浅谈电气设备自动化控制中的PLC技术

张华

摘 要：电气设备现在已经实现了自动化控制，可对其运行状态进行灵活控制，对提高生产效率与作业安全性具有重要意义。PLC技术在电气设备自动化控制中起到了至关重要的作用，将微软处理器作为基础，与计算机技术、现代通讯技术以及自动控制技术相结合，充分发挥了PLC技术所具有的便捷性、灵活性以及可靠性等优点，对进一步推动电气设备自动化发展具有巨大作用。

关键词：电气设备；自动化控制；PLC技术

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0029-01

电气自动化研究进程不断加快，现在PLC技术凭借其所具有的优势，现在已经被广泛的应用到电气设备自动化控制中，发出了十分突出的作用。PLC技术的应用，不仅对传统电气自动化控制系统模式进行了创新，同时还完美解决了以往电气自动化控制系统内所存的各种问题，在提高电气设备管理效率的同时，为可靠生产做好保障。

1 PLC技术特点

PLC即以微处理器作为核心的数字运算操作电子系统装置，可以通过对存储器编程，实现内部存储执行逻辑运算、定时/计算与算数运算、顺序控制等操作指令，然后利用数字式或模拟式输入、输出接口，对机械与生产过程进行可靠控制，在工业生产应用中起到至关重要的作用。PLC技术结合了计算机技术、现代通讯技术、自动控制技术等，是传统继电接触控制技术与微机技术相结合的产物，相比单纯的继电接触控制系统，其在实际应用中具有可靠性高、灵活性强、通用性好等优点。并且通过微处理器所具有的技术优势，还可以兼顾电气操作人员动作习惯，通过PLC编程，无需将专业计算机编程语言知识作为基础，仅需要以继电器梯形图为基础的简单指令便可实现，整个过程更为直观、简单、形象，在实际应用过程中还可以根据需求对程序内容进行修改和调整，确保可以更大程度上来推动机械生产[1]。经过近年来的发展，PLC技术在电气自动化控制中的应用，已经逐渐形成了专业体系，控制系统多为集散控制系统以及现场总线控制系统为主，能够保证电气设备可以更灵活的应对各种复杂环境，提高设备运行综合效率。

2 电气设备自动化控制中PLC应用方向

2.1 电气设备自动化顺序控制

将PLC技术应用到电气设备自动化控制中，可以进一步提高设备控制效率，尤其是现在电气设备自动化系统运行时间不断延长，面对大量的能源消耗，可通过PLC技术控制，在不影响生产效率的同时，将能耗控制到最低。电气设备自动化中顺序控制，便可实现控制能源消耗量的要求。电气设备自动化顺序控制，洗即确定生产工艺要求为顺序控制依据，根据各输入信号指令，综合内部状态、时间顺序等，促使设备各执行机构进行控制，保证可以自动、有序的完成各项操作指令，实现对主站、开关量的控制。对传统继电器控制元件性能进行优化和改善，能够更大程度上来实现顺序性以及灵敏性控制，同时还可以对电气自动化设备相关控制部位做更进一步的模块化处理，实现设备运行过程的单独控制，有效规避控制顺序混乱、控制质量差等因素造成的生产问题，保证设备始终维持在高效性状态。例如人机接口位置远程IQ站、主站层结构，应用PLC技术，受网络结构影响，可以对现场传感器控制站点进行优化，并实现电气自动化设备的PLC系统控制，充分发挥顺序控制系统所具有的优势，实现电气自动化设备的有效控制，在保持较高生产效率的同时，减少能源损耗[2]。

2.2 电气设备自动化闭环控制

对于电气设备自动化闭环控制来讲，可以将其看作为常规控制系统对PLC控制系统的补充，在系统元件出现运行故障后，可以及时进行调整，避免故障对整个设备运行状态的影响，可维持设备正常运行，即通过调制解调器来实现设备控制系统运行的可靠性与稳定性。例如系统内泵类可选择启动方式众多，机旁手动启动为其中一种，通过PLC技术便可以实现泵类的自动启动，即便是PLC系统出现运行故障无法继续运作的情况，闭环系统还可以作为PLC控制系统的补充部分，维持设备完成后续作业，不会因为控制系统故障而对泵类生产效率产生影响。对于电气设备自动化控制系统来讲，PLC技术的应用可以将其看作为系统核心，对整个控制系统运行起到了宏观调控的作用，同时还可以有效联系电气系统与操作人员，通过传递参数、接收逻辑指令、指令转换并发送以及系统运行调控等，来保证电气设备自动化控制可以有效实现[3]。

2.3 電气自动化设备人机界面控制

PLC技术在电气自动化设备中的应用，使得人机界面逐渐替代了传统控制面板功能，减少了PLC的I/O模组、数字设定、按钮开关以及指示灯等的设置，而是利用触摸屏来实现人机交互，在降低设备大小的同时，提高生产操作的便利性与安全性。一般实现人机界面控制时，需要设置人机交互模块、可编程控制模块以及设备调节模块三部分，由PLC来向触摸屏提供电源，以通信电缆通过串口通信实现PC与触摸屏的通信，连接完成后可以通过计算机将画面上传到触摸屏，满足后续操作要求。

3 PLC在电气设备自动化控制中应用趋势

3.1 一体化控制

PLC技术在电气设备自动化控制中的应用越来越成熟，在原有基础上进一步提高电气设备存储容量与运算速度，并且自动化与智能化水平不断提高。面对PLC技术所具有的应用优势，其在电气设备自动化控制系统中的应用对工业生产来讲具有非常重要的意义，不断促进电气设备功能优化与完善。PLC控制系统的实现，使得人机互动界面不断优化，通信质量也更高，保证电气设备能够良好的适应不同运行环境，持续提高运行控制效果[4]。PLC技术将会作为大型电气设备控制系统核心技术被深入研究，例如目前已经相对成熟的集散控制系统，已经取得了良好的成绩。基于PLC技术自身智能化、可靠性、灵活性以及便捷性，其必定会在更大程度上来推动电气设备自动化控制的发展。

例如将PLC技术应当要机床电器中，与液压系统相互衔接，实现电气设备一体化控制。对于以往机床控制系统来讲，电气与液压时间衔接控制存在缺陷，出现运行故障的可能性比较大，并且难以在短时间内消除。现在将PLC技术应用其中，代替接触器作为电器主要控制设备，可以提高衔接时间控制精度，实时显示个主体设备运行状态，完成组成控制，在出现运行故障时还可以主动告警，实现监管一体化控制，保证机床电器可以维持在最佳运行状态，提高生产效率。与传统继电器控制系统相比，PLC技术具有更高的抗干扰性，故障少以及寿命长，并且对电器外部线路检修便利，还可以减少设备运行能耗。

3.2 数字化控制

现在自动化技术与数字化技术被越来越多的应用到工业生产中，与传统技术相比具有更大应用优势，尤其是现在很多企业电气自动化仍然是采用集散型控制系统，已经无法满足实际发展需求。将PLC技术应用到电气设备自动化控制中，需要着重研究实现数字化控制，创新开发新型集散控制系统，实现总线控制系统的应用，有机结合PLC技术与传统集散型控制系统，为提高电气自动化控制综合效率打好保障。

3.3 抗干扰性

PLC技术在实际应用中存在一个问题，即电磁干扰强度大，导致信息操作异常甚至错误，无法顺利完成程序的操作。因此，在对电气设备PLC技术应用时需要做好抗干扰研究，在充分发挥PLC技术优势的同时，还需要提高生产设备运行的稳定性，确保控制系统具有较高的可靠性，每个细节均可以达到电气设备自动化控制要求，促使企业的持续发展。

4 结语

将PLC技术应用到电气设备自动化控制中，相比以往继电器控制技术，其在实际应用中所具有的优势更为显著，对继电器逻辑进行了简化处理，使得系统运行可靠性更高，在维持高效生产的同时，减少运行能耗。

参考文献

[1]贾燕，沈自军.浅谈金矿山电气中PLC控制技术的应用研究[J].世界有色金属，2017，（17）：12-13.

[2]蔡泳钦.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2017，（02）：109.

[3]刘博.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].化工管理，2016，（29）：22+24.

[4]谭棠丽.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].中国新技术新产品，2016，（02）：18.