袁彥輝

摘? ?要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在電氣行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，對(duì)電氣發(fā)展具有十分重要的作用。PLC技術(shù)主要是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，有著較強(qiáng)的實(shí)效性和可靠性。文章將從PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用方面進(jìn)行研究，提出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣設(shè)備;自動(dòng)化控制;應(yīng)用措施

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）主要被應(yīng)用到機(jī)床電氣、汽車(chē)加工和電梯自動(dòng)化等各個(gè)領(lǐng)域中，有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)在各個(gè)行業(yè)中的自動(dòng)化控制。本文將基于PLC技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制方面的可靠性進(jìn)行分析，了解其實(shí)際應(yīng)用方面存在的優(yōu)勢(shì)。

1? ? PLC技術(shù)的基本概述

PLC主要是以微處理器為依托，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種控制裝置。該技術(shù)最早起源于20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)在汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，當(dāng)前隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，PLC技術(shù)在運(yùn)算、處理和控制方面的功能越來(lái)越完善。PLC開(kāi)始在電氣設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了電氣設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，形成利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的一體化模式。PLC技術(shù)的應(yīng)用主要是以FCS總線控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）為主的控制體系，其在未來(lái)的發(fā)展中不僅能夠作為一個(gè)基礎(chǔ)系統(tǒng)，而且會(huì)發(fā)展成為一種全分布式的控制系統(tǒng)。（1）FCS總線控制系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)總線式控制系統(tǒng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)電氣裝置的智能化和自動(dòng)化，通過(guò)數(shù)字控制方法對(duì)不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制和管理，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)方向、多個(gè)節(jié)點(diǎn)的總線形數(shù)字通信體系，能夠在裝置內(nèi)部建立一種良好的網(wǎng)絡(luò)氛圍，充分利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行改善，為裝置的智能化奠定良好的基礎(chǔ)，提高裝置的使用效率。（2）DCS主要是分散管理和集中顯現(xiàn)，能夠?qū)⒖刂七^(guò)程中的危險(xiǎn)性顯示出來(lái)，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)建立一種特殊的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制站和檢查站的有效連接，能夠達(dá)到對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的分散控制和集中操控，確保數(shù)據(jù)信息的高度集中。DCS的最大作用是實(shí)現(xiàn)分散控制，能夠?qū)⒀b置內(nèi)部存在的危險(xiǎn)進(jìn)行分散移除，通過(guò)集中管理的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣裝置的有效監(jiān)管。DCS主要是將信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度管理，優(yōu)化整個(gè)管理過(guò)程。

2? ? PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用實(shí)踐

PLC技術(shù)將自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效結(jié)合起來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，功率消耗較少，使用和安裝都比較容易操作，在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠起到改善作用。PLC技術(shù)有預(yù)算和處理數(shù)據(jù)的功能，在不同類(lèi)型的電氣系統(tǒng)中都能應(yīng)用，而且對(duì)數(shù)據(jù)都能夠進(jìn)行合理處理，有效優(yōu)化整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)流程，滿足工程生產(chǎn)需求。

PLC的特點(diǎn)：（1）在PLC中包含有大量的編程元件，各類(lèi)元件之間相互配合，能夠有效實(shí)現(xiàn)各種功能的應(yīng)用。（2）PLC技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，而且可靠性相對(duì)較高，在傳統(tǒng)電氣設(shè)備中主要應(yīng)用的是繼電器，很容易存在接線不良等問(wèn)題，PLC技術(shù)的應(yīng)用都是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，能夠有效提高系統(tǒng)的可靠性。（3）PLC技術(shù)的應(yīng)用，編程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且使用方便，該系統(tǒng)的安裝可以直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真模式，有效減少工作量。（4）PLC系統(tǒng)維護(hù)方便，PLC技術(shù)的應(yīng)用存在的故障率本身就比較低，同時(shí)還具備一定的診斷功能，系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)實(shí)時(shí)進(jìn)行故障檢測(cè)，在實(shí)際維修的過(guò)程中，只需要針對(duì)相應(yīng)的模塊進(jìn)行故障檢測(cè)即可。

2.1? 開(kāi)關(guān)量控制

通常開(kāi)關(guān)量控制和順序控制是電力自動(dòng)化系統(tǒng)中最常用的兩種控制方式。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中采用的是電磁繼電器元件，很容易出現(xiàn)大量的觸電故障，嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的可靠性，而且傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在接線方面存在很大的復(fù)雜性。應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制，能夠直接取締大量的實(shí)物元件繼電器，有效提高系統(tǒng)的可靠性，而且在系統(tǒng)功能的維修方面比較簡(jiǎn)便。PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅能夠減少系統(tǒng)輔助開(kāi)關(guān)數(shù)目，而且通過(guò)集中多臺(tái)斷路器的信號(hào)實(shí)現(xiàn)集中控制。將備用電源自動(dòng)投入裝置安裝在系統(tǒng)中能夠有效增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，也能夠優(yōu)化對(duì)裝置的合理控制，基于PLC技術(shù)的備用電源應(yīng)用，可以通過(guò)編程對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行修改，有效提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，能夠擴(kuò)大系統(tǒng)的適用范圍，確保系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

2.2? 順序控制

順序控制作為系統(tǒng)設(shè)備中的主要工藝控制方式，在電力行業(yè)的降耗增效方面有著較大的作用，在生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)控制水平也不斷提高。PLC技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用取代繼電控制器，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)方面發(fā)揮著重要的作用，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝流程的控制。同時(shí)將通信總線與信息模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的協(xié)調(diào)控制，在電力控制系統(tǒng)中，主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制。例如，應(yīng)用PLC技術(shù)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)，可以分為人機(jī)接口與PLC構(gòu)成的主戰(zhàn)層、遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)傳感器3部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行集中控制的過(guò)程中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作情況的監(jiān)控和操作。

2.3? 閉環(huán)控制

在電氣設(shè)備系統(tǒng)中，泵類(lèi)電機(jī)的啟動(dòng)有不同的方式，其中包括自動(dòng)啟動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)控制箱手動(dòng)啟動(dòng)等，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化啟動(dòng)，PLC內(nèi)部的順控模塊主要是通過(guò)泵累積運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行選擇，采用手動(dòng)啟動(dòng)方式，只需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)，按照泵運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)決定泵的啟閉模式，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的操作過(guò)程中，將開(kāi)關(guān)調(diào)至手動(dòng)的模式即可進(jìn)行。目前在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中，主要是將PLC控制系統(tǒng)與常規(guī)控制系統(tǒng)有效配合使用，常規(guī)控制系統(tǒng)只是作為控制系統(tǒng)的補(bǔ)充系統(tǒng)存在，屬于泵類(lèi)電機(jī)控制的安全回路。如果電機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生故障，就可以通過(guò)常規(guī)控制系統(tǒng)保持泵類(lèi)電機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，確保整個(gè)生產(chǎn)工作的高效性。在電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中還會(huì)應(yīng)用到解調(diào)器，其對(duì)提高系統(tǒng)整體的可靠性有著十分重要的作用，也能夠提高生產(chǎn)的效能，PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)主要包括電子調(diào)節(jié)單元、電液執(zhí)行單元和轉(zhuǎn)速測(cè)量單元3部分，能夠?qū)φ麄€(gè)電力設(shè)備系統(tǒng)起到重要的控制作用。

3? ? PLC在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用前景

PLC的實(shí)際功能比較強(qiáng)大，而且應(yīng)用范圍比較廣泛，其在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：（1）PLC技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的數(shù)控控制有很多方法，PLC技術(shù)的應(yīng)用起到了很大的作用，其在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠使控制定位更加準(zhǔn)確，使整個(gè)控制過(guò)程比較方便。（2）PLC系統(tǒng)在交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。該方面主要體現(xiàn)在對(duì)信號(hào)燈的控制，能夠有效提高整個(gè)交通系統(tǒng)的工作效率，在目前擁堵的交通系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能，會(huì)使電子監(jiān)控更加完備，監(jiān)控的效率也有效提高，減少對(duì)人工方面的需求，而且電力監(jiān)控智能化設(shè)備的應(yīng)用，使交通管理更加規(guī)范。（3）PLC在中央空調(diào)中的應(yīng)用。中央空調(diào)中最初應(yīng)用的控制器自身存在較大的缺陷，在后期的不斷發(fā)展過(guò)程中，PLC被廣泛應(yīng)用到其中，具有較高的應(yīng)用可靠性，而且抗干擾的能力比較強(qiáng)，實(shí)際的維護(hù)過(guò)程比較方便，其在未來(lái)的應(yīng)用和發(fā)展前景更加廣闊。

以后，在電氣設(shè)備方面會(huì)有更多品種的產(chǎn)品出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)方面也更加完善，需要通過(guò)完善人機(jī)界面，發(fā)展各種優(yōu)良的通信設(shè)備，使電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)更加符合自動(dòng)化的控制場(chǎng)景。PLC新型技術(shù)在目前的發(fā)展中能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)組成大型PLC電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其所具備的優(yōu)勢(shì)和可靠性都能夠有效促進(jìn)電氣設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，達(dá)到智能化應(yīng)用效果。

PLC在未來(lái)各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用還需要不斷提高、加強(qiáng)，在抗干擾性方面需要完善，如果出現(xiàn)環(huán)境異?；螂姶鸥蓴_很容易對(duì)PLC系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響，也會(huì)使一些生產(chǎn)的環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不能正常進(jìn)行。因此，需要進(jìn)一步提升PLC技術(shù)的穩(wěn)定性，不僅要提高其抗干擾性能，還需要在設(shè)計(jì)、安裝和使用方面進(jìn)行完善，防止在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。需要將PLC與DCS的特點(diǎn)進(jìn)行有效結(jié)合，發(fā)展成一種新的控制系統(tǒng)，促進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也使得數(shù)字化的技術(shù)得到有效應(yīng)用，促進(jìn)電氣設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

在電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中，采用PLC技術(shù)能夠有效簡(jiǎn)化對(duì)復(fù)雜繼電器的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的可靠性，也在某種程度上，通過(guò)對(duì)設(shè)備的不斷完善，有效降低生產(chǎn)和使用方面的成本。另外，PLC技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用，能夠使專(zhuān)業(yè)人員快速掌握維修工作，提升維修的效率，在未來(lái)的發(fā)展中，還需要對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)一步完善。

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