三峽新能源太陽(yáng)山發(fā)電有限公司 田維虎 三峽新能源利通區(qū)五里坡發(fā)電有限公司 李旭強(qiáng)

把PLC 技術(shù)當(dāng)做處理器運(yùn)用在電氣工程自動(dòng)化控制之中，和傳統(tǒng)的系統(tǒng)技術(shù)相比具有重大的優(yōu)勢(shì)，最主要體現(xiàn)在具有較強(qiáng)的自動(dòng)化和可靠性特征之上，因此PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的使用能夠達(dá)到良好的效果，充分發(fā)揮PLC 技術(shù)的重要作用，有利于推動(dòng)電力工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，在我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化不斷前進(jìn)的過(guò)程之中，加強(qiáng)了對(duì)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的研究和使用，讓各種類型的科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度增快。PLC 科技在電氣工程自動(dòng)化控制之中合理使用，有助于促進(jìn)該行業(yè)的快速發(fā)展，也有利于推動(dòng)電氣工程朝著自動(dòng)化的方向前進(jìn)。本文圍繞著PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用展開(kāi)論述，希望能為有關(guān)人員提供一些參考和建議。

1 PLC 技術(shù)概述與發(fā)展歷史

1.1 概述

PLC 技術(shù)簡(jiǎn)稱叫做可編程邏輯控制器，其主要可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，如果處在邏輯運(yùn)算和順序控制的條件之下，PLC 技術(shù)能夠利用技術(shù)終端實(shí)現(xiàn)不同數(shù)值之間的邏輯控制量，推動(dòng)電氣工程行業(yè)的快速運(yùn)行，在上個(gè)世紀(jì)60年代初期，PLC 技術(shù)可以利用電氣工程自動(dòng)化操控的內(nèi)部程序，讓有關(guān)工作人員在運(yùn)用和檢查的過(guò)程之中得到了程序上的方便和快捷，同時(shí)也能夠?yàn)橛脩籼峁└臃奖愕挠?jì)算機(jī)服務(wù)，隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)新興科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，PLC 技術(shù)表現(xiàn)出了智能化和數(shù)字化等不同的優(yōu)勢(shì)，有效的對(duì)用戶的指令進(jìn)行識(shí)別，完成用戶的有關(guān)操作，也可以利用數(shù)據(jù)掃描和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗械纳a(chǎn)過(guò)程，推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化的創(chuàng)新和實(shí)踐[1]。

1.2 發(fā)展歷史

上個(gè)世紀(jì)60年代初期，美國(guó)通用汽車公司開(kāi)始引進(jìn)并提出了PLC 技術(shù)，在短時(shí)間之內(nèi)PLC 科技被運(yùn)用到美國(guó)生產(chǎn)加工業(yè)和其他的不同行業(yè)，受到了不同國(guó)家的重視和青睞，PLC 發(fā)展的初期階段，控制程序較為單一，僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡(jiǎn)單的邏輯控制，隨著時(shí)代的發(fā)展，越來(lái)越多的研究人員發(fā)現(xiàn)了PLC 科技的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行不斷的研發(fā)和改進(jìn)。在上個(gè)世紀(jì)80年代，PLC 技術(shù)在形態(tài)上發(fā)生了一系列變化，加入了控制功能和函數(shù)運(yùn)算功能，滿足了更多領(lǐng)域的發(fā)展要求，主要滿足的行業(yè)有電器制造、化工行業(yè)和能源行業(yè)等不同的類型，在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程之中，運(yùn)用PLC 技術(shù)展開(kāi)順序控制和開(kāi)關(guān)量控制也能夠進(jìn)行閉環(huán)操控，能夠在很大程度之上和不同類型的企業(yè)產(chǎn)生加工環(huán)節(jié)的交集，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。

在電氣自動(dòng)化工程的發(fā)展階段，PLC 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)較為復(fù)雜的設(shè)備控制工作，這一過(guò)程可以采用模塊式和箱體式發(fā)展，在不同類型的控制模式，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組織方面差異較大，對(duì)于箱體式的控制模板，可以用CPU 主板顯示面板等不同的部件組成，根據(jù)CPU 的不同性能可以劃分為不同類型的型號(hào)，其實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程要視實(shí)際操作情況而定，對(duì)于模塊式的控制而言，PLC 技術(shù)的加入主要有PLC 技術(shù)模塊、存儲(chǔ)器模塊、電源模塊等不同的類型組成，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中也需要根據(jù)情況展開(kāi)拓展[2]。

2 PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

把PLC 技術(shù)運(yùn)用在電氣工程自動(dòng)化控制中，能夠體現(xiàn)出諸多方面的優(yōu)勢(shì)：第一個(gè)方面，PLC 技術(shù)具有較強(qiáng)的通用性，使用起來(lái)較為方便，PLC 技術(shù)的方便性較強(qiáng)，它的編程語(yǔ)言和實(shí)際操作步驟都較為簡(jiǎn)單，工作人員不需要掌握較為全面的專業(yè)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言知識(shí)也可進(jìn)行開(kāi)發(fā)和操作，同時(shí)PLC 使用的時(shí)間相對(duì)較短，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的過(guò)程之中操作程序和操作步驟都較為簡(jiǎn)便，方便專業(yè)人員展開(kāi)實(shí)際調(diào)控。

此外，還可以在不改動(dòng)硬件設(shè)施的情況之下，根據(jù)實(shí)際情況和在線要求進(jìn)行控制方案的整改，專業(yè)科技人員可以根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行整體的修改和程序調(diào)控，PLC 技術(shù)本身也具有一定的軟件使用功能，通過(guò)這些軟件的合理使用，能夠安裝相關(guān)的軟件和硬件、降低工作強(qiáng)度。工作人員機(jī)械操作時(shí)面臨的負(fù)擔(dān)和壓力，主要是由于PLC 技術(shù)可以通過(guò)軟件功能取代繼電器和其他的元器件，防止一些不必要的流程再用過(guò)多的時(shí)間，這樣才能有效提高電氣設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)用效率，讓PLC 技術(shù)產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。PLC 的產(chǎn)品體積較小，方便攜帶，操作起來(lái)也較為便捷[3]。

第二個(gè)方面，PLC 技術(shù)具有較強(qiáng)的抗外界干擾的性能，可靠性較大。PLC 軟件本身的使用能夠取代繼電器而存在，降低接線工作的任務(wù)，因此很大程度上降低了線路故障發(fā)生的頻次，這就讓PLC 技術(shù)具有較強(qiáng)的外部抗干擾性能。和傳統(tǒng)的機(jī)電氣技術(shù)相互比較，PLC 軟件和繼電器控制柜相比具有更強(qiáng)的可靠性和其他的優(yōu)點(diǎn)。電氣工程自動(dòng)化控制之中加強(qiáng)對(duì)PLC 科技的使用，能夠利用PLC 科技的抗干擾能力增強(qiáng)電子設(shè)備的運(yùn)行情況和運(yùn)行能力，尤其是在外界干擾較為強(qiáng)烈的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，也可以保障硬件和軟件的正常運(yùn)行功能，PLC 技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，因此在未來(lái)?yè)碛休^為廣闊的發(fā)展前景。

3 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)描述

第一個(gè)方面是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。為了全面提高機(jī)電系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)質(zhì)量，有關(guān)工作人員需要進(jìn)行前期準(zhǔn)備工作，并且進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃；第二方面是硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)針對(duì)控制對(duì)象的系統(tǒng)操作過(guò)程，展開(kāi)全面的了解，并且針對(duì)硬件系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特殊要求，對(duì)運(yùn)行的過(guò)程進(jìn)行熟悉并且準(zhǔn)確的下達(dá)任務(wù)目標(biāo)。

硬件設(shè)計(jì)可以分為以下幾個(gè)方面進(jìn)行描述：首先是控制器的設(shè)計(jì)，在PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程之中主要包括的環(huán)節(jié)，有PLC 技術(shù)輸入輸出模塊、編程器、獨(dú)立電源、編程軟件等不同的部分，比如可以選擇西門子300系列作為PLC 控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究重點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)關(guān)注連接電路的設(shè)計(jì)，比如通信電路驅(qū)動(dòng)器和控制器的連接，在主線路之中可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的不同端口進(jìn)行連接，傳輸?shù)诫娍蛊髦校刂破髟O(shè)計(jì)要包括各種不同模塊的電路設(shè)計(jì)，比如以CPU 為核心的電路設(shè)計(jì)可以用于電磁閥通斷和電動(dòng)泵調(diào)速過(guò)程之中，主要包括編碼、三總線和總線驅(qū)動(dòng)、存儲(chǔ)器擴(kuò)展等不同的類型，也可以包括輸入輸出系統(tǒng)、通信連接系統(tǒng)、打印機(jī)接口顯示電路和電源設(shè)計(jì)。

其次要加強(qiáng)對(duì)電源的設(shè)計(jì)。PLC 控制器一般在電壓相對(duì)較低的狀態(tài)之中運(yùn)行，但是外部控制部件可以在強(qiáng)電情況下進(jìn)行工作，容易對(duì)控制器造成不同程度的電力損傷，因此需要提供較為穩(wěn)定的電源，保證電力強(qiáng)弱平衡，讓控制器正常運(yùn)行。除此之外，在設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，需要把外部控制部件和控制部件所涉及到的供電電源進(jìn)行有效的隔離，正確的選擇電壓的范圍[3]。

除了電源的設(shè)計(jì)之外，還要加強(qiáng)對(duì)其他硬件的設(shè)計(jì)，傳感器可以把模擬量變成電信號(hào)，通過(guò)變送器轉(zhuǎn)變成數(shù)字量進(jìn)行采集，比如環(huán)境溫度、機(jī)械壓力、氣體分成和液體流量，這些被測(cè)的信號(hào)均可以被轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的形式進(jìn)行執(zhí)行。除此之外，還要關(guān)注軟件設(shè)計(jì)的部分，軟件設(shè)計(jì)主要包括通訊系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件、計(jì)算機(jī)軟件和控制管理軟件等不同的部分，為了讓PLC 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的利用，加強(qiáng)各個(gè)硬件之間的銜接程度，可以增加通信設(shè)備達(dá)到相應(yīng)的效果[4]。

4 PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

4.1 把PLC 技術(shù)運(yùn)用在數(shù)據(jù)控制之中

隨著我國(guó)數(shù)字化科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，數(shù)據(jù)安全問(wèn)題已經(jīng)成為全社會(huì)普遍關(guān)注的話題和重視的課題，因此必須要全面提高數(shù)據(jù)信息的安全性和保密性，這才是當(dāng)前的重中之重。具體而言，專業(yè)科技人員需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容的精準(zhǔn)辨別，進(jìn)行全面分析和研究，之后要具有針對(duì)性的管理和控制能力，在電氣工程的使用過(guò)程之中，數(shù)據(jù)控制要包括控制和被控制兩個(gè)階段，控制程序可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)要求對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行采集之后，要結(jié)合其他類型的不同程序展開(kāi)高效篩選和處理工作，接下來(lái)可以利用編輯程序?qū)Ω鞣N類型的數(shù)據(jù)信息展開(kāi)有效計(jì)算和處理，通過(guò)PLC 科技在數(shù)據(jù)控制中的使用，能夠確保系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率得到大范圍的提升和增長(zhǎng)，確保保障系統(tǒng)能夠得到安全運(yùn)行。

4.2 把PLC 技術(shù)運(yùn)用在閉環(huán)控制之中

閉環(huán)控制指的是輸出信息進(jìn)行有效處理之后再返回到開(kāi)端環(huán)節(jié)，整個(gè)過(guò)程是一個(gè)閉環(huán)沒(méi)有出口，因此通過(guò)閉環(huán)控制的主要特點(diǎn)和分析研究可以發(fā)現(xiàn)，在閉環(huán)控制之中反饋機(jī)制具有強(qiáng)烈的重要影響，在電機(jī)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)和啟動(dòng)的過(guò)程中，可以按照事前編輯好的程序?qū)τ嘘P(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和高效的輸出，經(jīng)過(guò)二次輸出之后，要加強(qiáng)對(duì)各類數(shù)據(jù)的規(guī)整和錄入工作，之后為了達(dá)到理想的輸出效果，有關(guān)工作人員需要對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)展開(kāi)修正。

閉環(huán)控制在我國(guó)電氣自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)中起到了關(guān)鍵的作用，扮演重要的角色，最主要是用于閉環(huán)系統(tǒng)具備靈活性和便捷性，這也是閉環(huán)系統(tǒng)所具有的主要優(yōu)勢(shì)之一，因此整個(gè)閉環(huán)控制在工業(yè)生產(chǎn)的活動(dòng)中都能夠得到廣泛的運(yùn)行，并且專業(yè)科技人員可以經(jīng)過(guò)閉環(huán)系統(tǒng)所具備的實(shí)際特點(diǎn)和實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)展開(kāi)編輯和調(diào)整，確保PLC 技術(shù)能夠在系統(tǒng)整體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定操作。

4.3 把PLC 技術(shù)運(yùn)用在開(kāi)關(guān)量控制之中

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中存在著開(kāi)關(guān)量控制這一環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)是不可缺少的，發(fā)揮重要作用。PLC 技術(shù)的使用可以根據(jù)實(shí)際的電氣工程自動(dòng)化控制運(yùn)行情況控制開(kāi)關(guān)的消耗量，并且在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程之中如果不加以注意就容易出現(xiàn)短路的問(wèn)題，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)作。如果加入PLC 科技，就可以對(duì)開(kāi)關(guān)量控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，起到完善并處理故障的實(shí)際效果。通過(guò)編輯程序和信息，有關(guān)工作人員可以利用PLC 技術(shù)確保電力設(shè)備得到安全和穩(wěn)定的運(yùn)行，增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的有效性和穩(wěn)定性。

雖然當(dāng)前PLC 技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制之中的使用能夠全面提高工作效率，但是其使用還是有一定的弊端和不足之處，有關(guān)工作人員為了全面提高電氣工程自動(dòng)化控制的效率和特點(diǎn)，必須要結(jié)合電氣自動(dòng)化控制的運(yùn)行特征，認(rèn)真尋找并分析PLC 技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制中存在的弊端和問(wèn)題之所在，找出相關(guān)的技術(shù)輔助，提出有針對(duì)性的處理和完善的方式，表現(xiàn)出PLC 技術(shù)在電氣控制自動(dòng)化控制之中的實(shí)際作用和優(yōu)勢(shì)。

4.4 PLC 技術(shù)在順序控制之中的使用

PLC 技術(shù)在自動(dòng)化控制領(lǐng)域的使用范圍較為廣闊，運(yùn)用面積也較大，在更新新產(chǎn)品的過(guò)程之中，PLC 科技的技術(shù)優(yōu)勢(shì)能夠更加淋漓盡致的被體現(xiàn)出來(lái)。此外通過(guò)PLC 技術(shù)在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)中的運(yùn)用能夠起到良好的運(yùn)用效果，對(duì)系統(tǒng)程序展開(kāi)合理的編輯和編排，降低重復(fù)處理和錯(cuò)誤處理的概率，幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有序運(yùn)行。

順序控制在電氣自動(dòng)化工程中的運(yùn)用具有重要的地位和優(yōu)勢(shì)，它的功能主要有主程序的不同模塊共同組成，因此PLC 技術(shù)在數(shù)據(jù)控制之中的實(shí)際使用能夠讓專業(yè)人員對(duì)程序展開(kāi)遠(yuǎn)程操控，從而對(duì)電氣設(shè)備展開(kāi)有效排布和管理，把PLC 科技融入其中可以把它作為數(shù)據(jù)控制的系統(tǒng)部分，這一類系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場(chǎng)傳感器、遠(yuǎn)程控制和主次站的不同模塊，工作人員可以根據(jù)電氣工程自動(dòng)化控制的系統(tǒng)實(shí)際情況展開(kāi)全面的編輯和分析，根據(jù)該系統(tǒng)的運(yùn)行情況和特點(diǎn)對(duì)其程序進(jìn)行合理的編輯和書寫。除此之外，未來(lái)在我國(guó)電氣工程自動(dòng)化控制制動(dòng)使用中也具有良好的發(fā)展趨勢(shì)，在未來(lái)PLC 技術(shù)的運(yùn)用要繼續(xù)提高抗干擾性能，盡最大可能實(shí)現(xiàn)智能數(shù)字化，提高PLC 的運(yùn)行效率。

綜上，PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用具有多方面的優(yōu)勢(shì)，有關(guān)工作人員要把握PLC 技術(shù)的運(yùn)用特點(diǎn)展開(kāi)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，把PLC 技術(shù)運(yùn)用在數(shù)據(jù)控制閉環(huán)控制和開(kāi)關(guān)量控制的程序之中，發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)和效率。