楊志友

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，柳州 545616）

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，電氣工程蓬勃發(fā)展，取得了良好成效。電氣工程面臨著一系列挑戰(zhàn)，在日益激烈的市場競爭中，想要獲取更多的市場份額，必須加強對電氣設(shè)備的管控，逐步實現(xiàn)電氣設(shè)備自動化控制。電氣設(shè)備自動化控制離不開現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的支持。如今，科學(xué)技術(shù)日新月異，需引入先進技術(shù)，改變電氣設(shè)備控制現(xiàn)狀?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，PLC）技術(shù)是計算機信息技術(shù)的衍生技術(shù)，將其應(yīng)用于電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)，能夠取得較好的控制效果，有利于電器企業(yè)提升生產(chǎn)效率，獲得更多的經(jīng)濟效益，推動電氣設(shè)備工程的可持續(xù)發(fā)展。

1 PLC技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

1.1 PLC技術(shù)的概念和特點

從本質(zhì)上來說，PLC技術(shù)是一種可編程控制器，擁有大量的空間儲存程序，且這些程序可根據(jù)實際需求進行編寫。將PLC系統(tǒng)應(yīng)用于電氣設(shè)備系統(tǒng)，有利于加強對電氣設(shè)備系統(tǒng)運行的控制。它可利用內(nèi)部儲存程序、執(zhí)行邏輯運算和算數(shù)操作等各項指令，模擬數(shù)據(jù)的輸入和輸出，實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動化運行?；赑LC的M218可編程電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 基于PLC的M218可編程電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)

電氣設(shè)備系統(tǒng)中的PLC技術(shù)具有以下特點。第一，PLC技術(shù)抗干擾能力強，能夠適應(yīng)電氣設(shè)備系統(tǒng)運行的復(fù)雜環(huán)境。第二，PLC技術(shù)的操作較為簡單，可有效融合電氣設(shè)備，減輕操作人員的負擔，保障電氣設(shè)備高效運行。第三，PLC技術(shù)可維持電氣設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性[1]。

1.2 PLC技術(shù)的運用優(yōu)勢

PLC技術(shù)在電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用具有極大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第一，應(yīng)用PLC技術(shù)有利于提高電氣設(shè)備控制的自動化水平，使操作更加靈活。由于它具有可編程性，在實際應(yīng)用過程中，可根據(jù)出現(xiàn)的問題調(diào)整和修改程序，以保障電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性。此外，可通過輸入不同的指令輸出相應(yīng)的指令，避免套路化，降低人工操作難度。第二，應(yīng)用PLC技術(shù)有利于減少電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的能源損耗，操作上更加簡便，滿足我國節(jié)能減排政策的要求，且具有較高的環(huán)保性，有利于促進電氣設(shè)備工程的可持續(xù)發(fā)展。第三，PLC技術(shù)具有極強的適應(yīng)能力，配套硬件設(shè)備較為齊全，并開始走向標準化和系統(tǒng)化，在功能上也更加完善[2]。

2 電氣設(shè)備自動化控制中PLC技術(shù)的應(yīng)用原則

電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，要遵循一定的應(yīng)用原則。PLC技術(shù)涉及到的理論知識多，屬于專業(yè)性技術(shù)，需要嚴格按照相關(guān)要求進行操作，把控好每一個細節(jié)。具體地，需根據(jù)應(yīng)用原則規(guī)范使用PLC技術(shù)，以獲得良好的應(yīng)用反饋，使之在電氣設(shè)備自動化控制中充分發(fā)揮作用，以取得較好的應(yīng)用效果。

2.1 合理性原則

在電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，應(yīng)當根據(jù)實際需求選擇適宜的PLC設(shè)備。目前，市場中的PLC設(shè)備品牌眾多，不同機型在功能和性質(zhì)上有所不同，需基于其使用環(huán)境選擇相應(yīng)的PLC機型，從而保障PLC技術(shù)的有效應(yīng)用。

2.2 最優(yōu)化原則

PLC技術(shù)中涉及到編程工作，對程序員的要求較高。編程過程中需要圍繞電氣設(shè)備自動化控制的實際要求科學(xué)編寫程序。編程結(jié)束后，需不斷優(yōu)化程序內(nèi)容，以減輕PLC設(shè)備的負擔，提高PLC系統(tǒng)的控制效果。

2.3 適應(yīng)性原則

一般情況下，電氣設(shè)備的工作環(huán)境較為復(fù)雜。PLC設(shè)備的使用要能夠適應(yīng)環(huán)境，應(yīng)當選擇在惡劣環(huán)境下仍然能持續(xù)而穩(wěn)定運行的PLC設(shè)備，以免在使用過程中受環(huán)境因素影響影響設(shè)備的正常工作。設(shè)備使用過程中，需要定期檢測和維修PLC設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題并加以修復(fù)，提高PLC控制系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性[3]。

3 電氣設(shè)備自動化控制中PLC技術(shù)的有效應(yīng)用

3.1 順序控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的有效應(yīng)用

電氣輔助系統(tǒng)中常見的控制形式是順序控制，但傳統(tǒng)的順序控制形式已經(jīng)無法滿足新時代的節(jié)能減排要求，因此電氣輔助系統(tǒng)的環(huán)保性有待提升。為提高電氣設(shè)備生產(chǎn)的自動化水平，應(yīng)當充分發(fā)揮PLC技術(shù)的作用。利用PLC技術(shù)可取代電氣輔助系統(tǒng)中的繼電控制器，單獨控制電氣輔助系統(tǒng)運行中的工藝流程?；谟嬎銠C信息技術(shù)可協(xié)調(diào)應(yīng)用信息模塊和通信總線，以達到良好的控制效果。PLC技術(shù)的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)的人力控制，大幅提升了電氣設(shè)備的自動化水平。在電氣設(shè)備自動化系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，主站層分為人機接口和PLC兩部分，此外還涉及傳感器網(wǎng)絡(luò)、遠程I/O站等，可據(jù)此全面采集現(xiàn)場的相關(guān)信息，并將其傳輸至主站層，無需相關(guān)工作人員前往現(xiàn)場，只需利用終端顯示屏即可進行遠程監(jiān)控。例如，在煤礦企業(yè)的輸煤控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，給予PLC的順序控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。它需要設(shè)置分層式網(wǎng)絡(luò)，包括但不限于主站層、遠超站和現(xiàn)場傳感器等。此技術(shù)的應(yīng)用大大提升了煤炭生產(chǎn)的安全性，提高了生產(chǎn)效率。若將其應(yīng)用于除灰系統(tǒng)，無需安排值班人員，可優(yōu)化配置人力資源，減少煤礦生產(chǎn)的人工費用[4]。

圖2 給予PLC的順序控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 開關(guān)量控制中的PLC技術(shù)應(yīng)用

通常情況下，電磁性繼電器是傳統(tǒng)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在實際運行過程中，此系統(tǒng)并不具備良好的安全性，存在觸電隱患，會影響電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的接線較為復(fù)雜，應(yīng)用PLC技術(shù)能有效規(guī)避傳統(tǒng)電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的問題?；赑LC技術(shù)的電氣設(shè)備控制系統(tǒng)采用虛擬繼電器，不會受反應(yīng)時間和返回量的影響，在開關(guān)量控制系統(tǒng)中具有極大的優(yōu)勢[5]。例如，在控制斷路器時使用PLC技術(shù)，可以提高其反應(yīng)速度，使斷路器于最短時間控制短路且自動切換系統(tǒng)，從而有效保護電氣設(shè)備，維護電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的正常運行。此外，PLC技術(shù)具有較大的數(shù)據(jù)儲存空間，可采集系統(tǒng)運行的相關(guān)數(shù)據(jù)，為故障維修工作提供重要的數(shù)據(jù)保障?？偟膩碚f，在開關(guān)量控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，無需太多的繼電器實物元件，減少了輔助開關(guān)數(shù)量，使系統(tǒng)功能更加強大。此外，它可集中控制多臺短路器，提高了控制系統(tǒng)的抗干擾性。

3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用

閉環(huán)控制系統(tǒng)是對PLC控制系統(tǒng)的補充，擁有泵類電機設(shè)備。此設(shè)備的啟動方式包括機旁手動啟動、自動啟動和現(xiàn)場控制箱手動啟動3種形式。應(yīng)用PLC技術(shù)后，可實現(xiàn)泵類電機設(shè)備的自動啟動，以便根據(jù)泵的工作總時長選擇備用泵。若使用的是機旁手動啟動方式，可根據(jù)實際情況和運行要求現(xiàn)場調(diào)試，根據(jù)每個臺泵的運行時間控制主備用泵的開關(guān)。在實際操作過程中，開關(guān)應(yīng)當處于調(diào)速器手動檔位，才能進行具體操作，以便保證操作的可行性。將PLC技術(shù)和一般控制系統(tǒng)相結(jié)合，能夠形成更安全的回路。即使PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，常規(guī)系統(tǒng)也能繼續(xù)運行，從而維持泵類電機設(shè)備的正常運行。

閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可將系統(tǒng)分為轉(zhuǎn)速測量、電子調(diào)節(jié)以及電液執(zhí)行3個單元。3個單元的應(yīng)用直接影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，能夠有效把控解調(diào)器的調(diào)節(jié)規(guī)律，促進導(dǎo)水機的應(yīng)用?？偟膩碚f，PLC技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠從宏觀上實現(xiàn)有效調(diào)控，幫助操作人員掌握電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的實際情況，全面把控其各項參數(shù)數(shù)據(jù)，使操作人員能夠接收指令和識別傳輸信號，從而有效控制電氣設(shè)備，提高其運行穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

在電氣設(shè)備自動化控制中應(yīng)用PLC技術(shù)能夠取得較好的效果，便于維護電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。