基于PLC 技术的电气设备自动化控制应用分析

仲军

（银川能源学院，宁夏 银川 750100）

新时期背景下，PLC 技术在信息技术高速发展的带动下，整体技术水平得到了大幅度提高，在经过持续性的技术改革和技术完善后，现有PLC 技术应用十分广泛，在社会领域内承担着重要的生产任务。以电气设备领域为例，在实现自动化控制目标的过程中，成功使用PLC技术后，可以大幅度改善控制技术水平、提高生产质量、保障工作环境，具有十分突出的使用优势。在这样的情况下，需对现有PLC 技术展开全方位研究，并整理在自动化控制领域应用效果，以此为前提，进行更加深入的研究，为社会生产力的进一步发展注入新的动力。

1 PLC 技术在现代化电气工程自动化领域内的应用历程概述

对于PLC 技术而言，始创于20 世纪的60 年代左右，为进一步提升自身生产效率，美国通用汽车公司对固有生产线存在的使用效率问题进行调整，并对系统继电器中的顺序控制加以研究，借助一系列的处理措施，改善电路修改作业时间过长问题、维护难度高等多方面问题而研制出的一种先进技术手段。在现有可编程逻辑控制器研制成功前，此前阶段的汽车行业生产和经营方面存在应用问题，需使用大批量的继电器设备、定时器设备配合专用闭环控制器才能够顺利完成生产任务。这些设备大多具有体积过于庞大、工作噪声过大的实际应用问题。此外，在对联络线系统进行检修时的工作难度较高，需要维修人员具备足够的熟练度和专业技能，才可以保证最终维修效果。在这样的情况下，整体效益会受到一定的影响。为妥善处理好上述相关问题，需要设计出全新的控制系统，改善工作性能，才可以成功代替此前过于复杂的控制系统。面对上述实际需求，有企业专门设定目标量，并在1969 年正式研发出新型的PDP-14 控制器，在成功使用后，可以在自动装配线中取得良好应用效果。日本在1971 年引进PLC 技术，并在较短时间内迅速研发出新一代的DCS-8 可编程控制器。与此同时，德国与法国在1973 ～1974 年时间段内同样拥有了属于各自的专业技术。

我国在1977 年正式研发出首款可编程逻辑控制器，其中，控制器而定微处理器内核为MC14500。在后续阶段的使用中，我国接连引入更加先进的PLC 高速通讯网络技术，并为PLC 技术增添特殊输入/输出数据接口，同时还提供了新的人机操作界面、高功能指令服务、数据采集服务和系统分析服务等多项功能，应用方式更为便捷，使用效率更高。目前，PLC 技术在各个领域中均有着十分广泛的应用，发展前景十分可观。查阅现有资料并展开分析，可以了解到现有大部分电气工程中都在使用这种PLC 技术，但仍旧会受到一定程度限制作用，不能充分展现出PLC 技术具有的先进优势，PLC 技术的具体价值无法得到充分展现。基于此，在未来发展过程中，需要对现有PLC 技术做出进一步优化，保证设计的合理性，以此为基础，提升PLC 技术的实际应用效益，为社会发展贡献更多力量。

2 电气自动化控制中应用PLC 技术的重要性分析

2.1 现有PLC 技术分析

目前，PLC 技术展现出的主要优势为坚固耐用，在产品生产环节中可以发挥出非常优质的使用效果。如对生产可靠性有着较高的要求控制系统或者编程语言而言，PLC 技术的应用，可以使处理方式或者控制方式更加灵活简单，故障诊断及处理效果突出的优势。其中，最基本功能在于仿真机电继电器使用功能，设计方案提出，使用一种双线制类型的PLC 技术，并为系统设计出主、备两套不同系统但是同一使用规格的专用控制系统线路，以此为基础，可以保证控制变频器运行的最终节能水平，在提升变频器控制系统作业稳定性的同时，提升节能效果，同时保证控制变频器在工作过程中的整体安全性，并保证后续阶段的运行可靠性。因此，需要在完成系统调试任务后，确保测试系统可以有效发挥出整体功能，同时，还可以为控制系统提供稳定运行保障作用。此后，关于系统电压波形变化问题或者出现电阻负载问题后，完成相应的检测对比任务，在这样的条件下，能够对主系统内的所有功能模块实际工作状态做出直接检测，并对模块性能进行有效调节，并完成相应指令任务。PLC 自动化模块图如图1。

图1 PLC 自动化模块图

2.2 PLC 技术在电气工程自动化控制中的主要作用

PLC 技术适用于各种自动化任务，尤其是制造领域内的工业生产和制造过程，其中，企业在开发和维护阶段的自动化系统运行成本相对较高，在自动化总成本中所占比例较高，同时系统自身的实际使用寿命也会随着系统运行工作的时间增加而不断变化。所以，需要针对“软PLC”的固有功能进行重新设定，布置专门的工业I/0 接口，在这样的情况下，可以保证后续生产环节的控制有效性，同时还可以保证所有生产环节的具体操作指令准确性，确保每项指令动作的完成均能够符合最初设定的使用要求，顺利完成程序指令任务，以此保证最终应用效果。

3 现有PLC 技术在电气工程自动化控制方面的使用策略研究

处于经济市场持续繁荣的背景下，社会各领域的电能资源需求量均呈现出不断上升的发展趋势。同时，农村地区的种植业发展同样需要大量的电力资源支持，才能够保证大棚温度能够处于理想状态。其中，在现有自动化控制系统模型信息被成功写入操作系统后，将其与控制系统进行直接连接，然后再将其添加到需要完成指令任务的场景内，在这样的情况下，系统模型本身处于最低标准的运行功率状态。在完成上述操作后，首先，需要将已经选中的指令动作模型合理性为依据；其次，还要将three.js 系统中的操作功能进行准确判定，由此产生的最终Raycaster 分类即可实现拾取鼠标指针指令的控制效果，在能够保证最终覆盖效果后，还需要确保模型对应的对象能够完成动作指令。

3.1 顺序控制方面的PLC 技术运用分析

在现代化PLC 技术不断发展的背景下，自身运行的整体可靠性处于不断提高的状态下，并且技术优越性能受到大量企业的高度关注，在实际生产中，应用PLC 技术的企业数量正变得越来越多。以现有资料进行分析，PLC技术在最早期的实际应用是在生产的顺序控制领域，运用PLC 技术对顺序进行有效控制后，可以保证任一项生产工序质量，并保证该工序能够始终严格执行固定设计环节指令，顺利完成相应指令，以此保证工作效率。因此，自动化控制系统的主要优势是可以充分发挥出PLC 技术的核心优势。顺序控制梯形图设计方法如图2。

图2 PLC 顺序控制梯形图设计方法

在科技高速发展的背景下，现有PLC 技术可以在多个生产领域内取得十分显著的应用成果，并呈现出越发普遍的发展状态，以此为基础，在部分控制技术的实际应用过程中，整体使用效果得到大幅度提高，这也为后续阶段的活动积累了良好的经验，奠定了十分优质的基础，再加上综合性能的不断提高，也为相容性目标的实现提供更多可发展的技术空间。由此可见，PLC 技术的应用领域在以后会变得越来越广，人们的生活方式和企业的生产活动也会因此变得更加便利，应用价值极高。

3.2 开关量控制领域内的PLC 技术应用分析

常规电力系统需要保证自身材料能够顺利通过电流。但是，部分施工单位在完成导体连接任务的过程中，会将铜质或铝质导线作为主材料。对于这两种材料的导线而言，在长期处于潮湿环境中作业，会产生一定程度的“氧化”问题，在经过一段时间的使用后，电气设备本身会被逐渐腐蚀。

针对上述情况，需要专业技术人员在第一时间对所有电气设备结构进行全面的检查处理、维修处理，防止设备出现自燃等严重问题。基于此，以铜或铝材料导线为导体主要连接方式的系统结构，需要技术人员保证系统的紧密性，防止由此产生更为严重的氧化问题，尤其是在使用PLC 技术后，电力系统可以维持更长时间的稳定工作状态。

3.3 PLC 技术在电气调试设备安装中的运用

常规电力系统需要保证自身材料能够顺利通过电流。但是，部分施工单位在完成导体连接任务的过程中，会将铜质或铝质导线作为主材料。对于这两种材料的导线而言，在长期处于潮湿环境中作业，会产生一定程度的“氧化”问题，在经过一段时间的使用后，电气设备本身会被逐渐腐蚀。针对上述情况，需要专业技术人员在第一时间对所有电气设备结构进行全面的检查处理、维修处理，防止设备出现自燃等严重问题。基于此，以铜或铝材料导线为导体主要连接方式的系统结构，需要技术人员保证系统的紧密性，防止由此产生更严重的氧化问题，尤其是在使用PLC 技术后，电力系统可以维持更长时间的稳定工作状态。

3.4 PLC 技术在变频控制系统中的运用

对能耗节能控制的实际工作效果进行整理后，可以制定出更加详细的变频器全损耗节能控制规则，以此为基础，使用PLC 技术，可以对变频器在不同工作状态下的实际恒转矩负载水平做出有效调整，具体如下。

（1）自动化系统需要实时检测操作输入的功率准确性。

（2）明确控制器装置处于低速工作状态下的实际转速水平，此时，需要保证系统处于额定转速值的10%～15%，此后，可以直接在系统中完成指令的输入，保证变频器运行处于最小功率水平。

（3）明确变频器中速工作转速为额定转速的15%～30%，调节变频器运行期间的最小频率值。

（4）明确变频器高速工作状态下的实际转速无限接近额定转速标准值，此时，需要调节变频器实际运行的最低电流值，并重复上述第二步～第四步操作流程，直至系统变频器可以达到最小能耗标准，此时，即可视为变频器能耗已经达到节能控制目的。

借助降低转速的方式，可以达到降低流量的效果，并且还能够进一步降低轴功率，进而达成节约能量能耗的目的。但是，传统调节方式的转速控制方式中，比较常用的方法是利用变频进行调节，变频器设备可以根据冷冻系统设备和降低设备实际负载的实时变化情况做出分析，及时调整系统电机设备的工作转速，使其可以在满足中央控制系统正常工作的前提下，使为设备进行降温处理或者对系统设备的实际作业功率做出及时的调节，借此实现节能目标，即系统电机设备实时转速大幅度下降，电机设备从电网系统中吸收的电能则会大幅度减少。启动设备时，产生的机械冲击作用和停止工作状态下的能源消耗水平会出现一定程度的下降。如果系统设备使用PLC 技术对变频器进行有效控制，则此时的系统设备在启动过程中和运转过程中并不会产生冲击电流，同时还能够进一步避免能耗结局问题发生，所以，可以大幅度延长设备、接触器设备和机械部件、管道等部件的总体使用寿命。

4 结语

综上所述，在PLC 技术成功研发并投入使用后，在社会各领域中的应用范围正变得越发广泛，但部分实际问题并未得到妥善处理。所以，本文将PLC 技术作为核心研究对象，针对其在工程自动化控制领域内的实际应用展开综合研究，并对PLC 技术的应用必要性作出说明，以此为基础，针对PLC 技术的具体应用策略展开综合论述，依次对顺序控制问题和开关量控制问题做出详细论述，并对现有PLC 技术在电气自动化控制领域应用的未来发展趋势做出展望，希望可以为同领域工作者提供合理参考作用。