顧夏煜

（中交上海三航科學研究院有限公司，上海 200030）

在我國各生產領域，電氣設備的操作與控制正在被系統(tǒng)化的技術所取代。電氣控制系統(tǒng)在應用中就要用到一些變頻控制技術，而應用PLC可以優(yōu)化電氣設備進行自動化信息反饋控制的能力，PLC技術在我國各生產領域的電氣設備操作中應用得非常廣泛，控制的精準性、信息反饋的高效性也得到了各領域的認可。

1 PLC技術的發(fā)展現(xiàn)狀與結構

PLC又叫可編程存儲器技術，PLC及其相關設備在電氣系統(tǒng)中的應用，可以提升我們對于電氣控制系統(tǒng)的操控自動化程度，由于其可編程的特性，針對電氣控制系統(tǒng)的信號反饋也更加靈活，在各領域的適應性非常強。PCL由美國信息技術學者發(fā)明，在上個世紀中葉就已經實現(xiàn)了量產，當時PLC技術還不夠先進，因此其主要功能還只是在于順序控制方面。在上個世紀末這項技術發(fā)生了根本性的變革，其控制編程語言也得到了簡化，由于當前PLC技術可以使用非常簡單的語言進行編程，其順序掃描功能的適用范圍特別廣，在各領域的電氣設備控制中都得到了應用。PLC在具體的應用中以CPU為核心，囊括了電源以及存儲介質、I/O模塊等結構的一種模塊化的控制設備，從傳感器處接受信息，并對這些信息進行讀取與運算分析，而后再通過傳輸媒介將其預算結果傳輸給執(zhí)行裝置，執(zhí)行裝置則會根據PLC運算與分析結果進行自動化控制，而后控制系統(tǒng)中PLC會重復這一循環(huán)操作，圖1就是PLC技術設備的結構。

2 PLC關鍵技術融入電氣控制系統(tǒng)的應用分析

2.1 PLC控制系統(tǒng)的設計原則

圖1 PLC結構示意圖

其實在電氣控制系統(tǒng)運行中，PLC作為對信息進行分析與運算的結構，就是其中的運行關鍵，針對PLC進行優(yōu)化設計以及科學編程，能夠使之更好地在電氣控制系統(tǒng)中應用，我們在進行PLC設計與編程工作時應遵循以下原則：其一就是確保設備投資可控。雖然控制系統(tǒng)可以大幅提升生產效率，但通常是作為生產的配套設備與系統(tǒng)在生產廠家應用的，為了提升可編程控制系統(tǒng)的普及率，要盡量降低系統(tǒng)成本，同時保證設計中對于技術升級要留有余地。其二就是必須確保電氣控制的可靠性，這也是對可編程控制系統(tǒng)進行設計的最關鍵原則。其三就是要確保電氣設備能夠在可編程控制系統(tǒng)的使用環(huán)境中生產出質量達標的產品，我們在遵守PLC控制系統(tǒng)原則的前提下，對其進行設計時，應對控制系統(tǒng)所需完成的工作進行分析，同時選擇合適的中央處理單元，并為之配套挑選合理的輸入和輸出設備，針對CPU以及I/O模塊進行科學設計時，應進行精確流程圖與結構連接圖的繪制，最后也是最重要的就是針對PLC控制器進行科學編程，能夠實現(xiàn)順序掃描與科學反饋的功能。

2.2 PLC關鍵技術在電氣控制系統(tǒng)中的應用

PLC在實際應用中的主要功能表現(xiàn)就是自動化控制，這一技術的重要依托就是電子信息技術，當然也有繼電接觸控制模塊的更新，在電子信息技術發(fā)展的推動下，科學編程能夠實現(xiàn)更加多元化的運算與分析過程，使控制信息的反饋更加精準，在電氣控制系統(tǒng)中應用PLC關鍵技術，可以使電氣系統(tǒng)獲得更加靈活、科學的控制，縮減能源浪費，提升電氣設備運行的效果。

（1）閉環(huán)過程控制。電氣工程控制系統(tǒng)中會涉及到流量、溫度、壓力等模擬量的控制，閉環(huán)過程控制則是對這些模擬量進行連續(xù)的控制，實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉化過程。運用PLC關鍵技術，借助PLC結構的I/O模塊，從而實現(xiàn)數(shù)據信息的轉換。

（2）信息數(shù)據的自動處理。新時期，隨著用電需求的不斷增加，電氣工程系統(tǒng)控制涉及的數(shù)據信息越來越多，若采用傳統(tǒng)的控制技術，在對數(shù)據信息進行分析處理的過程中，可能耗費較大的財力、人力，不僅控制效果差，同時對部分數(shù)據仍無法進行有效控制，影響電氣工程的順利開展。

借助于PLC關鍵技術，通過系統(tǒng)的中央處理器模塊，可以對數(shù)據信息進行自動化處理，進一步對信息數(shù)據進行運算、對比分析、傳送、轉換等，為過程控制系統(tǒng)提供重要的參考依據。

（3）順序控制。較傳統(tǒng)的繼電器控制而言，PLC關鍵技術在順序控制中的運用，所具有的優(yōu)勢特點更加顯著，不僅可以提高系統(tǒng)的運作效率，還可減少能量消耗。運用PLC關鍵技術，可以借助信息存儲模塊的使用對系統(tǒng)的單個工藝流程實現(xiàn)控制，同時將模塊連接于通信總線，可以實現(xiàn)對企業(yè)車間的協(xié)調生產。

（4）開關量控制。將PLC關鍵技術運用于電氣工程控制系統(tǒng)的開關量控制，因其控制反應快、通斷時間短等優(yōu)勢得到推廣使用。傳統(tǒng)的電氣工程控制系統(tǒng)中，會借助機械繼電器來控制開關量，由于其通斷時間較長，往往不能對短路進行很好的保護控制，造成一定的用電安全問題，將PLC關鍵技術運用于控制系統(tǒng)的自動切換模塊，可借助該技術的快速控制，保證開關的控制質量。

3 PLC技術應用于電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化策略

3.1 推動網絡數(shù)字化在電氣控制系統(tǒng)中的發(fā)展

我國信息技術正在以極快的速度發(fā)展，可以說數(shù)字信息化已經成為這個時代不可逆的發(fā)展潮流。在PLC技術的應用中，為了能夠進一步發(fā)揮其編程控制的優(yōu)勢，應該與時俱進，實現(xiàn)PLC技術應用的優(yōu)化，使之在網絡數(shù)字化方面走得更遠，不斷提升其編程控制的靈活性，滿足個性化需求，推動各領域的發(fā)展。

3.2 實現(xiàn)其運行環(huán)境的優(yōu)化

PLC技術在運用中優(yōu)勢非常多，但其有一個弱點，就是其控制系統(tǒng)對運行的溫度、環(huán)境的要求上標準極高，就目前的情況看，電氣控制系統(tǒng)應用中要確保溫度在0～55℃之間，才能保證其系統(tǒng)控制功能的發(fā)揮。因此我們在應用PLC控制系統(tǒng)時，要對系統(tǒng)的安裝環(huán)境進行調整，要盡量保證在能夠通風散熱的空間內運行，確保遠離發(fā)熱的設備與構件，還要遠離易燃物質，防止受到高溫的侵害。

3.3 對電氣系統(tǒng)的抗干擾能力進行強化

當前我國電氣系統(tǒng)發(fā)展迅速，對電氣工程自動化控制的技術性要求也在不斷攀升，各領域對于控制安全性、可靠性的要求不斷增高，因此為能夠確保電氣設備運行的效率，能夠更好地為工業(yè)生產服務，必須提升PLC技術設備運行的可靠性，優(yōu)化抗干擾能力。為了增強系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，應嚴格控制接地系統(tǒng)的接地點位的分布，保證接地點位分布均勻，根據信號源的接地情況控制屏蔽層，如果信號源接地，則屏蔽層要在信號側接地，如果信號源未接地，應將屏蔽層與PLC側接地。同時為避免產生電網引入感染，可在控制系統(tǒng)電源處接入濾波電路，或者安裝具有屏蔽功能的隔離變壓器。

4 結語

總之，在這個信息技術高度發(fā)達的時代，我們在電氣系統(tǒng)設備控制的過程中，也應改善信息環(huán)境，通過應用干擾弱化技術、信息保護技術等來提升電氣系統(tǒng)設備控制的效果，同時利用環(huán)境因素來提升PLC運行的效果，當然，影響電氣系統(tǒng)應用最大的還是PLC本身編程的科學性，我們要在工作實踐中優(yōu)化PLC技術的應用能力，使PLC技術應用更有力地提升電氣工程控制水平，為我國各領域的生產發(fā)展提供更加可靠的控制依據，進而推動我國經濟的發(fā)展。