电气设备自动化控制过程中PLC技术的应用

张嘉豪 赵启飞

摘要：随着社会经济和科学技术的快速发展，工业领域对技术精度和安全系数有了新的要求。如今，信息化技术日渐成熟，PLC 可编程逻辑控制器的产生和改进为工业操作系统的数字化和电子化提供了技术支撑。PLC 技术具有较高的灵活度，便捷可靠，在现代电气自动化中发挥着重要作用。在电气设备自动化控制过程中，合理运用 PLC 技术，可以使整个系统的运行状态和运行方式得到优化，促进电力行业的健康发展。

关键词：电气设备;自动化控制;PLC技术;应用

引言

可编程控制器是在微处理器的基础上，结合计算机技术、半导体集成技術、自动控制技术、数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置，因此，可以用其表示当下工业生产技术中程序控制部分的先进程度。它面向的主要对象包括两类：过程控制和用户，具有操作方便、可靠性高、适应工业生产环境等优点。

1.PLC 的基本特点

PLC控制技术的诞生，使整个工业控制技术有了质的飞跃。与传统的继电器控制技术相比，它主要有以下优点：（1）高可靠性以及强抗干扰能力。随着科学技术的不断发展，元器件的性能也在被不断地进行完善，因此，在一定程度上提高了 PLC 的可靠运行性。通常情况下，PLC 可正常工作的时间是非常长的，甚至可以达到几万小时以上，使得该项指标已变得毫无意义，因此，大部分厂家在之后的生产过程中都不会再对该性能指标进行标注。大量的实践表明，PLC运行系统发生故障的原因基本不是由其本身问题产生的，大多数还是其外部开关、传感器或执行机构发生故障导致的。（2）通用性强，使用方便。目前大部分的 PLC 产品中所带有的 I/O 模块和相关部件都是比较齐全的，且基本上实现了系列化生产和功能模块化的目标，在很大程度上满足了用户在进行不同系统控制时将所需部分进行组合的便利性，节省了用户的设计时间。（3）程序设计简单且易学易懂。通过对当前用户的使用数据进行分析，可以看出电气控制人员是PLC的主要使用对象。因此结合这个实际情况，PLC 厂家在对其进行设计时通常情况下不会采用微机使用编程语言，而选用了一种梯形图语言，这种语言的结构和继电器的控制原理图是类似的，所以对工程技术人员来说，无论是学习还是使用都是非常便利的。 （4）硬件配套完备，适应性强。标准化且模块化的PLC 产品其硬件配备较为完善，能够运用便利的系统配置，组成规模与功能不同的 PLC 系统对用户程序进行修改，实现配置调整，有效适应变化的各种工艺条件。具备较强的适应能力。（5）维修简便易操作。PLC 系统本身拥有较为完备的自我诊断与现实功能，出现故障的情况较少，拥有较低的故障率。如果发生了意外故障，那么系统会自动提供故障信息以便进行维修处理。精准快速地寻找故障原因，且在排除故障的过程中，只需要更换模块便可以完成，无需过多的操作。

2.PLC在电气设备自动化控制的具体应用

2.1闭环控制过程中的实际应用

可编程控制器的相关技术在应用中发挥了非常重要的作用，其中顺序控制功能在许多领域得到了广泛的应用，可以最大限度地发挥相应的价值，比如 PLC 相关控制技术在火电领域中具有至关重要的作用，能够在比较短时间内迅速将飞灰以及炉渣等有害物质进行清理，如果控制装置系统受到不利影响，就会导致生产效率发生降低。应用 PLC 相关控制技术时，包括远距离控制、传感信号采集、主站层级等等顺序控制环节，PLC 控制系统的设计过程中，需要充分考虑方案的合理性，有效规划设计相关的控制装置系统，最大限度的发挥顺序控制系统的作用。在电子工程领域之中，PLC 相关控制技术在模拟信息量的前提下，能够完成闭环控制的操作。

2.2顺序控制

顺序控制和开关量控制都是电力自动化辅助系统的重要过程控制方式，随着生产过程中节能减排要求的提高，降耗增效是该行业关注的重点内容。因此在生产过程中进行自动化控制时，自动化控制水平的要求也随之不断提升。PLC 技术能够取代继电控制器，在当前的电力自动化辅助系统控制方面具有重要的影响。不仅可以对单独工艺流程实现控制，还能够在通讯总线连接以及信息模块的协调配合下促进全长生产工作的协调与控制，令工作效率与质量得到提成。电力自动化系统从人力控制到强电控制以及计算机技术等先进技术的支持下，可以实现现代化的自动化控制。在当前的电气设备自动化控制体系当中，输煤系统的控制系统对整个系统的优劣产生具有重要作用，会严重影响到电力自动化的实际应用效果。当PLC技术被应用到电气自动化系统当中时，会产生三层网络结构，包括人机接口与 PLC 构成的主站层。远程 IO 站以及现场传感器。在系统集控室的主站层与远程 O 站通过信息总线来进行连接，运用二次电缆将远程 IO 站与传感器进行连接。集控室内的主站层的PLC 系统只需要通过控制器的显示屏，工作人员就可以清楚了解整个系统的运行情况，进行实时监控。

2.3PLC技术在开关量控制中的应用措施

开关控制是自动化系统中非常重要的一部分。由于传统电气工程中设备的精度和复杂性，开关控制不能满足系统的需求，当电气设备在运行过程中出现问题时，其不能有效进行保护，在出现故障时需要专业技术人员对其维护，时间较长，维护难度较高，影响设备运行和生产。而合理使用PLC技术来对开关量进行管控，能够对系统运行展开实时的检测，一定程度上降低维护人员工作难度。在实际应用过程中需要技术人员利用数据编程来管控设备开关，让设备损耗降低，增强设备寿命，其也可将过往的故障数据记录，提供给相关技术人员，以此来判断故障发生概率，提前对故障问题进行预估。现今，在开关量控制当中对于PLC技术应用还有很大完善空间，要加大对技术研究力度，总结PLC技术在使用过程中存在的问题，对其创新和优化，有效增强企业工作效率。

2.4在数据控制中的应用

加强数据处理是自动化的主要工作，PLC技术也是如此。Plc技术采用简单的编程程序，经过初步的信息筛选，全面扫描设备内部梯形图，直接获得相关信息，结合程序合理处置信息，节省操作步骤，提高 PLC 运行速度，便于数据信息的有效处理。 数字信息时代，数据安全尤为重要，加强数据管理可以加速数据处理。数据控制包含被控对象与控制部分，利用控制程序合理采集相关数据，由控制人员编制相关程序，借助数字与统计方法合理控制数据，PLC 技术可使整个过程更加合理，有效控制数据运行。

2.5利用PLC技术来取代传统继电控制器

如今，PLC技术越来越完善和成熟，在电气工程领域得到了充分的推广和应用，这也使得一些传统技术和设备逐渐被淘汰。特别是机电控制器在当前受到科技的影响，利用PLC技术来将其取代已经成为电气工程领域发展的必然趋势。一方面，在控制当中应用PLC技术，可以让继电器设备的作用和价值得到充分发挥，让自动化系统各个流程有效协调，对生产展开处理。例如运输煤能的体系当中，PLC技术就可以集中管理和维护上煤、储煤以及配煤等环节，并通过传感器和I/O使运行效果增强。另一个方面，PLC技术可以发挥存储器与中央处理器的价值，建立控制主站层的模块，使生产运行能自动切换，提升生产效率。

结束语

随着电气自动化时代的到来，PLC技术以其功能齐全、低消耗、高效率的技术优势，具有广阔的发展前景。PLC 作为国际通用网络的重要内容，将会在我国电气自动化建设中发挥积极影响，为我国实现可持续发展提供可靠的技术支撑。

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