PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用分析

邱天宇

摘  要：自动化技术的快速发展，能够有效作用于电气设备控制系统中，且PLC已被广泛应用于电气设备运行中，通过PLC技术能够加强电气设备控制质量，为电气设备自动化控制提供参考依据，全面提升电气设备控制系统的自动化水平。此次研究主要是探讨分析PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：PLC  电气设备  自动控制系统  设计应用

中图分类号：TM76                           文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）01（a）-0111-03

Abstract： The rapid development of automation technology can effectively act in the electrical equipment control system， and PLC has been widely used in the operation of electrical equipment， through PLC technology can strengthen the quality of electrical equipment control， to provide reference for electrical equipment automation control， improve the automation level of electrical equipment control system. This research is mainly to discuss the design and application of the PLC in the automatic control system of electrical equipment， hoping to be of reference value to the relevant personnel.

Key Words： PLC; Electrical equipment; Automatic control system; Design application

1  PLC技术在电气设备自动控制系统中的设计

1.1 评估控制任务

在电气设备控制系统中，为了合理应用PLC技术，优化设计工作，必须科学评估控制任务，确保PLC技术能够全面应用到电气控制系统中。按照电气设备运行状态，合理选择PLC运行方式与类型，确保电气设备控制系统运行的安全与稳定。在具体应用期间，需要全面分析PLC技术的应用规模、设计难度及数据处理速度，全面满足电气设备运行需求，科学评估系统功能，以此加强PLC技术的应用效果。

1.2 合理选择PLC型号

由于电气设备对于安全性能的要求较高，因此必须科学分析和开亮PLC型号经济性。联合电气设备运行参数，合理选择PLC型号，同时兼顾生产厂家要求，全面分析设备需求与使用习惯，以此加强产品设施的配套性，进一步加强PLC技术的可靠性。在PLC技术应用期间，输入点数和输出点数属于重要参数标准，存在标准余量。将统计输入点数和输出点数，作为点数估算数据，按照产品特点与性能，实时调整输入点数和输出点数。明确PLC存储器容量大小，确保存储器容量大于程序容量。针对未编制应用程序现象，可以提前评估程序容量。

1.3 自动控制系统设计

通过PLC技术，优化设计电气自动控制系统，全面遵循完整性与安全性原则，以此优化自动控制系统，确保系统运行功率满足生产需求。图1为系统控制原理图。在开展设计时，依次开展抗干扰设计、控制器设计和电路连接设计，同时编写系统软件程序和硬件程序，建立系统框架，顺利开展后续工作。在自动控制系统设计中，还应当注重控制单元设计。在选择储存器后，能够合理分配存储器空间，设计和编辑专用存储器、初始化程序、功能子程序与辅助程序。完成上述操作步骤后，技术人员需要调试整个硬件系统，但软件系统调试属于自动控制系统的核心内容，为了确保控制元件设计质量满足标准要求，技术人员需要将控制元件安装到控制系统内，通过试运行方式明确系统要求。

1.4 系统调试

在PLC设计期间，系统调试属于最终设计环节，技术人员应当针对系统开展联机测试和模拟调试，確保整个调试过程的专业化与严格化，及时掌握电气设备控制系统设计目标，以此确保PLC技术在电气控制系统中的应用价值。通过应用专业技术工艺，将开关接入到系统中，以此启动模拟信号，对控制系统工艺标准进行准确判断，同时，观察二极管运行状态，开展系统联机调试，通过编程开展分段、分级调试，以此掌握安全运行策略，能够第一时间发现控制系统存在的不足与缺陷。

2  PLC技术在电气设备自动控制系统中的应用

2.1 PLC功能应用

PLC系统组成包括存储器、中央处理器、接口电路与电源。其中，电源包括备用电源、系统电源和断电保护电源;中央处理器属于核心存储部件，具备逻辑功能与数学运算功能，能够有效协调电气设备控制系统的运行;接口电路主要包括外围设备与现场设备，能够通过输入电路，将输入信号转化为电平信号，通过输出电路，可以将输出信号转化为电平信号，对现场设备起到驱动作用，确保PLC系统广泛作用于信号监控、逻辑变量与系统存放中。在电气设备控制系统运行期间，PLC技术可以控制开光量，利用操作按钮与限位开关，在现场控制信号检测期间，科学掌控电气设备机械运作。将计时器设置在PLC系统内部，在有限时间内的多边形与灵活性比较高，准确设计系统构造。常见计数器包括高速计数器和可逆性计数器，通过计数器可以合理掌握相关计数。在处理数据信息时，通过移位存寄器处理数据信息，不仅涉及到基本运算方式，还牵扯到开方算法，高效开展移位和传递工作。图2为高速计数模块与可编程逻辑控制器接线图。

2.2 开关量控制

在现代技术发展过程中，为了全面发挥出PLC系统的应用价值，合理控制开关量，确保PLC技术能够渗透到电气设备控制系统，严格监控系统运行过程，对开关量控制技术进行探究。比如某电力企业在应用PLC技术时，高度关注开关量控制技术，通过PLC技术替换常规电力设备，实现逻辑控制和顺序控制功能，同时可以自由控制运行速度与接线操作，全面展现出PLC技术的应用功能与优势。在电气设备控制系统中，合理应用开关量控制技术，能够简化电气设备的检修与维护难度，加强开关量控制质量。通过开关量控制方式，可以减少人力与物力投入，避免浪费资源、在单台设备中，通过应用开关量控制技术，可以实现多台电气设备的流水化控制，有效提升技术操作人员的专业能力与综合素质。

2.3 过程控制

在电气设备过程控制应用PLC技术，必须高度重视运动控制和过程控制的全过程，以此发挥出PLC技术的应用价值。此外，PLC技术还可应用于连续过程控制和离散过程控制中。通过PLC技术，能够加强模拟量控制效果，包括电压、电流、温度与变压等。比较分析历史数据和模拟量数据，全面满足用户的用电需求。按照系统参数信息，能够提升电气设备运行的安全性与可靠性。在PLC系统运行过程中，实时掌握控制数据，包括直线运动数据、圆周运动数据和脉冲量，以此确保机械运动的高效性，维护系统控制精度，同时可以帮助技术人员掌握运行信息。图2为变电设备自动化控制流程。

2.4 模拟量控制

在电气自动化控制系统中，PLC技术的应用效果显著。在具体应用控制技术时，需要应用仪表监控方式，以此加强系统控制精度。系统升温与降温操作中，通过应用自动化控制技术，能够集中控制电气设备运行状态，高效检测和显示控制系统故障问题，以此明确信号和中间记忆单元的逻辑关系。当电气设备出现故障问题时，也会影响系统逻辑关系，按照有效信息与故障诊断程序，对电气设备运行故障信息进行分析。当系统发出预警信息后，检修人员可以及时赶到现场处理，维护电气设备故障处理的时效性。

2.5 信号抗干扰

在应用PLC技术后，能够加强输入信号的抗干扰效果，通过输入模块可以优化设计抗干扰措施，同时应用输入信号中的输入模块滤波，全面降低外界环境对于输入信号的干扰影响。做好控制器接地处理，减少输入信号和输入信号的干扰，高度关注电路信号的感应情况，同时注重信号感应的负面影响。通过信号抗干扰技术，有助于提升硬件系统的稳定性与可靠性，全面发挥出抗干扰技术的作用价值。通过应用配线抗干扰技术，可以减少配线间互感电容影响，科学分析输入信号、输入信号和电缆的影响关系，加大电缆保护力度。通过继电器信号转换功能，能够区分电源线和接地点，有效分离动力线和信号线，以此降低干扰影响，维护系统运行效益。

2.6 硬件滤波及软件抗干扰措施

针对硬件滤波干扰问题，将信号导入到计算机设备之前，应当在地线和信号线之间并接电容，以此减少共模干扰。在信号两极间安装滤波器，可以减少差模干扰。对于软件滤波干扰问题，电磁干扰比较复杂，为了降低电磁干扰影响，需要优化设计PLC系统组态与软件，同时做好软件设备抗干扰处理，以此提升系统可靠性与安全性。

3  结语

综上所述，深入分析珺技术的设计应用要点，通过输入模块实现抗干扰设计，通过输入/输出电路，能够将输入/输出信号转化为电平信号，对现场设备起到驱动作用。通过故障诊断程度，能够准确分析和判断电气设备运行故障。通过此次设计与应用研究，能够全面掌握PLC技术的价值作用，使其合理应用到电气设备自动控制系统中，确保电力设备运行的安全性與实效性。

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