靈活性的特點(diǎn)，PLC可以根據(jù)需要靈活地?cái)U(kuò)展輸入輸出模塊和功能模塊，以適應(yīng)不同的控制需求。PLC控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線、機(jī)器人控制、智能建筑、交通信號控制等領(lǐng)域。應(yīng)用PLC控制技術(shù)，能改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，在提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的同時(shí)，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值[1]。

2 電氣自動化中PLC控制技術(shù)的應(yīng)用方式

2.1 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

在電氣自動化控制中，閉環(huán)控制是非常重要的內(nèi)容，它通常由機(jī)器啟動和現(xiàn)場手動兩種方式構(gòu)成。合理地應(yīng)用PLC控制技術(shù)，能夠促使閉環(huán)控制系統(tǒng)獲得更好的控制效果，這也是電氣自動化中PLC控制技術(shù)的主要應(yīng)用方式之一。具體來講，當(dāng)動力機(jī)處于開機(jī)狀態(tài)時(shí)，PLC模塊能夠?qū)㈦姎庾詣踊到y(tǒng)作為參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)正確訪問的目的，值得注意的是，盡管PLC控制技術(shù)的應(yīng)用效果令人頗為滿意，但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在許多的注意要點(diǎn)，如程序編制的合理性等，以保證該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。在整套控制系統(tǒng)中，將PLC控制技術(shù)與閉環(huán)系統(tǒng)有機(jī)融合，能夠在很大程度上彌補(bǔ)后者功能性不足。閉環(huán)控制系統(tǒng)在電氣自動化控制中的應(yīng)用非常廣泛，例如在機(jī)器人控制、自動化生產(chǎn)線、智能建筑、交通信號控制等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。在這些領(lǐng)域中，應(yīng)用PLC控制技術(shù)可以提高閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性，減少各種不良因素對系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的干擾，從而有效地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為現(xiàn)代工業(yè)制造的發(fā)展提供重要的支持和保障[2]。

2.2 在順序控制中的應(yīng)用

目前，融合PLC控制技術(shù)的控制系統(tǒng)在順序控制器中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，并形成了一種工序控制類型的應(yīng)用模式。在這種模式中，通過分層式的方式進(jìn)行系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)由主控制站和傳感器等模塊組合而成，這些功能模塊相互協(xié)調(diào)、互補(bǔ)不足之處，從而達(dá)成自動化控制的目標(biāo)。順序控制模式在火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)中的應(yīng)用效果尤為顯著，能夠有效提高火電廠生產(chǎn)效率和生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。在火電廠順序控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)并增強(qiáng)順序控制的效果，能夠更好地處理煤渣和飛灰，使廢棄物的清理工作模塊清潔效果更好，達(dá)到綠色生產(chǎn)的目的，減少生產(chǎn)污染。需要強(qiáng)調(diào)的是，在此系統(tǒng)運(yùn)行之前需要對重點(diǎn)模塊進(jìn)行調(diào)試工作。為了保證最終的控制效果，需要進(jìn)行全面測試，無論是遠(yuǎn)程控制模塊還是現(xiàn)場傳感等模塊，均需要進(jìn)行多次調(diào)試，避免出現(xiàn)控制不當(dāng)?shù)那闆r。在進(jìn)行充分的調(diào)試和準(zhǔn)備工作以后，確保各工作模塊之間便可以進(jìn)行有效的聯(lián)動，為系統(tǒng)控制提供自動化、一體化的運(yùn)行環(huán)境。在PLC控制技術(shù)的支持下，可以明顯降低系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)擔(dān)，從而提高工作效率[3]。

2.3 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在當(dāng)前的數(shù)控系統(tǒng)中，PLC控制技術(shù)同樣得到了廣泛應(yīng)用，在一定程度上增加電子設(shè)備的功能，在該技術(shù)的作用下，設(shè)備的存儲規(guī)模得以有效提升，還提升了設(shè)備的實(shí)時(shí)反應(yīng)速度，從而使電子設(shè)備更加穩(wěn)定。在數(shù)控系統(tǒng)中，靈活運(yùn)用PLC控制技術(shù)，能夠進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)值，從而推動工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化進(jìn)程。在實(shí)際應(yīng)用中，為了切實(shí)發(fā)揮出該技術(shù)的優(yōu)勢，需要針對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行整體、深入的分析，保證該技術(shù)與系統(tǒng)的深度契合，從而拓展數(shù)控系統(tǒng)的功能。隨著我國工業(yè)水平的持續(xù)增高，想要讓該技術(shù)獲得更好的發(fā)展，還需要對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。由此可見，對PLC控制技術(shù)的應(yīng)用不僅需要注重生產(chǎn)規(guī)模與性能優(yōu)化等方面，還需要在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行探索與創(chuàng)新[4]。

2.4 在控制開關(guān)量方面的應(yīng)用

在電氣系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對整套系統(tǒng)的有效控制，離不開多個開關(guān)的支持，因此需要數(shù)量相對較大、種類相對較多的開關(guān)，而也正是由于這些特性，使得操作難度逐漸增大。為了確?？刂菩Ч軌蜻_(dá)到高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的要求，相關(guān)人員不僅要充分掌握開關(guān)邏輯關(guān)系，而且在操控的過程中還需要保持專注、規(guī)范化操作，若稍有不慎便會引發(fā)一系列的故障問題。而PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠妥善解決上述問題，增加開關(guān)控制量的操作便捷性，增強(qiáng)控制系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。采用PLC控制技術(shù)，通過數(shù)字化的方式，將控制開關(guān)的邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)換為程序語言，使得操作過程更加簡便、直觀[5]。

2.5 在立體倉庫中的應(yīng)用

立體倉庫是一種高度自動化的倉儲系統(tǒng)，通過垂直提升機(jī)和自動化輸送設(shè)備實(shí)現(xiàn)貨物的存儲和取出。PLC可以集成多個傳感器和執(zhí)行器，實(shí)時(shí)監(jiān)測倉庫內(nèi)的貨物狀態(tài)、溫度、濕度等參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定的邏輯和算法進(jìn)行自動控制。通過應(yīng)用PLC控制技術(shù)，倉庫管理人員可以實(shí)時(shí)了解倉庫的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和調(diào)度。通過編程控制，PLC可以準(zhǔn)確計(jì)算貨物的位置和數(shù)量，并與垂直提升機(jī)和輸送設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)貨物的自動存儲和取出。PLC控制技術(shù)的高精度和快速響應(yīng)能力，保證了倉庫操作的高效性和準(zhǔn)確性[6]。

2.6 在輸配電系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用

輸配電系統(tǒng)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的核心組成部分，負(fù)責(zé)將電能從發(fā)電廠輸送到終端用戶。通過連接傳感器和執(zhí)行器，PLC可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓、電流、頻率等電力參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定的邏輯和算法進(jìn)行自動控制。它可以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)設(shè)備、變壓器、電容器等電力設(shè)備的遠(yuǎn)程操作和調(diào)節(jié)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。PLC控制器可以與保護(hù)裝置和監(jiān)測裝置進(jìn)行聯(lián)動，實(shí)時(shí)監(jiān)測電力設(shè)備的工作狀態(tài)，如變壓器的溫度、電容器的電壓等。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或異常情況，PLC可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，避免設(shè)備損壞和電力事故的發(fā)生。

3 電氣自動化中PLC控制技術(shù)的發(fā)展策略

3.1 注重人才培養(yǎng)

智能控制技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊，尤其在節(jié)能和優(yōu)化設(shè)計(jì)方面。實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的關(guān)鍵在于節(jié)能設(shè)計(jì)，而智能控制技術(shù)可以通過優(yōu)化工業(yè)過程流程、降低能耗和節(jié)約能源來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。通過智能控制技術(shù)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，可以輕松發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)過程中的問題，從而實(shí)現(xiàn)更完善的工業(yè)自動化流程。此外，智能控制技術(shù)還能根據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)境自動進(jìn)行生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)，從而降低生產(chǎn)設(shè)計(jì)成本。為了更好地發(fā)揮PLC控制技術(shù)的優(yōu)勢，人才培養(yǎng)至關(guān)重要。PLC控制系統(tǒng)專業(yè)化人才需要掌握PLC控制技術(shù)的基本原理和應(yīng)用技巧，同時(shí)了解相關(guān)的電氣知識和自動化控制理論。只有具備這些專業(yè)知識和技能，才能更好地面對工業(yè)自動化領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，提高PLC控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的效果和質(zhì)量。在培養(yǎng)PLC控制技術(shù)專業(yè)化人才時(shí)，需要注重采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。此外，應(yīng)積極推動校企合作，為學(xué)生提供更多實(shí)踐和就業(yè)機(jī)會，以增強(qiáng)他們的實(shí)際操作能力和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

3.2 提高自動化控制水平

為了提高自動化控制水平，需要采取以下措施。首先，要采用國際生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，確保機(jī)械制造的操作效率和產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際水平。同時(shí)，建立適應(yīng)我國實(shí)際情況的品質(zhì)管理體系，確保標(biāo)準(zhǔn)既不過高也不過低，以充分利用資源并保證PLC控制系統(tǒng)的品質(zhì)。其次，選擇具有較強(qiáng)耐用性的設(shè)備。盡管在PLC控制系統(tǒng)方面取得了很大進(jìn)展，但仍需考慮設(shè)備的價(jià)格和耐用性，確保設(shè)備能長期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，也要注意減少生產(chǎn)過程中的安全管理困難，確保工作環(huán)境的安全性。最后，在生產(chǎn)過程完成后，要進(jìn)行自動化控制系統(tǒng)的質(zhì)量檢驗(yàn)。要采用國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量管理，確保PLC控制系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。這樣可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到要求，并提高整體自動化控制水平。以上措施的實(shí)施，能夠不斷提高自動化控制水平，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，提高機(jī)械制造的操作效率，并確保產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。

3.3 做好PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

做好PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要注意以下幾點(diǎn)。首先，要建立健全管理制度，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合質(zhì)量管理要求。這包括制定嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和審查流程，以及建立有效的質(zhì)量管理體系，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其次，要注重系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。在設(shè)計(jì)過程中，需要充分考慮系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和工作條件，采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣矸乐构收虾桶踩[患的發(fā)生。這包括選擇合適的設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)的全面設(shè)計(jì)和評估，以確保系統(tǒng)在長期運(yùn)行過程中能夠穩(wěn)定可靠地工作。最后，還需要考慮生產(chǎn)過程的實(shí)際情況，充分了解生產(chǎn)過程的特點(diǎn)和要求。通過與生產(chǎn)人員的密切合作和溝通，了解他們的需求和意見，以便更好地滿足生產(chǎn)的需求。這包括對生產(chǎn)過程的流程優(yōu)化、設(shè)備布局和操作界面的設(shè)計(jì)等方面的考慮，以提高系統(tǒng)的效率和操作便利性。

3.4 提升抗干擾性

首先，要立足于實(shí)踐活動，高度重視工業(yè)生產(chǎn)市場發(fā)展要求，安排資深專家對已有的PLC控制技術(shù)難題進(jìn)行討論，提升政府部門科研機(jī)構(gòu)、高等院?？茖W(xué)研究組、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新部門、社會研究機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系，討論已有的PLC控制技術(shù)實(shí)踐案例，強(qiáng)化對有科研實(shí)力的研究人員在科研經(jīng)費(fèi)與服務(wù)方面的支持。其次，要強(qiáng)化對目前PLC控制技術(shù)人員的培訓(xùn)與指導(dǎo)，正確引導(dǎo)專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際，對提升PLC控制技術(shù)的抗干擾能力進(jìn)行探究。通過對實(shí)際案例的研究和分析，不斷提高PLC控制技術(shù)人員的技術(shù)水平和實(shí)踐能力，從而提升PLC控制技術(shù)的抗干擾性能。最后，PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要高度重視與PLC控制技術(shù)使用單位的聯(lián)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟件缺點(diǎn)與系統(tǒng)漏洞，并開展有目的的產(chǎn)品升級工作。通過與使用單位的緊密聯(lián)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決PLC控制技術(shù)在實(shí)踐中的問題，不斷提高PLC控制技術(shù)的抗干擾性能，為電氣自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行提供更加可靠的保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，PLC控制技術(shù)在氣工程自動化控制工作中的應(yīng)用可以有效提高電氣設(shè)備的安全性和可靠性，具有實(shí)用性能好的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于電氣行業(yè)中。隨著科技水平的不斷進(jìn)步，電氣工程自動化控制系統(tǒng)不斷創(chuàng)新優(yōu)化，促使電氣工程運(yùn)行更加智能化。但是，在電氣工程實(shí)際運(yùn)行過程中，仍然存在一些有待解決的問題，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值并沒有得到充分的體現(xiàn)，因此需要相關(guān)技術(shù)人員將更多的精力和時(shí)間放在技術(shù)研究和分析上面，以此研究出更先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，為提高電氣工程設(shè)備質(zhì)量貢獻(xiàn)一份力量。