PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究

袁彦辉

摘   要：随着计算机技术的不断发展，PLC技术在电气行业中的应用越来越广泛，其能够实现自动化控制，对电气发展具有十分重要的作用。PLC技术主要是结合计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的优势，有着较强的实效性和可靠性。文章将从PLC技术在电气设备自动化控制中的应用方面进行研究，提出相应的措施。

关键词：PLC技术;电气设备;自动化控制;应用措施

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）主要被应用到机床电气、汽车加工和电梯自动化等各个领域中，有较强的应用优势，能够实现在各个行业中的自动化控制。本文将基于PLC技术对电气设备自动化控制方面的可靠性进行分析，了解其实际应用方面存在的优势。

1    PLC技术的基本概述

PLC主要是以微处理器为依托，结合计算机技术、通信技术和自动控制而开发出来的一种控制装置。该技术最早起源于20世纪70年代，当时在汽车工业中应用比较广泛，当前随着计算机技术的不断发展和完善，PLC技术在运算、处理和控制方面的功能越来越完善。PLC开始在电气设备自动化领域中广泛应用，推动了电气设备的进一步发展，形成利用计算机进行控制的一体化模式。PLC技术的应用主要是以FCS总线控制系统和分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）为主的控制体系，其在未来的发展中不仅能够作为一个基础系统，而且会发展成为一种全分布式的控制系统。（1）FCS总线控制系统是现场总线式控制系统，能够有效实现电气装置的智能化和自动化，通过数字控制方法对不同的结构进行控制和管理，能够实现多个方向、多个节点的总线形数字通信体系，能够在装置内部建立一种良好的网络氛围，充分利用生产过程中产生的数据，对实际的机械生产活动进行改善，为装置的智能化奠定良好的基础，提高装置的使用效率。（2）DCS主要是分散管理和集中显现，能够将控制过程中的危险性显示出来，通过利用计算机技术和控制技术建立一种特殊的网络系统实现对现场控制站和检查站的有效连接，能够达到对各个系统的分散控制和集中操控，确保数据信息的高度集中。DCS的最大作用是实现分散控制，能够将装置内部存在的危险进行分散移除，通过集中管理的方法，实现对电气装置的有效监管。DCS主要是将信息技术、自动化控制技术和通信技术结合起来，实现统一调度管理，优化整个管理过程。

2    PLC技术在电气自动化控制中的应用实践

PLC技术将自动化技术与计算机技术有效结合起来，在实际应用过程中，功率消耗较少，使用和安装都比较容易操作，在电气系统中的应用能够起到改善作用。PLC技术有预算和处理数据的功能，在不同类型的电气系统中都能应用，而且对数据都能够进行合理处理，有效优化整个机械生产流程，满足工程生产需求。

PLC的特点：（1）在PLC中包含有大量的编程元件，各类元件之间相互配合，能够有效实现各种功能的应用。（2）PLC技术在电气设备中的应用，具有较强的抗干扰能力，而且可靠性相对较高，在传统电气设备中主要应用的是继电器，很容易存在接线不良等问题，PLC技术的应用都是通过软件实现，能够有效提高系统的可靠性。（3）PLC技术的应用，编程相对比较简单，而且使用方便，该系统的安装可以直接在计算机上进行仿真模式，有效减少工作量。（4）PLC系统维护方便，PLC技術的应用存在的故障率本身就比较低，同时还具备一定的诊断功能，系统内部会实时进行故障检测，在实际维修的过程中，只需要针对相应的模块进行故障检测即可。

2.1  开关量控制

通常开关量控制和顺序控制是电力自动化系统中最常用的两种控制方式。传统的电气设备控制系统中采用的是电磁继电器元件，很容易出现大量的触电故障，严重降低了系统的可靠性，而且传统控制系统在接线方面存在很大的复杂性。应用PLC技术对电气设备的自动化控制，能够直接取缔大量的实物元件继电器，有效提高系统的可靠性，而且在系统功能的维修方面比较简便。PLC控制系统的应用，不仅能够减少系统辅助开关数目，而且通过集中多台断路器的信号实现集中控制。将备用电源自动投入装置安装在系统中能够有效增强系统的可靠性，也能够优化对装置的合理控制，基于PLC技术的备用电源应用，可以通过编程对系统的运行方式进行修改，有效提高系统的数据处理能力，能够扩大系统的适用范围，确保系统的可靠运行。

2.2  顺序控制

顺序控制作为系统设备中的主要工艺控制方式，在电力行业的降耗增效方面有着较大的作用，在生产过程中的自动控制水平也不断提高。PLC技术在电力设备中的应用取代继电控制器，在自动化控制系统方面发挥着重要的作用，能够有效实现对工艺流程的控制。同时将通信总线与信息模块进行协调配合，能够实现对整个生产过程的协调控制，在电力控制系统中，主要借助计算机技术实现对电气设备的自动化控制。例如，应用PLC技术的电力自动化系统，可以分为人机接口与PLC构成的主战层、远程和现场传感器3部分网络结构，在进行集中控制的过程中，可以通过计算机显示屏实现对整个系统运作情况的监控和操作。

2.3  闭环控制

在电气设备系统中，泵类电机的启动有不同的方式，其中包括自动启动、现场控制箱手动启动等，应用PLC技术能够实现自动化启动，PLC内部的顺控模块主要是通过泵累积运行时间进行选择，采用手动启动方式，只需要根据现场开关进行调节，按照泵运行的时长决定泵的启闭模式，在现场实际的操作过程中，将开关调至手动的模式即可进行。目前在电力系统的自动化运行过程中，主要是将PLC控制系统与常规控制系统有效配合使用，常规控制系统只是作为控制系统的补充系统存在，属于泵类电机控制的安全回路。如果电机系统在运行的过程中发生故障，就可以通过常规控制系统保持泵类电机的持续运行，确保整个生产工作的高效性。在电力自动化控制系统中还会应用到解调器，其对提高系统整体的可靠性有着十分重要的作用，也能够提高生产的效能，PLC技术的控制系统主要包括电子调节单元、电液执行单元和转速测量单元3部分，能够对整个电力设备系统起到重要的控制作用。

3    PLC在电气自动化中的应用前景

PLC的实际功能比较强大，而且应用范围比较广泛，其在电气自动化系统中的应用主要体现在3个方面：（1）PLC技术在数控系统中的应用。传统的数控控制有很多方法，PLC技术的应用起到了很大的作用，其在数控系统中的应用能够使控制定位更加准确，使整个控制过程比较方便。（2）PLC系统在交通控制系统中的应用。该方面主要体现在对信号灯的控制，能够有效提高整个交通系统的工作效率，在目前拥堵的交通系统中应用人工智能，会使电子监控更加完備，监控的效率也有效提高，减少对人工方面的需求，而且电力监控智能化设备的应用，使交通管理更加规范。（3）PLC在中央空调中的应用。中央空调中最初应用的控制器自身存在较大的缺陷，在后期的不断发展过程中，PLC被广泛应用到其中，具有较高的应用可靠性，而且抗干扰的能力比较强，实际的维护过程比较方便，其在未来的应用和发展前景更加广阔。

以后，在电气设备方面会有更多品种的产品出现，在设计方面也更加完善，需要通过完善人机界面，发展各种优良的通信设备，使电气设备的设计更加符合自动化的控制场景。PLC新型技术在目前的发展中能够通过计算机技术组成大型PLC电气设备控制系统，在各个行业中的应用越来越广泛，其所具备的优势和可靠性都能够有效促进电气设备行业的发展，达到智能化应用效果。

PLC在未来各个行业中的应用还需要不断提高、加强，在抗干扰性方面需要完善，如果出现环境异常或电磁干扰很容易对PLC系统的运行造成影响，也会使一些生产的环节出现错误，导致整个生产过程不能正常进行。因此，需要进一步提升PLC技术的稳定性，不仅要提高其抗干扰性能，还需要在设计、安装和使用方面进行完善，防止在实际应用过程中对系统产生影响。需要将PLC与DCS的特点进行有效结合，发展成一种新的控制系统，促进自动化控制技术的进一步发展，也使得数字化的技术得到有效应用，促进电气设备行业的发展。

4    结语

在电气设备自动化控制中，采用PLC技术能够有效简化对复杂继电器的应用，进一步提高了产品的可靠性，也在某种程度上，通过对设备的不断完善，有效降低生产和使用方面的成本。另外，PLC技术在电气设备中的应用，能够使专业人员快速掌握维修工作，提升维修的效率，在未来的发展中，还需要对PLC技术进一步完善。

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