PLC控制系统在电气自动化设备中的应用

郑鸿斌 宋沅航

摘要：随着科学技术的不断创新，PLC控制系统广泛的应用到各领域，PLC控制系统具有灵敏性、安全性、简单性等特征，在提高电气自动化设备控制效果、运行性能和调试效率等方面体现出非常重要的应用价值。因此，如何科学应用PLC控制系统，实现电气设备的智能化、自动化发展是相关领域技术人员必须思考和解决的问题。

关键词：PLC控制系统;电气自动化设备;应用

引言

现阶段PLC控制系统实现了机械技术和计算机技术的有效采集。该技术不仅在电气设备中得到了广泛的应用，而且在整个自动化领域也有广泛的应用效果。在电气自动化方面，PLC控制系统主要是通过对设备运行过程中的数据进行收集和整理，实现对整个运行系统的管理，增强对各设备的自控和约束能力。从其应用效果来看，不仅可以有效降低设备运行过程中面临的风险，更重要的是可以有效提高电力资源的利用效率，从而帮助企业提高自身的经济效益。

1PLC技术概述

PLC技术是在国家科学技术迅速发展的背景下产生的一种电能控制技术，从PLC技术的发展历程来看，其工作原理变得越来越复杂。在最初的应用过程中，主要是通过一些简单的编程逻辑运算来实现对系统的控制，而在如今技术不断发展的状况下，PLC技术已经实现了和电子信息技术的融合，发展成为集运算、控制、定时等功能一体的控制系统。从发展的投入比例来看，PLC技术在美国、德国、日本等国家已经得到了充分的利用，并且取得了相应的成就，尤其是在工业中的电气设备中的应用，该技术更是得到了可靠、安全的发展，在很大程度上推动了整个电气行业的发展。

2PLC电气控制系统

2.1PLC技术

PLC技术是通过编程控制电气系统，以数学运算的形式操控电气系统，运用PLC内部存储程序，使用逻辑运算、顺序控制、定时、技术、算数等发出指令，实现设备控制的电气自动化。PLC是一个集成技术，包含计算机、信号处理、控制以及网络技术，由存储器、CPU、输入输出接口电路、功能模块和通信模块构成。PLC运行具有3个工作流程，称之为扫描周期。（1）使用PLC采集电气自动化系统运行现场的数据;（2）通过采集来的数据，运行用户编写的程序，转化为控制指令;（3）输出控制指令。

2.2PLC选型差异

PLC技术的核心是控制芯片，根据工业生产的不同，选择的控制芯片也会不同，主要是控制芯片类型和控制芯片特性的差异，在电气控制系统中，选择的芯片主要倾向于体积小、重量小、耗能低的芯片，而操作人员比较喜欢运算快、存储大的可逻辑编程控制器。

3PLC控制系统在电气自动化设备中的具体应用

3.1在火电电气自动化设备中的应用

对于火电电气自动化设备而言，很好地应用了PLC控制系统，提高了自身的运行性能和自动化控制效果。通常情况下，电气设备自动化控制的实现离不开电磁机电装置的科学应用，该装置主要通过实时控制电流和电压的变化情况，以起到自动化控制相关参数的作用。但是，火电电气自动化设备内部的电磁元件具有大量的设备接口，用于对各种设备的连接，因此，增加了设备连接的复杂性和风险性。而PLC控制系统的应用就可以很好地解决这一问题，通过应用PLC控制系统的存储海量信息功能和安全连接信号功能，可以降低接线的次数，确保火电电气自动化设备能够正常、稳定、可靠、安全地运行。

3.2模拟量控制

根據PLC控制系统中的输入、输出模块的有效利用，方便工作人员收集整个系统的电压、电流、电阻等各项系统运行所需的信息，之后将这些信息通过数据转化的方式传输到中央处理器中进行集中处理。这些经过处理的数据再次被数模转化，成为对被控装置运行所需的模拟量。根据该系统的运行可以直观地发现，模拟量的控制对技术人员的要求较高，为此，技术人员需要不断地提高自身的综合素质，有效地解决系统运行中的各项问题。

3.3在空调电气自动化设备中的应用

通过将PLC控制系统科学应用到空调电气自动化设备中，可以精准、实时控制空调系统的运行状态，确保相关维修人员能够在第一时间内发现和解决空调系统出现的运行异常问题。空调系统内部主要应用了两种控制方式，分别是电气控制方式和数字控制方式，但这两种方式由于过于落后和传统，又加上空调运行负荷一直处于增长状态，因此，很难达到空调运行的相关要求和标准，严重影响了空调系统的运行性能。而PLC控制系统的出现和应用可以很好地解决这些问题，不仅有利于增强空调设备的抗干扰能力和运行性能，还有利于尽可能缩小空调系统的管理成本、维修成本和保养成本，为提高相关企业的社会效益和经济效益创造了良好的条件。

3.4交通控制系统

PLC技术在没有运用到交通控制系统之前，信号灯的控制系统存在一定的不足，红绿灯之间转换不够规范，不能保证信号灯切换的精准度，在实际运行中，红灯与绿灯之间切换出现延迟或者提前，容易导致交通事故的发生。将PLC技术运用到信号灯的控制系统中后，对交通控制系统的整体功能进行技术改造，利用PLC技术精准、快速的控制功能，提高交通控制系统的反应速度，提升交通信号灯转换的灵敏度，红灯与绿灯切换更加的准确、及时。在交通控制系统中，运用人工智能完善系统的自动化功能，实现信号灯的智能化控制，缓解城市早、晚高峰时段的交通拥堵现象。PLC技术在监控系统控制中表现良好，应用到交通电子监控控制系统中，提升控制系统的自动化水平，实现交通监控系统24h实时监控。

3.5在开关量控制中的应用

在将PLC控制系统应用于此方面时通常需要选择软继电器类型，通过此系统的应用可以提升操作系统的运行可靠性与安全性，还可以完善和优化操作系统的自动化控制，保证在开关量控制时可以降低开关次数。同时还可以充分控制断路器中的数据与相关信息。这主要由于PLC控制系统具有很强的控制开关量的能力，甚至可以控制几百到几万个控制电数，其所控制的点数由于其能联网的特性而不受限制。由于所用PLC的硬件结构是可以改变的，软件程序也可以自由设置。

结语

PLC技术发展日益完善，使用的领域逐渐增多，使用范围不断扩大，PLC技术也越发成熟，并且在石油、化工、机械制造、轻纺等诸多领域展示了良好的应用性能。在工业生产过程中，使用PLC技术的开关量逻辑控制、运动控制、过程控制以及数据处理能力，优化企业的电气自动化系统，实现设备的电气控制，提高企业的生产能力和生产质量，简化设备的操作流程，提高员工的工作效率。

参考文献：

[1]路程博.PLC在电气自动化控制中的意义及具体应用[J].科学技术创新，2019（33）：179-180.

[2]冯二鹏.试论电气自动化设备中PLC变频节能技术的应用[J].南方农机，2020，49（23）：173.