电气自动化工程中PLC的应用分析与发展探讨

2022-11-22卜伟伟

新疆有色金属 2022年3期

关键词：电气逻辑故障

卜伟伟

（南京钢铁股份有限公司，江苏南京 210000）

1 引言

在电气自动化工程中应用PLC 技术，能够有效地提升系统的工作效率，同时也能降低故障发生率，本文就针对我国现阶段电力行业发展现状进行了分析和阐述。

2 PLC技术的概念

2.1 PLC技术的工作原理

（1）PLC 技术是一种自动化系统，主要利用计算机的逻辑功能来完成对电气设备运行状态进行控制，并且能够将数据信息传送到控制系统中。在实际应用时可以根据不同工作情况选择相对应的指令，通过这种方式实现了对电气自动化工程设计所需时间与空间以及成本等多方面因素影响[1]。

（2）PLC 的工作原理是在电气自动化工程中，主要应用的是数字信号处理技术，通过对其控制程序进行设置和修改，将PLC 与计算机相连接起来之后就能够实现自动运行、停止以及报警等功能。而对于继电保护功能来说则需要使用电磁阀来完成这一任务，当系统出现问题时及时发出警报或者采取相应的解决措施。

2.2 电气自动化工程中PLC技术的优势

（1）PLC 技术的应用优势在工业领域中主要表现在电气自动化工程系统具有较强灵活性，由于其本身是一种智能化、集成化与网络化于一体，所以可将传统控制方式进行有效整合。同时能实现对现场设备运行状况信息数据等相关资料直接处理，此外还能够通过计算机程序自动分析和计算，这样就为工作人员的操作提供了方便之处[2]。

（2）PLC 技术在电气自动化工程中的优势:第一，系统灵活，运行稳定，维护方便，由于PLC 具有较高的可靠性和稳定性，因此它可以根据不同环境下进行自动控制、调节等操作模式来满足不同工作要求。第二，在计算机应用领域上来说其可实现网络化管理及远程监控功能与一体化处理信息内容。第三，在电气自动化工程中使用过程中具有较强适应性、灵活性以及开放性。

3 电气自动化工程中PLC的发展现状

3.1 PLC的功能

（1）PLC 的功能主要是对电气系统中各种信息进行处理，在工业生产过程中会出现大量的数据，这些都是由PLC 来完成。通过计算机技术和网络通信技术实现了自动化控制设备中所需要具备控制指令能够自动执行，同时由于电子元件具有体积小、重量轻等特点可以有效提高工作效率并且降低成本投入。此外还能保证操作人员安全可靠地使用机器设备并避免故障发生而带来的损失以及维修费用问题，所以在工业生产过程中是非常关键且必要的环节之一。

（2）PLC 系统具有强大的数据采集能力、处理功能和控制方式，在电气自动化工程中得到了广泛地应用，是目前电气工程师最青睐的设备之一。首先PLC 能够实现对现场运行情况的实时监测，当发生故障时其记录到计算机当中就会自动分析出问题出现地点以及原因所在位置信息等内容。其次通过对故障部位以及影响因素进行详细了解之后将相关数据进行存储和处理后再反馈给技术人员以方便日后工作中做出相应决策[1]。

3.2 PLC系统的控制模式

PLC 系统的控制模式主要是以计算机为主，在运行过程中，通过对程序进行修改，形成了一个完整的电气自动化工程。而其工作原理就是将逻辑门锁打开后再由继电器、控制器或操作员来完成整个控制系统所需要实现功能和作用。对于PLC 而言最重要的是控制器与输入设备之间能够准确地传递指令信息以及逻辑关系等相关内容。PLC 系统在运行过程中，可以将程序进行分类处理并根据不同的情况对相应的控制方式进行选择。

4 PLC在电气自动化工程中的应用

4.1 数据控制

（1）PLC 在电气自动化中的应用主要是对现场数据进行控制，通过将程序运行过程与系统软件相融合，实现现场控制，从而达到提高工作效率和产品质量的目的。PLC 可以实时记录、处理相关参数信息，同时还能够自动识别出故障信号并发出报警指令给继电器设备或装置完成故障保护功能等操作流程方面具有较大优势。而利用电子元件来模拟控制系统中所采集到的数据进行分析后再应用在电气自动化工程当中就能实现对现场运行情况以及生产过程控制[2]。

（2）PLC 在电气自动化工程中的应用主要是对数据信息进行控制，通过计算机网络系统，实现了自动采集、处理和传递工作。同时还可以将现场信号传输到中央控制系统，这种方式能够使整个过程更加方便快捷有效地完成任务并提高生产效率。例如:某企业采用的是FMS-8型电子式电控液压伺服技术（SPC）来实现PLC 与继电器的连接功能，在电气自动化工程中，利用计算机网络系统对控制装置进行监控和分析工作，以达到控制目的。

4.2 逻辑控制

（1）逻辑控制是指在电气自动化系统中，将PLC控制系统与计算机进行联接，在对现场的设备运行状态、工作情况等信息进行采集后处理。这种技术能够有效地提高电气工程设计质量和效率，同时也能保证生产成本以及可靠性问题得到进一步解决并且提升了整个企业的经济效益水平。PLC 则可以利用电子数据形式来完成控制功能实现过程当中所需要具备程序化操作模式，从而为系统提供可靠安全稳定发展基础保障，为生产管理带来良好的应用效果与稳定性优势。

（2）逻辑控制技术是一种新型的控制方式，它在电气自动化工程中具有非常重要的作用，其主要应用体现在对电气设备进行管理，能够有效提高系统运行效率。PLC 在实际工作过程当中具有较高可靠性与稳定性，通过将逻辑控制系统和计算机有机结合起来实现自动处理信息并做出决策判断，同时也可以利用数字化、网络化等现代技术建立起一个完整且高效的控制体系来完成对整个工程中所涉及到的数据进行分析整理以及计算[3]。

4.3 模拟变量控制

（1）PLC 的信号电气复制过程中，主要有三种方式:一是通过模拟量来控制，二是直接输入到计算机设备上进行操作，三是在现场总线系统内通过程序指令来完成对数据信息和参数值、状态等方面处理工作。但是由于其本身特点以及实际工程环境与技术要求都会影响电气自动化装置运行的可靠性及稳定性，所以需要注意的是PLC 信号电气复制过程中要尽量避免出现逻辑错误，从而保证整个电路能够正常运转并具有较高性价比。

（2）PLC 控制过程中，其主要是利用计算机技术对输入的参数进行处理，从而实现模拟信号电气自动执行逻辑功能。在实际应用当中通常情况下可以将系统划分为三个区域，分别为中央控制器区、变电器间以及开关设备之间，其中最核心的是前两个区域内的电压值和电流值都会被输入到大容量PLC 内部控制程序中，然后再通过继电器对其输出相应指令进行处理并完成逻辑运算，从而实现电气自动化工程控制系统的运行状态与功能要求[1]。