PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用

郭昆仑 姚瑞

摘要：PLC控制系统是一种使用模拟以及数字输入方式的设备控制系统，其实质上是一台能够进行专业的工业控制的计算机。所以PLC控制系统的结构组成与普通的计算机只有着很小的差异，其包括电源、CPU处理器、输入与输出端口以及其他硬件部位。在自动化控制系统应用越来越普遍的今日，在电气设备控制中也更多地使用了自动控制系统，而其功能也在不断地完善。比如在一些较为恶劣的工业作业环境中，PLC自动控制系统也就能够发挥出许多的辅助效应来完成工作目标，因此研究PLC系统能够促进电气设备的自动化水平提高。

关键词：电气设备；PLC控制系统；设计应用

一、PLC在电气设备自动控制系统中的设计

1.1控制任务评估

为保证PLC在电气设备控制系统中的有效运用，及时完成相应的设计工作，对控制任务进行科学评估，确保PLC可以广泛运用在电气设备控制系统中。根据电气设备的运行状况，选择PLC的主要类型及运行方式，保证在电气设备控制系统中的可靠运行，主要考虑PLC的规模、数据处理速度、设计难度等有关内容，以满足电气设备控制系统需求为主，对系统功能做出科学正确的评估，提高了PLC运用的实效性。

1. 2PLC型号选择

考虑电气设备的安全性能，对PLC型号的经济指标做出科学分析与考虑，结合电气设备运行参数来选择合适的PLC型号，进行科学选型，考虑生产厂家，了解设备用户的要求、设计习惯，考虑设施产品的配套性，提高PLC自身的可靠性，使用正规厂家的PLC。输入和输出点数是PLC的主要参数标准，有适当余量，将统计后的输入及输出点数作为输入输出点数估算数据，根据产品自身特点，对其输入输出点数作出实时调整。

1.3自动控制系统设计

运用PLC技术来进行电气设备自动控制系统设计，遵循基本的安全性、完整性等原则，有效的进行自动控制系统设计，确保电气设备自动控制系统运行功率可以满足基本的生产要求。依次进行控制器设计、抗干扰设计、电路连接设计，科学编写整个系统的硬件与软件程序，构建基础框架，保证了后续工作的顺利开展。

1.4系统调试

PLC设计中，系统调试是最后一项工作，相应的技术人员对整个系统展开严格、专业化的模拟调试和联机测试，及时明确电气设备控制系统的设计目的，从而保证PLC能够适应电气设备控制系统运行。掌握专业化的工艺操作技术，通过在系统外接入开关的方式来启动模拟信号，准确的判断整个控制系统的工艺标准，及时关注二极管工作状态，展开有效的系统联机调试，借助编程器依次进行分级、分段调试，掌握基本的安全策略，便于及时发现控制系统中的缺陷问题。

二、PLC在电气设备自动控制系统中的应用案例

2.1应用于楼宇控制

现如今许多物业公司弱电工程技术力量水准不一，导致有的楼宇控制工程只有少数空调调风口能使用，而其余作用难以发挥。如集水井控制柜损坏严重却不维修，当水位上升至警戒线时，危险信号不能被及时传达到监控总机；部分风机盘安装在不合理的地方，保养困难，最后变成了废弃物。要改变这种糟糕的物业局面，关键在于运用PLC技术。

2.2应用于数控系统

为了电气设备能顺利地投入作业，在设计控制时需要用到大量的数字、字母和有关的符号语言。这些都属于电气设备自动控制系统中的数控系统的组成元素。为保证数控系统的顺利运行，控制系统必须要做到高效有力。PLC控制系统能有效地做到这一点，它的使用概率是最高的，相比于传统的数控系统，PLC控制系统的广泛运用，实现了系统定位更加精准，系统操作难度降低，方便了操作员工的操作工作。毋庸置疑，PLC控制系统是促使工业自动化效率大大提高的最佳选项。

2.3应用于信息控制

通过PLC控制总线系统来实现信息的交换是一个比较可靠的方法。比如一个机器人到达指定方位后再利用总线系统来传达信息给PLC，等到PLC收到信息并确定机器人已经到位了，那么再利用总线把信息传给焊机，最后开启电源。对于相对更简单的设施，可以免去总线传递信息这一环节，直接地传递开关量信号即可。通過PLC来控制总线有许多优势，例如成本少，集成简便，连接后就可使用。对于控制系统性能好的机器人而言，PLC的作用是可以被替换的，它们可当做控制核心，直接利用总线或者开关量通道来给附近的设施传递信息。

2.4运用于中央空调控制

通常来说，两类控制模式构成了中央空调控制系统：继电器控制模式和直接型数字控制模式。因此，要想让中央空调的自动控制功能更明显的展现出来，就要利用得到许多企业认可的、占空间小、性价比高的PLC控制系统，从而取代旧的系统控制模式来控制电器设备。PLC系统的使用，极大地提高了人们生活、工作的体验感，工作的效率也得到了提升，同时还减少了能源的浪费，保障了监管与检验的优质。

2.5对闭环系统的控制

通过PLC的自动控制技术可以有效的满足这方面的需求，对不同电气设备泵机系统进行不同的控制，达到运行状态的良好。传统的人力控制格局也被PLC技术的应用打破，将工业设备电机的智能自动控制在现实中实现。

三、结语

借助PLC进行电气设备的设计和实际使用，能够强化整体控制系统的质量，也可以为控制工作提供更好的技术保障。而电气设备要想实现自控系统的科学设计以及功能发挥，应该要明确PLC在系统控制中呈现的设计要点，对控制任务开展科学的评估，依照实际运用情况进行型号选择，也应该积极开展系统调试。在实际使用过程中，需要借助多项信息技术模块开展抗干扰，通过对各项信号实施电平转化，可以让现场设备实现自动化的使用。同时，也能借助故障诊断程序对各项故障信息开展诊断，更好分析输出以及输入信号对电缆造成的影响，以此对电力设备进行科学的保护。

参考文献：

[1]杨保香.基于PLC技术的电气控制系统优化设计探讨[J].自动化与仪器仪表，2017（9）：3-6.

[2]张娜.电气设备自动控制系统中PLC的设计与运用分析[J].电子技术与软件工程，2015（6）：180-180.

[3]丁国华.浅谈PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017（21）：22-22.

（作者单位：中信重工机械股份有限公司）

作者简介：

郭昆仑（1989.12.16），性别：男；籍贯：河南平顶山；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：电气设计；研究方向：配电与PLC控制。

姚瑞（1992.11.10），性别：男；籍贯：山东莱阳；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：电气设计；研究方向：自动检测与智能控制。