电气设备自动化控制中PLC技术

王艳年

摘要：进入21世紀以来，在经济发和科技进步驱动下，我国电气自动化学科得到发展迅速，尤其近年来将PLC引入电气化控制领域，使工业生产的效率逐步提高，转变了原有落后的生产现状。另外PLC技术在电气自动化系统应用的过程中，具有很强的自我修复功能，可以将系统运行时出现的问题解决，监督系统的内部设备运行状况，及时发现设备的故障并且报警，保证工业生产的稳定性和连续性。PLC技术的应用优势很多，本文具体分析PLC技术在电气设备自动化控制中的应用，以期对今后工作有所帮助。

关键词：PLC技术;电气设备;自动化控制;应用

1.PLC技术的架构分析

PLC技术系统的构架主要分成5个部分，传输设备、交换机、电源系统、存储器、终极处理器，主要的工作流程如下。在数据经过终端处理器处理后，传输系统对数据进行加密，并且向交换器传输，然后在交换器当中对数据解密，根据指令传送到相应的存储器当中实现信息的传输、收集、分析、处理。指令是未加密的明文，使用二进制方法对数据进行加密在二进制下传输，设备会将收集到信息自动转换成0、1组成的代码后进行压缩传输。这些0、1组成的代码字符串是信息的主要载体，PLC系统利用二进制进行加密后，交换机设备可以对所获得的信息和指令进行自动识别处理，以符合后续信息加工和处理的具体需要。存储器能够对海量数据进行存储，以符合系统对数据调取分析的需要。在信息系统构建的过程中，需要对电源系统进行支持，而电源系统是确保PLC正常运转的重要基础，需要依照机电设备控制具体需求，自动化的对电流强度进行调节，以保证整个系统的平稳性。比如说系统在长期高压运行时，如果监测到电流出现异常电源，系统可以自动开启保护功能，将电源切断发出警报，以避免出现安全事故。与此同时，系统还具有异常数据分析上报等功能，技术员可以通过获得的信息第一时间进行处理，采取针对性的方案控制系统的运行状态[1]。

2.PLC技术在电气设备自动化控制中的优势

在电气行业自动化建设发展的过程中，传统控制系统出现了大量的弊端，PLC技术由于优势明显，在电气设备自动化控制当中逐步崭露头角。在电气设备控制时，PLC技术的优势在以下几点。

首先具有整体化控制的优势，在接线方面较为简洁，只需要将传输线电源线和信号线连接就可以将传统技术重复性操作和相关人员安装的负担解决，可以大幅度减少人为失误导致的故障。

其次，电气设备自动化系统当中，对PLC技术进行应用可以大幅度提升整个系统的稳定性和安全性，降低机电设备的使用率，可以防止周边环境的干扰，使电气设备的运行安全性提升，防止出现一些不必要的安全事故。

第三，PLC技术较为简单，在实际操作时生成的电源损耗较低，这就意味着使用门槛不高，而且符合当前节约能源和生态环保的需求。

第四，由于PLC技术的适应性较强。和传统技术相比，PLC技术操作过程中，容错率极高，其编程语言方面可以是逻辑图，对程序修改和编译难度降低，与此同时基础性的维护工作可以由一些基层员工自行进行。在PLC的支持下，可以快速的使自动化系统搭建起来，减少人员的使用量，实现人岗协调。另外PLC具有较强的自动识别能力，在系统运行过程中，可以通过扫描功能快速地检测系统数据，确保输出数据的完整性，防止数据丢失而造成的设备故障[2]。

3.PLC技术在电气工程自动化领域的应用情况

在自动化控制的过程中，PLC技术由于其高效、全面、智能化等优点，广泛地应用于工业生产等各个系统。具体而言，在控制方面可以分为开关量控制、闭环控制、顺序控制等，而下面对PLC的各种层面应用进行有效分析。

3.1开关量控制

以机电控制系统为例，传统电气化控制系统当中整个系统较为复杂，运维人员需要花费大量时间对系统进行梳理，工作过程中维护难度较大，复杂性较高，而且由于长时间运维会导致设备运行效率受到影响。

PLC控制系统可以利用开关量控制的方式实时监控整个系统的运行状态，使运维人员的工作压力大幅度缓解，提升机电设备运行的稳定性。在实际操作过程中，开关量控制功能可以实时监控系统的运行状态，依照监控到的情况自动化地对电流的大小进行控制，使整个设备处于平稳状态。如果设备处于高功率状态，特别是实际运行功率接近电极额定功率时，开关量控制系统可以将调节作用充分发挥出来，调整至辅助电源，以便使系统的额定电压增加。

3.2闭环控制

PLC技术自动化控制系统具有自我修复功能，自我诊断等各种功能，不单单可以监控系统的各部分运行状态，提前发出警示信息，自动化的对问题进行修复和调整，还能够对已经出现的故障进行详细记录和分析，因为人员可以定期对这些事物数据信息进行分析和梳理防治电系统运行过程中后续出现类似的故障，由此可以发现PLC控制系统可以帮助机电设备进行运维提供相应的技术支撑，不管是提前对隐患进行预警，还是快速对故障进行处理，都具有较好的现实意义，可以保障自动化控制系统的稳定运行[3]。

PLC闭环控制系统主要应对电机启动环节，能够使液压转速电流调控时产生的异常情况得到有效控制，比如说在电机长时间处于高压运行过程中，内部电路和油路会受到不断增加的压力，如果油管的内部压力超过一定阈值，液压油可能会出现溅射，导致油管内部被腐蚀。通过PLC进行闭环控制可以有效防止这种情况出现。该程序可以实时监控油管内部的压力，并且依照传感器获得的返回值来分析设备的压力情况，进而对相关开关进行调控，就算液压系统超过正常范围，自动化控制系统也可以通过特定过程控制液压压力，使其符合正常要求。与此同时，PLC闭环控制还可以对转子温度等进行监控，同样具有很好的效果，能够有效对转速进行平衡并且调节温度。比如说电机转速增加会导致电机的散热能力削弱，而高速动转子又会导致电机温度超出正常值。长时间处于高温运行的状态，设备很有可能会出现较大的问题，轻则会对电机运行效率产生影响，重则有可能会导致电机损坏。

3.3顺序控制

PLC控制系统可以在顺序控制器当中广泛应用，以此为基础可以形成完善的控制体系，保证电气设备的稳定运行。在应用过程中，可以通过分层式的控制系统有效的协调控制传感器系统、主站控制模块、自动控制模块等外围设备，以达到全面的控制效果。以火力发电厂为例，利用PLC可以有效实现顺序控制，针对废弃物、飞灰和炉渣等进行高效的清理，在操作过程中需要注意加强远程调试、现场传感控制。保障实际运行过程中各种模块都能有效配合联动，实现一体化控制的效果，使电气运行时控制系统的操作负担降低[4]。

结束语

伴随当前我国科学技术快速发展，国内的电气设备当中自动化技术应用逐步升级。尤其是PLC技术，在电气设备自动化控制当中广泛应用，具有较高的智能化和自动化水平，能够确保电气设备在自动化条件下有效运行，提高工业生产的效率。

参考文献：

[1]巫加大.电气设备自动化控制中应用PLC技术的实践分析[J].数字技术与应用，2013，000（005）：114-114.

[2]袁志发.电气设备自动化控制中应用PLC技术的实践分析[J].电源技术应用，2013（13）.141-143

[3]王宇恺.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究[J].科技展望，2016，26（033）：86，88.

[4]张营.PLC技术在电气设备自动化控制中的运用[J].环球市场信息导报，2017（13）.111-112.